HDR, экспозиция и сохранение ярких деталей

HDR-рендеринг сохраняет значения света выше 1 на промежуточных этапах расчёта. Это позволяет различать яркие поверхности до экспозиции и тонального преобразования. HDR не означает бесконечную точность, наличие HDR-монитора или автоматический фотореализм.

Разделяйте три операции

Преобразование linear → sRGB само по себе не является тональным преобразованием: входное значение 4 после него остаётся выше 1. Эти операции не добавляют недостающие детали поверхности, правильные нормали, тени и отражения.

Настройте 3D-сцену

1. Добавьте Entity WorldEnvironment и назначьте ресурс Environment. Перед изменением проверьте, не переопределяет ли активная Camera3D окружение собственным ресурсом.
2. Выберите алгоритм в разделе Tonemap ресурса Environment. Сравнивайте кривые на одной камере и сцене: они меняют контраст и цвет светлых участков, а не только яркость.
3. На время настройки источников зафиксируйте экспозицию. В коде Environment.TonemapExposure — множитель, а не число ступеней EV. Значение 2 удваивает входную яркость; 0.5 уменьшает вдвое.
4. Если назначены атрибуты камеры, проверьте их множитель экспозиции и автоэкспозицию. Для сравнения двух вариантов света отключите автоматическую адаптацию: иначе камера может компенсировать изменение.
5. Проверьте кадр на целевом рендерере и с нужным режимом вывода. Эффекты рендерера и поддержка HDR-дисплея — разные возможности; одинаковый результат на всех устройствах не гарантирован.

Управление окружением описано в статье Окружение и постобработка, вывод на дисплей — в HDR-выводе. Общего шага «включите оба переключателя sRGB» в этом процессе нет.

Различайте цветовые текстуры и текстуры данных

Albedo/base color обычно содержит закодированный цвет. В собственном spatial-шейдере помечайте соответствующий цветовой семплер через source_color, чтобы рендерер интерпретировал его как цвет. Карты нормалей, шероховатости, металличности и маски содержат данные: не применяйте цветовое преобразование только потому, что они хранятся в файле изображения. Используйте подходящий слот материала или подсказку шейдера для каждой карты.

Не вызывайте SrgbToLinear() вручную для значения, которое уже декодировал материал или шейдер: повторное преобразование затемняет результат. В свою очередь, CPU-метод Image.GetPixel() читает сохранённые значения пикселя, не выполняя семплирование материала и расчёт света. Float-формат Image определяет точность хранения, но не цветовое пространство содержимого.

Сохраните HDR-данные без незаметного обрезания

Для CPU-изображения со значениями выше 1 используйте float-формат, например Image.Format.Rgbaf. Следующий класс записывает однопиксельное тестовое изображение с RGB (4, 2, 0.25) в EXR. Это пример работы с данными файла, не рендер сцены и не снимок viewport.

using Reckfell;

public static class HdrData
{
    // CPU image data, not a viewport capture or a display-ready screenshot.
    public static Image CreateSample()
    {
        var image = Image.CreateEmpty(1, 1, false, Image.Format.Rgbaf);
        image.SetPixel(0, 0, new Color(4f, 2f, 0.25f, 1f));
        return image;
    }

    public static Error SaveSample(string path)
    {
        using var image = CreateSample();
        return image.SaveExr(path, grayscale: false,
            colorImage: false, maxLinearValue: -1f);
    }
}

Вызовите HdrData.SaveSample("user://hdr-data.exr") и проверьте возвращённый Error перед использованием файла. Загрузите его через Image.LoadFromFile(), чтобы прочитать значения. На проверенном Windows-runtime EXR сохраняет (4, 2, 0.25), а SavePng() для того же Image обрезает первые два канала до 1. Сохранение PNG не применяет автоматически преобразование sRGB для подготовки произвольных линейных данных к показу на дисплее.

Параметры EXR в 1.0.0 означают следующее:

• colorImage: false сохраняет отрицательные float-значения. true обрезает отрицательные значения каналов до нуля; это не преобразование sRGB и не тональное преобразование.
• maxLinearValue: -1f отключает верхнее ограничение. Неотрицательное значение ограничивает записываемые каналы указанным максимумом; это не настройка экспозиции.
• grayscale: true обозначает одноканальное изображение как яркостное. RGB-изображение от этого не становится чёрно-белым.

Запись поддерживает несжатые R/RG/RGB/RGBA форматы с 8-битными, half-float и float-каналами. Сохранение 8-битного источника в EXR не возвращает потерянные значения и точность. Сборка без EXR-кодека возвращает Error.Unavailable; ошибки файла и формата тоже требуют проверки результата. Наличие кодека проверяйте в реальной экспортированной сборке.

Осознанно снимайте кадр viewport

Перед чтением Viewport.GetTexture().GetImage() дождитесь RenderingServer.FramePostDraw: в _Ready() кадр может быть старым или пустым. Затем проверьте формат полученного Image и путь рендеринга, который его сформировал. Сам по себе float-формат не доказывает, что перед вами исходный буфер сцены до тонального преобразования.

Переименование снимка в .exr, перевод 8-битного Image во float и вызов SaveExr() после обрезания светлых участков не восстанавливают исходное освещение. Опция HDR 2D относится к собственному линейному HDR-пути viewport, а не служит универсальным переключателем захвата исходного 3D-буфера.

Найдите причину видимого дефекта

Сопутствующая проверка выполняет преобразования цвета и CPU-цикл записи/чтения EXR/PNG в установленном Windows-редакторе. Она не подтверждает GPU-кривые, физическую экспозицию, HDR-монитор, кодеки экспортированной игры и визуальное качество на других платформах.