Блум (шейдерный эффект) - Bloom (shader effect)
Блум (иногда называют света цветения или свечения ) является компьютерной графики эффект используется в видеоиграх , демок и диапазон рендеринга высокой динамической (HDRR) , чтобы воспроизвести артефакт изображения реального мира камер. Эффект создает полосы (или перышки) света, выходящие за границы ярких областей изображения, способствуя иллюзии чрезвычайно яркого света, подавляющего камеру или захватывающего сцену. Он стал широко использоваться в видеоиграх после того, как в 2004 году авторами Tron 2.0 была опубликована статья об этой технике .
Теория
Физическая основа цветения заключается в том, что в реальном мире линзы никогда не могут идеально сфокусироваться. Даже идеальный объектив сворачивает входящее изображение с помощью диска Эйри (дифракционная картина, полученная при прохождении точечного источника света через круглую апертуру). В нормальных условиях эти недостатки незаметны, но очень яркий источник света сделает их видимыми. В результате изображение яркого света выходит за пределы своих естественных границ.
Функция диска Эйри отваливается очень быстро, но имеет очень широкие хвосты (на самом деле, бесконечно широкие хвосты). Пока яркость соседних частей изображения находится примерно в одном диапазоне, эффект размытия, вызванный диском Эйри, не особенно заметен; но в тех частях изображения, где очень яркие части соседствуют с относительно более темными частями, хвосты диска Эйри становятся видимыми и могут выходить далеко за пределы яркой части изображения.
В изображениях HDRR эффект может быть воспроизведен путем свертки изображения с оконным ядром диска Эйри (для очень хороших объективов) или путем применения размытия по Гауссу (для имитации эффекта менее совершенного объектива) перед преобразованием изображение в пиксели с фиксированным диапазоном. Эффект не может быть полностью воспроизведен в системах формирования изображений без HDRR , потому что степень растекания зависит от того, насколько яркой является яркая часть изображения.
Например, когда изображение делается в помещении, яркость внешних объектов, видимых через окно, может быть в 70 или 80 раз ярче, чем объекты внутри комнаты. Если уровни экспозиции установлены для объектов внутри комнаты, яркое изображение окон будет выходить за рамки оконных рам при свертке с диском Эйри камеры, используемой для создания изображения.
Практическая реализация
Игровые системы текущего поколения могут визуализировать трехмерную графику с использованием буферов кадров с плавающей запятой для создания изображений HDR . Для создания эффекта цветения линейное изображение HDRR в буфере кадра свертывается с помощью ядра свертки на этапе постобработки перед преобразованием в пространство RGB . Этап свертки обычно требует использования большого гауссовского ядра, что непрактично для графики в реальном времени, что заставляет программистов использовать методы аппроксимации.
Использование в играх
Некоторые из первых игр, в которых использовался эффект цветения, включают Ico и Outcast . Позже Блум был популяризирован в сообществе разработчиков игр в 2004 году, когда авторы Tron 2.0 опубликовали статью об этой технике . Освещение Bloom использовалось во многих играх, модификациях и игровых движках, таких как Quake Live , Cube 2: Sauerbraten и игровой движок Spring .
Эффект был популярен в играх 7-го поколения, которые выпускались с 2005 по начало 2010-х годов. Несколько игр того периода подверглись критике за чрезмерное использование техники. Сильное цветущее освещение в RollerCoaster Tycoon 3 (2005) было охарактеризовано GameSpot в то время как «отвратительное» . Gaming Bolt описал эту тенденцию как трюк, который умер вместе с поколением, и раскритиковал интенсивное использование этой техники в основных релизах того времени, таких как The Elder Scrolls IV: Oblivion (2006) и Twilight Princess (2006). Syndicate (2012) также описывается как «тающая глаз» цветение.