HDRI (High Dynamic Range Image) — это изображения с расширенным динамическим диапазоном. Важно не путать их с HDR-видео. Динамический диапазон определяет разницу между самыми тёмными и самыми светлыми участками кадра. Реальный мир обладает гораздо большим диапазоном яркости и оттенков, чем способны передать обычные мониторы или стандартные изображения.
Технические особенности HDRI
HDRI — это целая технология для работы с изображениями и видео, яркость которых выходит за рамки стандартных форматов. В контексте 3D-моделирования и визуализации нас интересуют в первую очередь панорамные растровые изображения, несущие в себе огромный объём данных. Современный стандарт HDRI, такой как Radiance HDR (RGBE), хранит по 32 бита информации на каждый пиксель. В отличие от обычных фотографий (LDR или SDR — с низким или стандартным динамическим диапазоном), HDRI содержит избыточные данные о яркости, которые не воспринимаются человеческим глазом напрямую, но критически важны для реалистичного рендеринга.
Роль HDRI в 3D-сценах
HDRI-карта функционирует как карта освещения, дополняя другие источники света, такие как Ambient Light или Spot Light. Она содержит информацию не только о цвете, но и об интенсивности освещения, фактически имитируя всё окружающее пространство на сцене. Проще всего представить себе бесконечно большую сферу, на внутреннюю поверхность которой спроецировано HDRI-изображение, а в центре этой сферы находится ваша 3D-модель или вся сцена. Если на карте присутствуют источники света (например, солнце или окна), они будут естественным образом освещать объекты. Эта технология активно используется в игровых движках и при финальном рендеринге для создания реалистичных отражений, бликов, контуров и, что особенно важно, — мягких, естественных теней. Правильно подобранная HDRI-карта способна кардинально преобразить сцену, задав ей общее настроение и атмосферу. Чаще всего используются панорамы неба, городских пейзажей или интерьеров.
Разрешение и производительность
Разрешение таких панорам может варьироваться от 1К до 20К в зависимости от задач. Однако важно понимать, что чем выше разрешение, тем больше размер файла и нагрузка на графическую подсистему и оперативную память, особенно в реальном времени (например, в играх). Изображение 20К в соотношении 16:9 содержит почти 236 мегапикселей, что на сегодняшний день является избыточным для большинства проектов. Оптимальным выбором для широкого круга задач считается разрешение в диапазоне от 4K до 8K.
Практическое применение в 3DS Max
При настройке освещения HDRI-карту можно вращать по осям, чтобы выбрать оптимальный угол падения света от виртуальных источников на карте. В 3DS Max подключить HDRI можно через настройки окружения и эффектов (Environment and Effects), которые обычно открываются на вкладке «Rendering» или по нажатию клавиши «8». Существуют и альтернативные, часто более удобные способы работы через рендер-движки:
- В V-Ray: создайте источник света типа "Dome light" и загрузите в него ваше HDRI-изображение.
- В Corona: перейдите в Render Setup -> Scene и в настройках "Scene Environment" переключитесь с "Use 3ds max settings (вкладка Environment)" на "Single Map", после чего загрузите карту. При этом настройки HDRI на вкладке Environment 3DS Max будут игнорироваться.
Где найти HDRI-карты
В интернете существует множество ресурсов с бесплатными HDRI-картами высокого качества. Одним из самых известных и авторитетных сайтов является Poly Haven (ранее известный как HDRI Haven) — polyhaven.com. Ресурс предлагает обширную библиотеку изображений, разбитых по категориям, что позволяет легко подобрать карту для любой задачи и с различным разрешением.
Больше интересных статей здесь: Технологии.
Источник статьи: Для чего нужны HDRI-карты.