原文链接：http://www.cnblogs.com/cxrs/archive/2013/03/22/HDR%e9%ab%98%e5%8a%a8%e6%80%81%e8%8c%83%e5%9b%b4%e5%85%89%e7%85%a7%e6%b8%b2%e6%9f%93.html

1 什么是HDR

      HDR是High-Dynamic Range的缩写，实时渲染中称之为高动态范围光照渲染，是一种表达超过了显示器所能表现的亮度范围的图像映射技术。

2  为什么要用HDR

     通常，显示器能够显示RGB分量在（0,255）之间的像素，也就是我们最终呈现在显示器上的backbuffer format最多只是R8G8B8,每个通道8bit, 这样能够表现出的明暗对比度是非常有限的。如果我们直接渲染到这样的back buffer上用于最终的显示，对于明暗对比度很大的场景就会丢失很多细节，亮的部分就会表现为全白，而暗的部分又会显示成全黑。

   HDR渲染技术就是为了解决这一问题，它根据场景的明暗对比, 把HDR高动态范围光照非线性的ToneMapping映射到显示器能显示的LDR低动态光照范围，尽可能的保存了明暗对比细节，使最终渲染效果更加逼真。

3  怎样实现HDR

      HDR一般分为如下几步，

      1） 把整个场景利用RTT渲染到一张浮点纹理上。

      2） 利用Tone Mapping, 把HDR的浮点纹理映射到LDR的BackBuffer上。

      关键步骤其实就是如何进行Tone Mapping,下面介绍两种Tone Mapping算法。

      在算法中都用到了亮度的计算，每个像素的亮度的计算方法是L=0.27R+0.62G+0.06B

 4  Tone Mapping 算法1

      基本原理是把亮度线性的映射到（0，1）的范围,公式如下:

     其中L是当前像素的亮度，Lmax和Lmin分别是图像的最大亮度和最小亮度。

  5  Tone Mapping 算法2：

         1）通过如下公式计算平均亮度。

           

          2）利用如下公式计算缩放因子。

          

          其中L(x,y)是当前像素的亮度值。Key是一个常数，Key 的大小决定了映射后场景的整体明暗程度，一般取0.18。假设在LDR表面(电脑显示器)全黑为0，全白为1，在0和1之间有9个过渡灰度，中间第6格灰度值为0.18，把HDR场景的平均亮度映射到第6格，其意义在于使LDR中等亮度与HDR的平均亮度重合.   当然可以根据场景的情况使用不同的Key值，Key值越大，最终结果就越偏白。

          3）计算当前像素最终颜色值。

         其中Color(x,y)是当前像素的颜色值。

         该算法便是Direct SDK 中的HDRPipeLine Sample中使用的算法。当然，除了Tone Mapping之外，Sample中还添加Bloom后期处理来达到光晕的效果。

转载于:https://www.cnblogs.com/cxrs/archive/2013/03/22/HDR%e9%ab%98%e5%8a%a8%e6%80%81%e8%8c%83%e5%9b%b4%e5%85%89%e7%85%a7%e6%b8%b2%e6%9f%93.html