高動(dòng)態(tài)范圍 (HDR) 技術(shù)能夠產(chǎn)生比標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)范圍 (SDR) 圖像更高的亮度動(dòng)態(tài)范圍的圖像，可以對(duì)顏色和亮度進(jìn)行逼真的描繪。

HDR 的工作原理

在標(biāo)準(zhǔn)渲染中，像素的紅色、綠色和藍(lán)色值均使用一個(gè) 0 到 1 范圍內(nèi)的 8 位值進(jìn)行存儲(chǔ)，其中 0 表示零強(qiáng)度，1 表示顯示設(shè)備的最大強(qiáng)度。這一有限的數(shù)值范圍無法準(zhǔn)確反映我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)生活中對(duì)光的感知方式，并且當(dāng)存在非常亮或非常暗的元素時(shí)，會(huì)導(dǎo)致圖像不真實(shí)。

在 HDR 渲染中，像素值使用浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)。這種情況下允許更大范圍的值，可以更準(zhǔn)確地表示人眼感知顏色和亮度的方式。

Unity 中的 HDR

在 Unity 中，可以將 HDR 圖像用于內(nèi)部渲染計(jì)算。此功能稱為 HDR 渲染。啟用 HDR 渲染后，Unity 會(huì)將場(chǎng)景渲染到 HDR 圖像緩沖區(qū)，并使用該 HDR 圖像執(zhí)行渲染操作，例如后期處理效果。這意味著使用實(shí)際值執(zhí)行計(jì)算，因此可能會(huì)產(chǎn)生更逼真的效果。

在某些兼容平臺(tái)上，Unity 支持將該 HDR 圖像發(fā)送到顯示設(shè)備。此功能稱為 HDR 輸出。

使用 HDR 的優(yōu)點(diǎn)

• 在高強(qiáng)度區(qū)域不會(huì)丟失顏色

• 更好地支持泛光和發(fā)光效果

• 減少低頻光照區(qū)域的條帶

使用 HDR 的缺點(diǎn)

• VRAM 使用量增加

• 色調(diào)映射（如果使用）產(chǎn)生額外的計(jì)算開銷

• 硬件抗鋸齒不兼容 HDR 渲染

渲染管線兼容性

渲染管線HDR 渲染HDR 輸出內(nèi)置渲染管線是

在 Inspector 中或使用?Camera.allowHDR?API 來啟用每個(gè)攝像機(jī)的 HDR 渲染。

在?Graphics 設(shè)置窗口中為每個(gè)層啟用 HDR 渲染并配置 HDR 緩沖區(qū)的格式。是，僅在某些游戲主機(jī)平臺(tái)上

有關(guān)更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱特定于平臺(tái)的文檔。通用渲染管線 (URP)是

在 Inspector 中或使用?Camera.allowHDR?API 來啟用每個(gè)攝像機(jī)的 HDR 渲染。

使用通用渲染管線資源 (Universal Render Pipeline Asset) 為所有攝像機(jī)啟用 HDR 渲染。正在研究中

開發(fā)團(tuán)隊(duì)正在研究如何實(shí)現(xiàn)此功能。尚無計(jì)劃的發(fā)布日期。高清渲染管線 (HDRP)是

默認(rèn)情況下，所有攝像機(jī)都啟用 HDR 渲染。無法禁用。正在研究中

開發(fā)團(tuán)隊(duì)正在研究如何實(shí)現(xiàn)此功能。尚無計(jì)劃的發(fā)布日期。

色調(diào)映射

色調(diào)映射是指將顏色值從一個(gè)范圍映射到另一個(gè)范圍的過程。使用 HDR 時(shí)，必須使用色調(diào)映射來轉(zhuǎn)換 HDR 圖像緩沖區(qū)中的顏色，以使這些值位于顯示設(shè)備可以處理的范圍內(nèi)。如果不使用色調(diào)映射，則可能會(huì)丟失圖像中的許多細(xì)節(jié)和顏色信息，尤其是在非常明亮的區(qū)域。

將 HDR 渲染與 SDR 輸出結(jié)合使用時(shí)，必須使用色調(diào)映射將 HDR 圖像緩沖區(qū)轉(zhuǎn)換為 SDR 圖像以進(jìn)行顯示。Unity 提供了可以執(zhí)行此操作的色調(diào)映射后期處理效果：Post-Processing Stack V2 包、URP 集成后期處理解決方案和?HDRP 集成后期處理解決方案均包含色調(diào)映射效果。

有關(guān)在支持的游戲主機(jī)平臺(tái)上將 HDR 渲染與 HDR 輸出結(jié)合使用的信息，請(qǐng)參閱特定于平臺(tái)的文檔。

在內(nèi)置渲染管線中使用 HDR 渲染

在前向渲染路徑中，僅當(dāng)攝像機(jī)上設(shè)置了后期處理效果時(shí)攝像機(jī)才支持 HDR。這是出于性能考慮的原因。如果攝像機(jī)沒有后期處理效果，則場(chǎng)景將直接渲染到不支持 HDR 的后緩沖區(qū)。

在延遲著色渲染路徑中，為攝像機(jī)啟用 HDR 時(shí)，光照緩沖區(qū)也被指定為浮點(diǎn)緩沖區(qū)。這樣可減少光照緩沖區(qū)中的條帶。