3D게임 팬을 위한 「Half-Life 2: Lost Coast」엔진 강좌

해석 출처 http://cafe.naver.com/mopipoce.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=561

원분 출처 http://www.watch.impress.co.jp/game/docs/20050525/3dhl2lc.htm

 

3D게임 팬을 위한 「Half-Life 2: Lost Coast」엔진 강좌

「Lost Coast」이 실현되는 리얼HDR렌더링의 충격

5월18일 ~20일개최(현지시간)

회장：Los Angeles Convention Center

　E3회기중 ,Microsoft이 운영하는PC게임 전시 섹션인 「Windows Gaming부스」에서 , 자연스럽게 전시 되고 있었던 것이 「Half-Life 2: Lost Coast」이라고 이름이 붙여진 작품이다. 경위는 어떻게 저것 , 세계적으로 유명하게 된 「Half-Life 2」. 이 로고에 끌어 들일 수 있어 많은 내장자가 이 전시 머신을 둘러쌌다.

　「Half-Life 2: Lost Coast」이란 도대체 굳이의인가. 이번은 「Lost Coast」에 의해 「Half-life 2」이 어떻게 진화하는지 , 그리고 이 「Lost Coast」의 코어가 되는HDR렌더링 기술에 대해 차분히 소개해 나가는 것에 하고 싶다.

　덧붙여 문말에 「Half-Life 2: Lost Coast」테크놀로지 데모의 영상을 게재하고 있으므로 , 흥미를 느낀3D게임 팬은 꼭 한 번 봐 두면 좋겠다.

 

■ 「Lost Coast」은 결국은HDR렌더링 패스의 업데이트 패치

꼭 , 데모기의 곳에 ,Valve Software의 프로그래머Robin Walker씨가 있었으므로 설명을 해 받았다

　이번 발표된 「Half-Life 2: Lost Coast」(이하HL2LC)란 , 간단하게 말하면 「Half-Life 2」엔진의 업데이트에 상당하는 것이라고 한다. 말투를 바꾸면Half-Life2의 「Lost Coast패치」라고 하는 것 같은 이미지일까.

　이 「Lost Coast」패치를 적용하는 것으로 , 「Half-Life 2」이 어떻게 바뀌는가 하면 그것은 하이 다이나믹 레인지(HDR)렌더링·패스의 세련화. 반복하면(자) 「그 이외에는 굳이 변함없다」(Walker씨).

　그리고 , 이 엔진의HDR렌더링 기능 업데이트를 기념해(?), 싱글 플레이어 모드의 신스테이지를 제공한다 한다. 신스테이지는 , 「Half-Life 2」본편의 중반 맞아 , 「Highway 17」의 장을 보간 하는 내용이 된다. 프레임 노출의 유모차로 질주 한 , 그 해안선의 장면. 그 근처다.

　제공 시기는 금년2005년 여름을 예정. 이미 「Half-Life 2」본편을 소유하고 있는 유저에게는 , 개발원Valve의 온라인 컨텐츠 거래 시스템인Steam경유에서 무상 제공된다.

　덧붙여 현재 ,Valve그럼 , 그 충격의 「Half-Life 2」라스트 신 이후의 에피소드를 쓴 「정당한 속편」의 제작도 스타트 시키고 있다. 이쪽은 「Half-Life 2: Aftermath(여파)」라고 명명되고 있어 현재 , 언제 완성할까는 공언할 수 없을 단계라고 한다.

　이번 , 전시 되고 있었다HL2LC는 같은 내용을 엔들레스 루프로 반복한다 , 데모 영상이었지만 , 이 영상도 테크놀로지 데모 무비로서 여름에 제공을 개시한다라는 것. 이쪽은BINK무비와 같은 형식에서 제공된다고 보여져 「Half-Life 2」본편 유저 이외도 입수할 수가 있다고 생각된다.

 

■ 「하이·다인 믹·레인지·렌더링」이란 원래인가?

인간의 시각의 다이나믹 레인지. FP16(64비트 부동 소수점 버퍼)이면 , 대체로 이 다이나믹 레인지를 커버할 수 있는

렌더링 한HDR장면은 임의의 노출 포인트로 라티튜드 보정이 가능. 이것을TONEMAPPING이라고 한다

　HL2LC그리고 「HDR렌더링이 세련된」이라고 하지만 , 도대체 뭐가 어떻게 바뀐 것일까. 지금PC게임 뿐만이 아니라 ,PS3,Xbox 360등의 차세대 게임기 관련의 타이틀 소개를 보고 있어도 「HDR렌더링」의 키워드를 보게 되었다. 우선은 , 간단하게HDR렌더링이란 무엇인가를 되돌아 보고 싶다.

　현실 세계는 그야말로 액정 모니터나CRT텔레비젼등으로는 표현할 수 없을 만큼의 폭의 넓은 「밝음」으로 가득 차 넘치고 있다.

　예를 들면 , 눈에 해당되는 태양의 빛은1.0E+6 Lum/m²(이)라고 하고 , 요노모리의 지표에 해당되는 별의 빛은1.0E-6 Lum/m²이다. 이 예를 이른바 콘트라스트비 환산하면10¹²:1이라는 것이 되어 , 이것을 과부족 없고 렌더링 하기 위해서는 다이나믹 레인지로서120dB가 필요하게 된다.

　이른바32비트 칼라(실제로는24비트 칼라의1,677만색)에서는 , 각RGB이 정수8비트 표현(255단계≒10^2.4)밖에 없기 때문에 다이나믹 레인지로서는 불과24dB. 완전히 부족하게 된다. 덧붙여서 , 인간의 시각 시스템은 대체로 평균적으로120~140dB정도 있다고 말해지고 있다.

　아무리 인간의 시각 세포의 다이나믹 레인지가 넓어도 , 실제의 인간의 시각 시스템은 밝음의 피크로 끌려가 , 결국 있는 범위의 밝음의 레인지 밖에 한 번에 지각할 수 없다. 깜깜한 방에서 휴대전화의 액정화면은 밝게 보이지만 이것을 태양하에 가지고 가면(자) 바로 그때 보이기 어려워진다. 이것은 인간의 눈이 눈동자를 짜 시각 세포에의 광량을 조정하고 있기 때문이다. 휴대전화의 액정의 밝음 자체는 변함없어도 태양의 빛하에서 안보이게 되어 버리는 것은 태양광의 밝음 피크로 맞추어 눈동자를 짜 광량을 제한해 버리고 있기 (위해)때문이다.

　그런데 ,3D게임 그래픽스의 세계에서도 ,

(1)현실 세계에 가까운 다이나믹 레인지로 장면을 렌더링 하는
(2)인간의 시각 시스템을 모방한 형태로 , 그 장면의 피크 휘도로부터 일정 범위의 색만을 디스플레이로 표시 가능한1,677만색에 만째 넣는

으로 하는 편이 , 「외형으로서 리얼」이 되지 않을까라고 하는 가정아래 , 태어나고 출로라고 온 아이디어가HDR레인지 렌더링이다.

　용어적인 정의로서는(1)그것이HDR렌더링을 가리켜 ,(2)는 특히 「톤 매핑(Tone Mapping)」이라고 호가 , 지금 일반적으로는(1)(2)의 처리계 전체를 그렇게 부르는 것이 많다.

　덧붙여1,677만색계로 한정한 종래의 렌더링 시스템을HDR렌더링에 대해 , 로·다이나믹·레인지(LDR)렌더링이라고 부르는 일이 있다.

HDR렌더링의 데모는GPU메이커도 제공하고 있다. ATI(은)는 「Rendering With Natural Light」,NVIDIA은 「Timbury」이 유명하다

■ HDR렌더링의 메리트란?

　「결국1,677만색이 된다면 의미 없는 것은 아닌지?」라고 하는 의견도 좀 더도. 그러나 ,HDR렌더링에는 몇개의 「리얼」에 결합되는“맛있는 요소”가 있다. 가장 메이저인2개를 든다고 하자.

　예를 들면 아스팔트의 반사율은 실측에 의하면 약0.07밖에 못 미친다고 한다. 1,677만색계로 가장 밝은 빛“255”을 맞혀도“17.85”이 되어 버려 , 거의 새까맣게 된다. 그러나 , 현실 세계의 낮의 태양광이 쏟아지는 세계의 아스팔트 도로를 보면(자) 둔하게 빛나 보인다. 이것은 광원이 되고 있는 태양광이255는 커녕 , 아주 대단한 높은 휘도의 광원이니까 반사율이0.07에서도 , 결과적으로 분명하게 눈에 보이는 것이다.

　HDR렌더링은 ,1,677만색계에 제한되는LDR렌더링에서는 안보이게 되어 버리는 것 같은 디테일을 보이도록(듯이) 해 줄 가능성이 있다. 수학적으로 말하면 , 오차의 적은 렌더링이 생기게 된다고 하는 것이다. 이것이1점목이다.

HDR광원을 설정해LDR렌더링 한 예. 마루의 디테일은 날아 , 천정은 계조 부족이 생겨 버리고 있는	HDR광원을 설정해FP16-64비트 버퍼에서HDR렌더링 한 예. 최종적으로LDR버퍼에 떨어뜨려 표시하고 있지만 , 마루나 천정의 표현력의 차이는 일목 요연

　인간의 눈이나 카메라로 강한 빛을 보면(자) , 빛이 넘쳐 나오고 해 보인다. 예를 들면 울창과 나무가 우거지는 숲중에서 태양을 올려보면(자) 본래는 가지나 잎에 가림되고 있을 것인데 , 나뭇잎 사이로 비치는 햇빛이 눈부시게 흘러넘치고 빛나 보여 가지나 잎의 모습이 빛에 전부 칠해져 잘 안보이게 된다. 이것은 강한 빛이 렌즈내를 산란하거나 눈이"기다리는 털"로 빛이 회절 하거나 하는 현상이 그렇게 보게 하고 있다.

　HDR렌더링 해도 최종적으로는 피크 휘도를 바탕으로1,677만색LDR레인지에 떨어뜨려져 버린다HDR렌더링하지만 , 그 때에 과도하게 빛나고 있는 부분에 도착해 화상 처리적으로 빛을 흘러넘치게 하는 효과를 그려 넣는다면 , 보다 외형으로서 리얼한 「눈부심」을 표현할 수 있을 것이다. 이것이HDR렌더링의“맛있다”2점목이다.

　다만 , 이러한HDR렌더링 결과에 대해서 행하는 「리얼하게 보이도록(듯이) 하는 화상 처리」에 올바른 회답은 없고 , 어떻게 보이게 할까는 게임 엔진 설계자나 데자이나 , 아티스트에게 맡겨지는 부분이기도 한다.

　렌더링 결과의 강 휘도 부분에 애니메이션 틱인 십자나★형태의"황인 듯해"를 기입하거나 단순하게 강 휘도부를 다만 부드럽게 넘쳐 나오거나와 이 부분의 처리는 꽤 아티 스틱인 센스에 맡길 수 있다. 덧붙여서 이러한 「빛의 넘쳐 나와」를 특히 라이트 블루밍 , 그레아 효과라고 부르거나 한다.

「DOUBLE S.T.E.A.L.」(만큼이나 회사)에서(보다). 고휘도부원으로부터 별 형상에 넘쳐 나오는 빛의 표현. 영상중의 고휘도 부분에 어떤 「빛의 넘쳐 나와」를 행할까는 아티 스틱인 센스에 맡길 수 있는

■ 스프라이트 베이스의 렌즈 플레어 표현으로부터 유사HDR렌더링에의 진화

렌즈 플레어 표현이 인상적이었던 「Incoming」(Rage). 게임 그 자체의 평가는 낮았지만 ,AGP비디오 카드 여명기의 표준 벤치마크 소프트로서 활약한

유사HDR렌더링의 개념도. CEDEC2002에서의 발표 「DOUBLE-S.T.E.A.L.에 있어서의 리얼타임CG표현 기법/만큼이나 회사 , 카와세 마사키씨」의 슬라이드로부터

　「눈부신 표현이라면 , 옛부터 역광의 렌즈 플레어 표현이라든지 있었지. Incoming(이)라든지 의. 저것과 뭐가 달라?」라고 생각하는 사람도 있다고 생각한다. 이것은 날카로운 지적이다. 확실히 이것은 가장 기본적인 유사HDR표현이었지만 , 치명적인 결점이 있었다.

　「Incoming」의 렌즈 플레어 표현은 태양이나 라이트등의 , 광원을 직시 했을 때를 판별해 내고 있던 것에 지나지 않는다. 그러니까 「수면에 비친 태양」이라고「눈부시게 빛나는 차의 보디」 등 , 「반사의 결과가 밝다」, 바꾸어 말하면 「렌더링 한 결과적으로 강 휘도로 빛나고 있다」개소에는 이러한 플레어를 낼 수 없었던 것이다.

　이 렌즈 플레어적인 발상을 발전시켰던 것이DirectX 8세대 , 프로그라마브르시다1.x세대에 대유행한 유사HDR렌더링이다. 이것은 렌더링 처리계 자체는LDR렌더링으로 행하지만 , 태양등의 대단히 밝게 빛나는 광원에 대해 「HDR광원으로 간주합니다」라고 하는 속성을 주는 점이 키모다.

　이HDR광원에서 비추어진 픽셀에는 , 통상의 음영 처리 결과 외에 ,HDR광원의 영향이 어느 정도 있었는지도 계산해 그 결과도 맞추어 기입해 간다.

　그래픽스의 각 픽셀은αRGB의 4요소로부터 되는 것은 알고 있는 사람도 많을 것이다. 이 유사HDR렌더링에서는 통상의 음영 처리 결과는RGB에 기입하도록(듯이) 해 , 이 부가 휘도 정보는α채널에 기입하는 것 같은 피크세르시다를 실행한다. 본래α채널은 투명도 합성에 사용하는 파라미터하지만 , 이것을 부가 휘도 정보의 일시 기억처로서 사용해 주는 것이다.

　최종적인 렌더링 결과로부터 프로그라마브르피크세르시다로 , 이α채널에 기입해진 부가 휘도를 추출. 고휘도로서의 결과가 남아 있는 개소에 대해서 빛이 넘쳐 나오는 화상 처리를 해 주면 유사HDR영상의 완성이다.

　강 휘도 광원을 반사한 부분에도 눈부신 표현을 부가할 수 있게 되어 , 광원 직시시 밖에 눈부신 표현을 할 수 없었던 클래식인 렌즈 플레어 표현보다 영상에 설득력이 늘어난다. 　다만 , 실제의HDR렌더링이 아니기 때문에 , 모두의 아스팔트의 예로 가리킨 것 같은 「오차의 적은HDR렌더링」을 이 방법으로 행하는 것은 어렵다. 그리고 , 전술한(2)톤 맵의 실현도 외곬줄에서는 가지 않는다.

「Tom Clancy's SplinterCell」도 유사HDR렌더링을 채용한3D게임의 대표작의1개다

■ “진짜”의HDR렌더링이란 무엇인가?

　그러면 , 진짜HDR렌더링을 행하기에는 어떻게 하면 좋은가. 가장 기본적인 이야기로서 거기에는1,677만색계는 아닌 ,HDR렌더링 버퍼를 확보할 수 있는GPU(비디오 카드 , 혹은 게임기)가 필요하게 된다.

　결론으로부터 말하면 , 홍적세대의GPU,PS3나Xbox 360등의 차세대 게임기는 빠짐없이HDR버퍼를 서포트하고 있다. 그러한HDR버퍼는 , 몇개인가가 고안 되고 있어 , 대표적인 것에는 이하와 같은 물건이 있다.

(a)α채널이2비트 ,RGB모든 것이10비트 정수(Fx10)→32비트 버퍼 ,1픽셀 근처4아르바이트
　다이나믹 레인지로서30dB

(b)RGB모든 것이16비트 정수(Fx16)→64비트 버퍼 ,1픽셀 근처8아르바이트
　다이나믹 레인지로서48dB. 1,677만색LDR버퍼의2배

(c)αRGB모든 것이16비트 부동 소수점 실수(FP16)→64비트 버퍼 ,1픽셀 근처8아르바이트
　다이나믹 레인지로서100dB. 인간의 시각 시스템을 대체로 커버할 수 있는

(d)αRGB모든 것이32비트 부동 소수점 실수(FP32)→128비트 버퍼 ,1픽셀 근처16아르바이트
　다이나믹 레인지로서380dB. 인간의 시각 시스템 이상의 범위를 커버할 수 있는

E3 2005의SCE프레스 컨퍼런스에서는 ,PS3이128비트HDR버퍼에 대응하고 있는 것이 어필 되었다. 그러나 , 대역을 과식하는 점 ,PC시스템과 비교해 사용할 수 있는 비데오메모리가 압도적으로 적은 점 , 등에서 , 역시 사용될 기회는 적다고 생각된다

　(a)Fx10의32비트 버퍼는 ,LDR버퍼와 동등의 대역으로 끝나는HDR버퍼인 나누고하지만 , 그 표현폭도LDR에 털이 난 정도. 또α채널이2비트라고 하는 제한 , 현재ATI RADEON계로 밖에 서포트되어 있지 않다고 한 제한도 있어 , 너무3D게임 그래픽스전용에는 사용되지 않는 것 같다(ATI계GPU를 채용하는Xbox 360으로 , 다시 햇빛을 보게 될 가능성은 있다).

　(b)(와)과(c)의HDR버퍼는 ,ATI RADEON9500이상 ,NVIDIA GeForceFX이후에 서포트된다. 또PS3,Xbox 360그렇지만 서포트된다.

　특히(c)FP16의64비트 버퍼는 , 홍적세대GPU나 차세대 게임기에서는α브렌딘그 , 필터링을 취급할 수 있는 일도 있어 , 그 표현폭의 넓이와LDR버퍼 동등이 뛰어난 활용성을 양립할 수 있는 점이 평가되어3D게임 그래픽스용의HDR렌더링의 본명이라고 보여지고 있다.

　한편 ,(d)FP32의128비트 버퍼는 표현폭이 너무 넓어3D게임용으로서는 조금 오버 스펙(명세서)인 일 ,64비트 버퍼의2배의 대역을 소비하는 것으로부터 ,3D게임 방향이 아니다고 여겨지고 있다.

PC게임의 세계에서는 「Tom Clancy's SplinterCell: Chaos Theory」 「Age of Empires III」 등 ,FP16-64비트 버퍼를 활용한HDR렌더링을 실장한 것을 공언하는 타이틀이 많아진

■ 「Half-Life 2」의HDR렌더링은 실은 위조품이었다?

　덧붙여 오리지날 「Half-Life 2」의HDR렌더링 패스로는 당초 「(b)Fx16의64비트 버퍼를 사용하고 있다」라고 발표되었다. 당시 의ATI RADEON9500이상에서도FP16-64비트 버퍼도 서포트되고 있었지만 ,α브렌딘그 , 필터링을 적용할 수 없다고 하는 제한이 있어 , 이것의 사용을 보류한 것 같다.

　한편 ,Fx16-64비트 버퍼는α브렌딘그에는 대응할 수 없기는 하지만 , 필터링은 활용할 수 있다. 덧붙여서Fx16-64비트 버퍼는NVIDIA GeForce계에서는 서포트되어 있지 않다. 에도 불구하고 채용을 단행한 것은Valve Software이ATI와의 강력한 파트너십을 묶고 있었기 때문에.

2003해 ,Valve는 「Half-Life 2」의HDR렌더링 패스 실장을 어필 하는 테크놀로지 데모를 공개한

그러나 제품판에서는 , 태양이HDR광원으로서 설정되고 블루밍이 발생하고 있는데 , 수면에 비친 태양에는 발생하고 있지 않다

　「Half-Life 2」의HDR렌더링은 당초 「진짜의HDR렌더링이야」라고 주장되어 왔지만 , 이상한 부분도 많았다.

　우선 ,HDR광원을 직접 보았을 때에는 빛이 넘쳐 나오는 등 의HDR표현을 확인할 수 있지만 ,HDR광원의 조명을 받은3D오브젝트의 음영으로부터는HDR표현이 있거나 없거나 했던 것이다.

　그리고 , 첫머리에서 접한 톤 매핑 기술을 실장해 , 밝은 장면이나 어두운 장면으로부터의 변천으로 동적인 노출 제어를 하고 있으면(자) 당초 설명하고 있었지만 , 이것도 실제로는 이상했다.

　아무래도 실제의 영상을 보는 한에서는 , 「옥내로부터 창을 통해 옥외를 보았을 때」와 같이 , 밝다고 알아 자르고 있는 개소를 의식적으로 날려(오버 브라이트)기색에 렌더링 하고 있을 뿐(만큼)의 같고 , 옥외 신에서 드래스틱에 명암이 바뀌는 곳은 부자연스러운 명암으로 , 게임 자체도 플레이 하기 어려웠다.

　그런데 , 이번 발표되었다HL2LC에서는 , 그러한HDR렌더링에 관련되는 의혹을 불식해 , 진짜의HDR렌더링 패스를 실장했던 것이라고 한다.

이런 느끼고의 톤 매핑을 하고 있는지 생각하게 하는 표현도 있었지만……

동일 신의 응달에 들어가도 장면은 어두운 채. 동적인 노출 제어가 이루어지고 있다면 적정한 밝음이 될 것

■ 「Half-Life 2: Lost Coast」의HDR렌더링 시스템은 이렇게 되는!!

천구가HDR에 대응했다HL2LC에서는HDR차원의 이미지 based·라이팅에 대응한다

　그러면 ,HL2LC엔진의HDR렌더링 패스는 어떻게 진화한 것일까. 이것에 대해 ,Valve보다 릴리스 자료를 받았으므로 , 「Half-Life 2: Lost Coast」의 장면을 참조하면서 , 자료에 기재되어 있던 항목을 차례로 체크해 나가는 것에 하고 싶다.

●Blooming(라이트 블루밍)

　강 휘도의 빛이 넘쳐 나와 보이는 표현인 블루밍. 이번은 , 일차 반사한 정경이나 ,HDR광원에 비추어진 음영에도 블루밍이 나타난다. 물리 조명 현상으로서 오리지날보다 올바른HDR렌더링이 되었다.

●HDR Skybox(HDR특별 관람석)

　Skybox(특별 관람석)과는 그 장면의 천구 영상. 구체적으로 말하면 그 이름과 같이하늘이나 구름. HL2LC그럼 이러한 특별 관람석 texture도HDR버퍼에 그려진 것을 채용한다. 실제의 라이팅시에는 , 이HDR특별 관람석 자신도HDR광원으로서 처리된다.

　이와 같이 , texture로서 그려진 배경 영상 전체의 음영을 광원으로 간주해 , 그 장면을 라이팅 하는 처리계를 , 리얼타임3D그래픽스의 세계에서는 「이미지 based·라이팅」이라고 부른다. 바꾸어 말하면 ,HL2LC그럼 이 이미지 based·라이팅이HDR에 대응했다고 하는 것이다.

●HDR Cube Maps(HDR큐브 맵)

　이미지 based·라이팅을 행하기 위해서(때문에)는 , 6면체장의 전방위 환경 맵을 렌더링 해 생성할 필요가 있는 것하지만 ,HL2LC그럼 이 생성이HDR렌더링에 대응했다.

　이 생성에는 , 전술의HDR특별 관람석 , 후술 하는HDR광원이나HDR라이트 맵이 분명하게 올바르게 배려된다. HDR큐브 맵은HDR큐브 환경 맵이라고 해도 이용되어 비쳐 소재로서 적용된다.

●HDR Water Reflection/Refraction(HDR수면 반사/굴절)

　오리지날 「Half-Life 2」이라고 달라 , 수면이 비친 정경에도 블루밍이 발생하게 된다. 전술한 것처럼HDR큐브 환경 맵이 도입되고 있으므로 , 특별히 특별한 처리를 필요로 하지 않고 스스로 실현된다. 수면 아래에 기어든 상태로부터 수면상의 세계를 본 정경도 동일한HDR처리가 이루어진다.

수면에 주위의 경치가 비치면 , 그 비친 경치도HDR여 , 강 휘도이면 거기에도 블루밍이 발생하는

●HDR Refraction Effect(HDR광굴절 효과)

　HDR광원이 반투명 매테리얼을 투과 했을 때 , 그 투과율이 올바르고HDR에 배려한 형태로 계산되어 전반 되는 표현. 이른바 광근의 표현이HDR에 대응했다고 하는 것의 같다.

HL2LC의 신맵에서는 , 폐허가 된 수도원이 등장해 , 태양광은 여기의 스테인드 글라스를 투과 해 옥내에 쏟는 것하지만 , 그 투과 해 온 빛은 올바르게HDR연산되어 감쇠 , 스테인드 글라스의 그림 모양을 반영한 광원으로서 행동하는

지붕에 만든 창문으로부터 쏟는HDR빛이 벽에 투사 되어 그 광자체도 강 휘도이기 (위해)때문에 개화를 일으켜 보인다

●HDR Light Maps(HDR라이트 맵)

　라이트 맵과는 , 빛의 명암의 분포를 나타낸 texture. 화상 테키스체와 같이 꺼낸 데쿠세루가 묘화 화소로서 적용되는 것이 아니라, 라이트 맵에서는 그 명암 데쿠세루에서 픽셀 단위의 라이팅 처리를 행하는 것. 회중 전등등의 스포트 라이트의 표현이나 , 국소적으로 복잡한 라이팅을 행하고 싶은 경우 등에 사용한다.

　HL2LC그럼 , 이 라이트 맵이HDRtexture 베이스가 된다. 덧붙여 이HDR라이트 맵은 , 사전 처리로 그 장면내의 광분포를 라디오 시티법을 사용해 레이 트래싱 하는 것으로 생성된다.

●HDR Light Sources(HDR광원)

　광원의 휘도 레인지를 종래의RGB각8비트 레인지가 아니고 , 렌더링 대상 버퍼와 같은 다이나믹 레인지가 풍부한 다비트 표현치로 제공한다.

●Exposure Control(노출 제어)

　완성된HDR렌더링 결과를 표시하기 위해서LDR에 변환할 때 , 그 장면의 휘도 피크를 중심으로 , 가장 영상이 자연스럽게 보이기 쉬운 색 휘도 보정을 피크세르시다로 행한다. 이것은 전술한 톤 매핑의 처리계를 말하고 있다.

어둠으로부터 밝은 곳에 뛰쳐나오는 순간의 사진. 화면왼쪽이LDR렌더링 , 화면 오른쪽이HDR렌더링. HDR렌더링은 , 옥외의HDR빛에 비추어져 출구 부근의 벽이 헐레이션을 일으켜 눈부셔지고 있는	에서도 , 그대로 옥외에 가면 , 서서히 눈이 익숙해져 적정한 밝음으로 보이게 되는

■ Source엔진은 한층 더 진화하는 ~다음의 제목은 그림자 생성!?

　아무래도 , 이번이야말로 , 「Half-Life 2」은 , 진짜의HDR렌더링 패스를 실장한 것 같다.

　이 대규모인HDR렌더링 패스의 진화 개량을 단행할 수 있던 것은 ,ATI,NVIDIA양 회사의 것GPU이 모두HDR렌더링에 관해서 충분한 기능과 퍼포먼스를 겸비하게 되었기 때문일 것이다.

　덧붙여 이번 취재를 받은Walker씨에게 , 지금 진부라고 말하지 않을 수 없는 쿠키 투사 베이스의 「Half-Life 2」의 그림자 생성에 대해 (들)물어 보았는데 , 이런 대답이 되돌아 왔다.

　「그림자 생성이군요. 그것은 많은 유저로부터 지적을 받고 있는 부분에서 ,Valve그렇지만 중요한 과제로 하고 받아 들이고 있다. 이번HL2LC업데이트는HDR렌더링의 강화 개량이었지만 , 실은 그림자 생성부의 강화도 연구개발중이야. 시기는 밝힐 수 없지만 , 머지않아 그림자 생성도 최첨단인 물건에 진화시키고 싶다고 생각하고 있다. 기대해 기다리고 있어 주고」

　「Half-Life 2」엔진(정식명은Source엔진)의 진화에 향후도 기대하고 싶다.

「Half-Life 2: Lost Coast」테크놀로지 데모 신1
이번은 수면에 비쳐 있는 주위의 정경도 강 휘도 개소는 개화를 일으키고 있다. 화면이 분할되어LDR와HDR라는 비교도 보여지므로 주의 깊게 관찰해 보자 WMV형식·4분29초[28.6MB]

「Half-Life 2: Lost Coast」테크놀로지 데모 신2
터널 모양의 계단을 뛰어 오르는 장면에 주목. 터널내에 있을 때 , 내벽의 음영이 정확하게 나와 있는 반면 , 거기로부터 보이는 옥외가 흰색 나는 일에 가까운 형태로 보이고 있다. 그런데 , 이번은 옥외에 나오면(자) , 노출 포인트가 변경되어 옥외에 맞은 보이는 방법이 된다. 이것이 리얼 타임의 톤 매핑에 의한 효과다 WMV형식·3분52초[28.8MB]

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