Приветствую!
Hammer2Head писал(а):нет от слова совсем... по ВРЕМЕНИ уж точно.
То есть в жизни, если ты подходишь к подвалу, останавливаешься перед ним и начинаешь смотреть в него, то сначала всё темно, но по немногу (СО ВРЕМЕНМ) глаза привыкают и ты начинаешь различать детали. Если ты подошёл достаточно близко и по глазам не бьёт свет, то достаточно быстро глаза привыкают. То же самое и наоборот с засветлением. И как только ты оборачиваешься, глаза начинают привыкать обратно...
Это справедливо только в жизни. Человеческий глаз привыкает к свету и темноте по разному и в значительно больших диапазонах:
К свету 1-3 минуты, к полной темноте несколько часов, для примера скажем 1 час.
Hammer2Head писал(а):Вот захожу я в тир, кручусь у подвала и что я вижу? У самой границы у меня и затемнение или засвет остаются неизменными и меняются ТОЛЬКО когда я меняю расстояние от границы, или... барабанная дробь! когда прицеливаюсь и... меняю кратность, это как о_0?
А это лишний раз подтверждает что НЕТ адаптации по ВРЕМЕНИ и картинка ЖЁСТКО привязана к месту, откуда персонаж смотрит. И пусть я стаю у самого порога, в глаза всё равно нещадно бьёт свет или полная темень, ничего не видно, сколько бы я не стоял.
Начнём с того, что игровой рендер ведёт себя как фото-видео камера, а не человеческий глаз. По скольку теперь интенсивность солнца ведёт себя максимально близко к реальному в пределах рендера, мы используем параметр
EV (
Exposure Value - Значение экспозиции) что бы корректно отображать все игровые поверхности при освещении самым интенсивным источником света, т.е. солнцем. К примеру экспозиция в солнечный день равна
EV 13, это значение позволяет видеть изображение без пересвеченных мест в комфортном виде, при этом в подвале у входа экспозиция уже
EV 6 и это значит, что разница между
EV 13 и
EV 6 будет выражаться в очень тёмном подвале пока мы стоим на улице и это абсолютно логично для фото или видеокамеры. Ведь значение
EV 6 означает, что я всё буду видеть очень хорошо в подвале, но улица для меня будет напоминать "ядерную зиму", ведь интенсивность солнца в ней можно погасить только значением
EV 13.
Что же делать? Как получить плавный переход при такой большой разнице в экспозиции?
В данный момент система использует несколько факторов для того, что бы определить разницу значений для адаптации изображения к свету или темноте и один инструмент позволяющий регулировать адаптацию:
1. Система пассивного освещения (пробы) запекаются с учётом того, сколько света попало на пробу в конкретном месте, для этого есть инструмент что бы это определить с высокой точностью. Это значит что у нас уже есть некая "зона" которая точно знает какая экспозиция в этом конкретном месте т.к. известно сколько света проникает от ближайшего источника света, к примеру дверной проём в тире.
2. Количество темного или наоборот светлого изображения в динамически изменяющемся кадре. Можно пойти по процентному соотношению темноты и света на экране, но скажу проще, если в кадре появляется нечто тёмное (в случае с подвалом достаточно 20% тёмного помещения), то авто-экспозиция попытается показать как можно больше деталей в этом тёмном месте, хотим мы этого или нет (ведь она не может знать наши пожелания или зону интереса в кадре), в тире это края дверного проёма, они довольно тёмные. Чем больше тёмного в кадре, тем светлее становится улица и тем больше деталей мы начинаем видеть в, казалось бы, тёмном входе в подвал. Когда мы прицеливаемся из подвала на улицу и начинаем видеть куда больше улицы, больше нет нужды показывать детали в тёмном подвале и экспозиция выравнивается что бы выдели улицу не "пересвеченной".
3. Скорость адаптации (авто-экспозиция) задаётся в миллисекундах отдельно для света и темноты. Мы абсолютно смело можем поставить 1-3 минуты для адаптации к свету и 1-2 часа на полную адаптацию к темноте, ведь в подвале действительно довольно темно. Но мы пошли по другому пути, ведь мы всё таки игра а не симулятор человеческого глаза, тем более что поведение о котором я напишу ниже, абсолютно справедливо для современных мобильных фото сенсоров (и не только).
И так что мы знаем:
1. Количество тёмного и светлого изображения на экране может влиять на адаптацию.
2. За саму адаптацию отвечает автоматическая экспозиция, создающая плавный переход между большими или малыми значениями экспозиции.
3. Время адаптации задаётся в миллисекундах и именуются
Eye Adaptation.
Что бы игрок беспрепятственно перемещался по игровым локациям с сильными перепадами света и тени, вне зависимости от того бег это, ходьба или присядь - адаптация происходит за конкретно заданное время. В нашем случае это 0.10 сек. для адаптации к свету и 1 сек для адаптации к темноте, этот параметр варьируется от локации к локации и есть значения 0.20 сек к свету и 1 сек к темноте, ведь мы не будем бегать 1 минуту с полностью пересвеченным экраном по Рудне, а потом 1 час адаптироваться к тёмной церкви что бы хоть что то в ней увидеть, а бой длится всего 15 минут.
Кто-то спросит "Почему не поставить скажем 0.10 сек для света и столько же для темноты? Ведь я быстрее буду видеть что в темноте когда захожу в тёмное место и быстрее буду адаптироваться к свету когда выхожу из подвала, так ведь удобнее! Или поставить 1 сек для света и темноты или пойти дальше, 2-3 сек в обе стороны так ведь мягче?" Ответ прост, глаза очень быстро устают, причём в быстрых значениях 0.10 сек для света и 0.50 для темноты, голова начинает болеть уже через 1 минуту боя, более длинные значения вызывают ещё и раздражение от ожидания, ведь тот кто зашел в темноту раньше, уже ждёт меня, а я ещё не успел адаптироваться к темноте и уже получил пулю между ушей.
По этому мы используем более комфортные и уже устоявшиеся в других играх (которые перешли на PBR рендер) значения скорости "привыкания" игровой камеры к свету и тени. Схожие параметры используются в мобильных телефонах и проверить это очень легко, попробуйте направить камеру телефона из помещения в направлении окна на улицу, предварительно "тапнув" по тёмной стене, указав устройству что нас интересует именно стенка и нам всё равно что происходит на улице. Улица моментально "выгорит" и мы за очень короткий промежуток времени (чаще 0.10 сек.) будем видеть все детали на этой стене, время за которое это происходит в мобильных устройствах диктуется больше комплексными техническими факторами, ведь кроме EV сенсор должен подстроить ISO (чувствительность сенсора к количеству света) и Shutter Speed (скорость работы затвора) "виртуальная" в данном случае, она позволяет менять количество света попадающего на сенсор через в объектив (оптику). А теперь проделаем то же самое но "тапнем" на окно. Улица получает правильные значения EV но вот что в помещении мы уже совершенно не видим.
И это проблема, ведь в жизни наш глаз всё видит! Человеческий глаз сложный орган, он способен одновременно видеть несколько световых диапазонов и адаптироваться к ним не только с помощью биологической диафрагмы но и с помощью мозга, ведь мы можем "потерпеть" при этом имея стерео изображение (два глаза, позволяющие нам ощущать расстояние даже до минимально видимого объекта) и полный набор чувств для понимания окружающего нас, всё это влияет на перцепцию.
А вот бытовые фото и видео камеры не могут себе это позволить, вместо этого мы имеем понятие
HDR (высокий динамический диапазон) и информацию которую физический сенсор может нам предоставить, что бы в случае "пересветов" или "недосветов" - попытаться восстановить их. В быту
HDR используется в мобильных устройствах и служит для получения картинки которую привыкли видеть наши глаза, это одновременно много деталей в тени и не "вырвиглазное" небо. Достигается это (я уберу термин экспонирование из объяснения) с помощью максимально быстрой съёмки выбранной сцены в "пересвеченном виде" и "недосвеченном виде" и комбинацией этих снимков в один с максимально возможным балансом между ними. Подобная технология применяется в данный момент для всех мобильных (и не очень) устройств.
Кино оборудование имеет точно такую же проблему со светом и тенью, по этой причине при съёмке на улице всегда применяется большое количество светового оборудования для подсвечивания лица актёра против солнца или в других сложных световых ситуациях (есть такая профессия - художник по свету), ведь даже при дорогих кинокамерах которые видят довольно высокий динамический диапазон света, необходим процесс ручной коррекции и он занимает массу времени и разный для каждой новой позиции камеры.
Да, наш рендер имеет полный набор информации об изображении будто это самый дорогой сенсор и то, что кажется нам пересвеченным в игре, можно частично исправить в Photoshop (зависит от ситуации), так что информация не всегда является абсолютно потерянной, это возможно только потому, что мы уже используем инструмент
Tone Mapping для корректировки общей световой информации и
Color Grading для управления цветом каждого пикселя в пределах тёмных, средних и светлых тонов. Однако каждый кадр обрабатывать в Photoshop мы не можем, ведь нам нужно выводить каждый новый кадр не позже чем через 10 миллисекунд, а это накладывает определённые ограничения для real-time графики для любых современных игр.
Резюмируя скажу, что до тех пор, пока видеокарты не смогут рендерить 1 кадр в нескольких экспозициях, склеивать их в реальном времени для получения картинки которую привык видеть наш глаз - мы не получим абсолютного реализма в играх с точки зрения восприятия человеческого глаза. Мы можем получить фото реализм до или после пост-обработки, это делается в
CGI для кино и требует массу вычислительной мощности, это делается для пре-рендеренных скриншотов в играх или обработанных фото в Photoshop, которое предварительно было снято в формате
RAW. Если вы видели игры которые выглядят отлично, фотореалистично и при этом не имеет пересветов - вы видите
SDR рендер и работу художника, и не одного а нескольких (чаще всего).
Мы не исчерпали все инструменты для улучшения картинки и подавления подобных сценариев, процесс идёт и я надеюсь относительно скоро мы покажем первые результаты борьбы с "пересветами". Однако отмечу, что полностью их победить пока что не возможно даже используя все возможные инструменты, пред этим не сломав законы физики. Так что или фото реализм, или классический SDR, который не имеет будущего.
Текст возможно получился очень запутанным, тяжелым и не везде понятным, но я постараюсь ответить на любые вопросы, которые могут возникнуть по этой теме.
