Raytracing   • Raytracing •

< Raytracing

< IBL und HDRI


> Intro

> Übersicht

> Fischauge

> Spiegelkugel

> Würfel

> Licht

> Filter

• Plugins

> Plugin Filter


 

— IBL und HDRI: HDRShop, Plugins —

Installation der Plugins

Die Installation der HDRShop Plugins ist denkbar einfach. Im Verzeichnis, in welchem HDRShop installiert ist, ein weiteres Verzeichnis mit dem Namen «plugins» anlegen und die Plugins hinein kopieren.

Plugins

Wird das Plugin installiert während HDRShop aktiv ist, einfach im Plugin Menü einmal auf Rescan Directory klicken, damit das neue Plugin erkannt wird. Die Plugins werden bei jedem Start von HDRShop erkannt.


Plugins für das Licht

Lightgen_plugin
Das Lightgen Plugin findet die Lichter in einem HDRI und schreibt die Koordinaten und Farbhelligkeiten in eine Textdatei, welche einige Raytracingprogramme für IBL benötigen. Gleichzeitig wird ein neues Bild generiert, welches für Bryce IBL benutzt werden kann. Das Eingabebild muss im Latitude/Longitude Format mit 128 x 64 Pixel vorliegen. Das Plugin benötigt die folgenden Angaben:

  • Output filename, der Dateiname für die Textdatei.
  • Output file type, der Dateityp – kann ausgewählt werden.
  • Numbers of lightsources to generate, die Anzahl zu generierender Lichtquellen, z.B. 20.
  • Maximum number of iterations, Anzahl Iterationen für die Suche, z.B. 100.
  • Number of Searches, Anzahl Suchdurchgänge, z.B. 5.
  • Desired total light intensity, gewünschte totale Lichtintensität, z.B. 10.
Resultat

Die Textdatei kann für Bryce gelöscht werden. Das HDRI mit den Lichtpunkten vergrößern, in eine Light Probe transformieren und als HDRI Lichtquelle in Bryce verwenden. Es macht keinen Sinn, es als Hintergrund zu rendern.

Mediancut
Das Mediancut Plugin findet die Lichter in einem HDRI und generiert ein neues Bild, welches für Bryce IBL benutzt werden kann. Das Eingabebild muss im Latitude/Longitude Format sein, die Bildgröße ist nicht wichtig, z.B. 1024 x 512 Pixel. Das Plugin ist sehr viel schneller als das Lightgen Plugin und benötigt nur die folgenden Angaben:

  • Number of light (power of two), Anzahl Lichter 2 - 4 - 8 - … 128 - 256 - 512; z.B. 256.
  • Luminance scale, Luminanzskale, d.h. Gamma, z.B. 1./li>
  • Hemisphere Radius, für eine Kugel werden 4 benötigr.
  • Alle Optionen können ungewählt bleiben.
Resultat

Das HDRI mit den Lichtpunkten ggf. vergrößern, in eine Light Probe transformieren und als HDRI Lichtquelle in Bryce verwenden. Es macht keinen Sinn, es als Hintergrund zu rendern. Die Ähnlichkeit der beiden Render sollte nicht erstaunen: Bryce 6.1 verwendet genau diesen Algorithmus, um die Lichter in einer Light Probe zu finden.

Diffuse_sh – Diffuse Spherical Harmonics
Das Diffuse Spherical Harmonics Plugin funktioniert genau gleich, wie Image > Panorama > Diffuse/Specular Convolution… mit einem Phong Exponenten von 1 (siehe Licht > Glanzlicht – Specularity). Das Eingabebild muss im Latitude/Longitude Format sein, die Bildgröße ist nicht wichtig, z.B. 1024 x 512 Pixel. Das Plugin ist dramatisch viel schneller als die Diffuse Convolution und benötigt keine weiteren Angaben.

Resultat

Das diffuse HDRI ggf. vergrößern, in eine Light Probe transformieren und als HDRI Lichtquelle in Bryce verwenden. Es macht keinen Sinn, es als Hintergrund zu rendern.


Plugins für das Tone-Mapping (Tonwertumsetzung)

Drago
Tone-mapping nach Frederic Drago. Zwei Parameter können angegeben werden:

  • Maximum Display Luminance (cd/m²), maximal angezeigte Luminanz in Candela pro Quatratmeter; z.B. 100.0. Bestimmt die Helligkeit der starken Lichtquellen im Bild. Je tiefer der Wert, desto schwächer die Lichter.
  • p (cd/m²); z.B. 0.85. Bestimmt die Helligkeit der Bildteile mittlerer und niedriger Helligkeit. Je kleiner der Wert, desto stärker werden sie aufgehellt (p=0.1), je höher, desto stärker abgedunkelt (p=10).
Drago

Drago Tone-mapping wird sehr schnell durchgeführt. Das Resultat ist immer noch ein HDRI. Links im Bild lineares Tone-mapping, rechts Drago mit 100 und 0.85.

Greg
Tone-mapping nach Greg Ward. Ein Parameter kann angegeben werden:

  • Maximum Display Luminance (cd/m²), maximal angezeigte Luminanz in Candela pro Quatratmeter; z.B. 100.0. Bestimmt die Helligkeit der starken Lichtquellen im Bild. Je tiefer der Wert, desto dunkler die Lichter.
Greg

Greg Tone-mapping wird sehr schnell durchgeführt. Das Resultat ist immer noch ein HDRI. Links im Bild lineares Tone-mapping, rechts Greg mit 100.

Tonemap
Tone-mapping nach Erik Reinhard. Acht Parameter können angegeben werden:

  • Key - Maps log average luminance to this value, der Logarithmus der durchschnittlichen Luminanz wird an diesen Wert gebunden; z.B. 0.18.
  • White - Set white point (L_white in equation 4), setze Weißpunkt (L_white in Formel 4); z.B. 1e20.
  • threshold - Scale selection threshold (do not alter), Bereichsauswahlgrenzwert (nicht ändern); auf 0.05 belassen.
  • phi - Sharpening parameter (1 = no sharpening), Schärfungsparameter (keine Schärfung bei 1); z.B. 8.0.
  • num - Number of scales to use in computation, Anzahl für die Berechnung zu verwendende Einteilungen; z.B. 8.
  • low - Pixel size of smallest scale (keep at 1), Pixelgröße der kleinsten Unterteilung (auf 1 belassen); 1.
  • high - Pixel size of largest scale, Pixelgröße der größten Unterteilung; z.B. 43.
  • gamma - Gamma correction value, Gamma Korrekturwert; z.B. 1.6.
Reinhard

Reinhard Tone-mapping wird sehr schnell durchgeführt. Das Resultat ist kein HDRI mehr. Links im Bild lineares Tone-mapping, rechts Reinhard mit den im Plugin vorgeschlagenen Werten. Dieses Plugin liefert einige statistische Werte zurück: der Wert des dunkelsten und des hellsten Pixels im Bild vor dem Tone-Mapping und die Dynamik.

Einige Gedanken zum Tone-Mapping
Tone-Mapping gehört nicht eigentlich zu IBL, aber es gehört zu HDRI. Die Hochkontrast-Bilder können am Bildschirm nicht angezeigt werden. Standardmäßig werden sie in allen HDRI-fähigen Grafikprogrammen zur Anzeige linear tonwertumgesetzt. Das Resultat ist meistens unbrefriedigend. Es lohnt sich daher, das Tone-Mapping in einem anderen Programm als HDRShop durchzuführen. Vor allem schon deshalb, weil man am Bild direkt beobachten kann, welche Auswirkungen das Verschieben eines bestimmten Reglers hat. Picturenaut hat befriedigende Werkzeuge für das Tone-Mapping, Artizen hervorragende.


Plugins für verschiedene Anwendungen

FakeHDRI – HDRI Nachahmung (schummeln)
Ein LDRI kann in HDRShop direkt als HDRI gespeichert werden. Damit liegt das Bild zwar als HDRI vor, es ist aber immer noch ein LDRI. Man kann den Bereich aller Pixelwerte erhöhen (Image > Pixels > Scale…). Diese globale Änderung hat aber keine Auswirkung auf den Kontrast des Bildes. Im Kapitel Licht > Helle Bildteile verstärken wurde eine Methode vorgestellt. FakeHDRI ist eine andere Methode, helle Bildteile zu verstärken. Drei Parameter können angegeben werden:

  • Range Min, der tiefste zu berücksichtigende Pixelwert (wie Threshold); z.B. 0.9.
  • Range Max, der höchste zu berücksichtigende Pixelwert; z.B. 1.
  • Value Max, höchster Pixelwert im neuen Bild; z.B. 10.0

Zuerst misst man die hellen Bildpunkte, beispielsweise von der Sonne, und die Werte der umliegenden Pixel. Bei einem LDRI sind die Werte Min 0.9 und Max 1.0 gute Ausgangswerte. Alle Pixel mit Werten die zwischen Min und Max liegen, werden so verstärkt, dass der höchste Pixelwert (z.B. 1.0) den als Value Max definierten Wert annimmt, beispielsweise 10. Das neue Bild ist dann ein wirkliches HDRI mit einer oder mehrerer starken Lichtquellen.

Sky – Himmel
Dieses Plugin ist ein «Himmelgenerator» und erzeugt eine Himmelskuppel in der Latitude/Longitude Projektion, welche in eine Angular Map transformiert werden kann. Der untere Teil ist schwarz. Man kann unter vier Typen von Himmeln wählen:

  • CIE Standard Overcast, IBK Standard bedeckt.
  • CIE Clear Sky, IBK wolkenlos.
  • CIE Partially Cloudy, IBK teilweise bewökt.
  • Preetham, A. J. Preetham, Tageslichtmodell.

CIE steht für Commission Internationale de l'Eclairage, das ist die Internationale Beleuchtungskommission (IBK). Die folgenden Parameter können eingestellt werden:

  • Red Color Sky (not for Preetham), rote Himmelsfarbe (nicht für Preetham); z.B. 0.109.
  • Blue Color Sky (not for Preetham), blaue Himmelsfarbe (nicht für Preetham); z.B. 0.349.
  • Green Color Sky (not for Preetham), grüne Himmelsfarbe (nicht für Preetham); z.B. 0.680.
  • Height, Bildhöhe; z.B. 256.
  • Width, Bildbreite; z.B. 512.
  • Month, Monat; z.B. 5.
  • Day, Tag; z.B. 23.
  • Hour, Stunde; z.B. 13.
  • Minute, Minute; z.B. 17.
  • Longitude, geographische Länge; z.B. 7.64241667.
  • Latitude, geographische Breite; z.B. 46.30858333.
  • Standard Meridian, standard meridian; z.B. 0.261.
  • Turbidity (not for Preetham), Trübung (nicht für Preetham); z.B. 1.0.
Himmel

Die Himmelskuppel links wurde vom Sky Plugin generiert. Dieses HDRI ist für den Render rechts die einzige Lichtquelle. Gerendert in Bryce 6.1 mit 64 Lichtern, Intensity 5 HDRI-Effect 50.

 
  © 2004 - 2018 by Horo Wernli.