3DCenter Forum - HDR - Der Weg ins Surreale

2007-01-23, 17:25:50

Tigerchen, du hast wohl immer noch nicht verstanden worum es bei HDR-Rendering überhaupt geht. Dabei haben es dir Tokugawa, Aths und ein paar andere doch erklärt, du musst es einfach nur lesen.

Spasstiger · 2007-01-23, 17:39:25

@Tigerchen: Angenommen du hast zwei Taschenrechner. Der eine kann nur mit ganzen Zahlen und auch nur solchen von -128 bis 127 rechnen (= 8 Bit Rechengenauigkeit). Der andere Taschenrechner ist die Fließkommavariante mit 16 Bit Rechengenauigkeit. Kommastellen sind möglich, der Wertebereich ist auch größer.
Mit welchem Taschenrechner würdest du nun eher 2,5 mit 3,33 multiplizieren lassen? Und was machst du, wenn du mit dem 8-Bit-Modell 34*12 rechnen willst?

Deine Ablehnung gegenüber HDR-Rendering ist gleichbedeutend mit der Ablehnung einer floating-point-Renderpipeline. D.h. du ziehst auch Colorbanding und andere Renderartefakte wegen zu geringer Rechengenauigkeit der artefaktfreieren Variante vor.

Man kann Tonemapping übrigens auch so gestalten, dass es nicht zu Overbright kommt, also dass das Bild auf den ersten Blick wie mit einer 8-Bit-Pipeline gerendert aussieht. Dank den internen floating-point-Berechnungen ist aber das Ergebniss wesentlich genauer und es kommt auch nicht zu Colorbanding.
Die Entwickler möchten zur Zeit halt nur den Effekt des Overbright und der Irissimulation zeigen, weil HDR-Rendering doch recht viel Leistung kostet. Für viele Spieler wäre sonst kein Fortschritt sichtbar.

Im Offlinerendering kommt übrigens immer HDRR zum Einsatz, alles andere ist viel zu ungenau.

2007-01-23, 17:49:39

Beitrag anzeigen — Zitat von **Spasstiger**

In Splinter Cell Chaos Theory konnte ich im PS1.1-Pfad sowie im SM2-ATI-Pfad deutliches Colorbanding erkennen, das im SM3-Pfad mit "echtem" HDR-Rendering nicht zu sehen war.

Coda · 2007-01-23, 18:33:20

Ich habe deinen Text schon sehr genau verstanden, nur treffen die Schlüsse die du daraus ziehst leider nicht im Geringsten zu.

Tigerchen · 2007-01-23, 18:57:00

.....für viele Spieler wäre sonst kein Fortschritt sichtbar....
Außerdem lehne ich HDR nicht grundsätzlich ab. Diese Legende geht mir allmählich auf den Keks.

Wolfram · 2007-01-23, 20:15:50

tokugawa · 2007-01-23, 20:18:21

Niemand wirft dir vor HDR abzulehnen, aber der Satz bezüglich HDR "ad acta" legen ist halt wirklich einfach nur falsch.

Wer sagt das? Das sagt niemand! Aber der Weg zum Realismus führt halt über Floating-Point-Pipelines.

Der Realismus, den du meinst, ist ein wahrnehmungsabhängiger Realismus, und gehört fast schon in die Psychologie. Außerdem enorm subjektiv.

Für irgendeinen LSD-Süchtigen wären ja psychedelische Effekte auch "realistisch".

Optisch gesehen, also mathematisch korrekt, ist jedenfalls diese HDR-Pipeline "realistischer" als die klassische Fixedpoint/Integer-Pipeline.

Und wenn man in Richtung physikalisch korrekte Renderer geht (die es ja in Nicht-Echtzeit gibt), kommt man drauf dass tatsächlich HDR notwendig ist.

Wie gesagt - der Realismus den du hiermit meinst ist subjektiv, und eher in Richtung Psychologie.

Folglich kannst du anderen auch nicht aufzwingen, was du für realistisch oder unrealistisch hälst.

Der einzige Weg, um Realismus objektiv zu diskutieren ist eben über diese technische - eben mathematisch-physikalische - Ebene.

Nein, das Gefühl hab ich absolut nicht. Und glaub mir, dank meiner Arbeit kenn ich genug Freaks.

Und wer sagt dass das mit HDR nicht möglich ist? HDR und das was du willst sind orthogonal (also beides parallel einsetzbar), und nicht entgegengesetzt.

Doch. Ist ebenfalls etwas, was sich im Optimalfall mit HDR, also mit einer FP-Renderpipeline kombinieren lässt, bzw. man sogar sollte.

Botcruscher · 2007-01-23, 20:42:22

Naja irgendwie ist HDR auch so ein Trendfeature das etwas inflationär eingesetzt wird. Inzwischen muss ja alles irgendwie zwanghaft "strahlen".
Das erinnert mich so ein wenig an die Spiegeleffekte im Fußboden von Unreal. Plötzlich war jeder Boden frisch gebohnert.

aths · 2007-01-23, 22:30:45

Das "Strahlen" hat nicht direkt was mit "HDR" zu tun. HDR-Lighting muss keineswegs überstrahlen. Im Gegenteil, HDR-Lighting kann genutzt werden, um sehr natürliche Lichteindrücke zu erzeugen, die mit herkömmlicher Fixpoint-Präzision nicht möglich ist.

Bitte nicht nur "HDR" schreiben. Von HDR sieht man nämlich gar nichts, da HDR-Inhalte nur durch Tonemapping (und ggf. Bloom-Effekte) sichtbar gemacht werden können. Dann ist es HDR-Rendering.

tokugawa · 2007-01-23, 22:59:48

Das ist aber nicht "Kern" von HDR. Das geht einfach nur mit HDR auch. Es ist aber nicht gleichzusetzen.

Und genau das ist es was hier einige versuchen zu erklären.

Nochmal: dieses Strahlen mag zwar ein exzessiv eingesetzter Effekt sein, aber es ist eigentlich nur ein "Nebeneffekt", bzw. ein Nebenprodukt von HDR, und sicher nicht das "zentrale" an HDR.

haifisch1896 · 2007-01-23, 23:17:28

HDR an sich ist eigentlich, so wie ich das jetzt verstanden habe, auf alles anwendbar, oder irre ich mich?

Spasstiger · 2007-01-23, 23:22:57

Der Kern von HDR-Rendering ist, dass die komplette Renderpipeline im Grafikchip mit einem floating-point-Format mit mindestens 16 Bit Rechengenauigkeit arbeitet.
Außerdem kommt noch das Tonemapping zwingend hinzu, um das fertige Resultat auf den vom Monitor darstellbaren Farbraum (sRGB) abzubilden. D.h. eine Kompression von hoher Dynamik auf niedrige Dynamik ~~(Tiefpass-Filter würde der Signalverarbeiter sagen, AntiAliasing-Filter passt auch, aber das driftet jetzt zu sehr in den Ingenieursbereich ab )~~.

aths · 2007-01-23, 23:35:39

Das ist weder ein Tiefpass, noch Antialiasing.

Spasstiger · 2007-01-23, 23:45:27

Ja, war nicht passend ausgedrückt. Aber es wird quasi durch eine höhere Rechengenauigkeit bei der Signalverarbeitung eine Art Oversampling mit anschließendem Downsampling gemacht. Physikalisch gesehen würde ich den Begriff AntiAliasing auch als falsch ansehen, weil einfach die Bezugsdimension fehlt, auf der die Abtastung geschieht.
Gleiches gilt natürlich auch für den Tiefpass, auch hier fehlt die Bezugsdimension, auf die man eine Frequenz definieren kann.
Ich werd mal den Satz oben dezent aus meinem Posting rausstreichen.

Ich hatte glaub in diesem Semester zuviel Digital Signal Processing, da sieht man überall nur noch antialiasing, sampling und convolutions.

Chris Lux · 2007-01-24, 00:16:32

full ack!

ich arbeite selbst mit solchen techniken und finde das dämliche gebashe auf alles was nach HDRR aussieht kindisch. weniges auf dem markt darf sich mit recht hdr rufen. wenn es richtig gemacht ist (hl2-ep1 bspw.) gibt es einen sehr guten effekt.

Chris Lux · 2007-01-24, 00:31:32

wie schon gesagt wurde: photos kann man ja am monitor auch ansehen und empfindet sie als real oder realistisch. dabei wurde durch den apparat mit seiner belichtungszeit und blendenöffnung schon das erste tonemapping durchgeführt.

genau das ist das geheimnis. natürlich wirkendes tonemapping. die spiegel bilder stellen extrem übertriebenes tonemapping dar. es sind spielerein von künstlern. in der graphik würde man versuchen das verhalten des auges nachzuempfinden oder zumindest wie eine kamera funktioniert. an dieser stelle ist man aber noch lange nicht. dazu kommt immer wieder, dass teils nur sehr übertriebene bilder als real empfunden werden. schaut euch mal an einem bedeckten tag um, man sieht wenig schatten und alles wirkt sehr grau. sieht ein spiel so aus (die letzten crysis shots gehen in die desaturierte richtung) wird oft gesagt es sähe unreal aus. übertreibt man es ein wenig, so dass mehr kontrast in die bilder kommt erscheinen sie realer. das hängt denke ich auch sehr viel mit dem bewussten wahrnehmen der bilder als computergeneriert zusammen. man traut ihnen nicht. vergleichbar denke ich ist dies mit dem 'uncanny valley':
http://en.wikipedia.org/wiki/Uncanny_valley

tokugawa · 2007-01-24, 00:42:17

Exakt! Genau das hab ich mit meinen Postings auch sagen wollen: der Realismus, den hier manche als "Realismus" bezeichnen, ist nur ein persönlicher "Wahrnehmungs-Realismus" eines jeden, und kein objektiver Realismus.

Was für den einen realistisch ist kann für den anderen unrealistisch sein. Ganz einfach weil die Wahrnehmung eines jeden anders ist.

Den einzigen objektiven Realismus erhält man durch die Physik und Mathematik der Bilder... und selbst dann muß man dies nicht als "realistisch empfinden".

Es gibt einige Fotos wo ich mir auch denke dass diese sehr surreal wirken... ganze einfach weil es atemberaubend fremd aussehende, schöne Gegenden in der Welt gibt, die man nicht für möglich halten würde (man denke nur an Unterwasser).

aths · 2007-01-24, 03:59:39

Ich fürchte eher, dass du zuwenig DSP hattest. Dynamikkomprimierung hat mit Bandbreitenbegrenzung à la Tiefpass oder mit Antialiasing einfach nichts zu tun, eher mit Verstärker- bzw. Dämpfungsschaltungen mit vorgeschalteter Skalierung und nachgeschaltetem Clamp. Tiefpässe begrenzen die Frequenz, nicht die Amplitude. Auch eine Schaltung die aus Wechselspannung eine (einigermaßen brauchbare) Gleichspannung macht, würde eher zum Thema passen.

Die normale (LDR-) Kamera macht Tonemapping ja quasi durch Belichtungszeit- und Blendeneinstellung. Nur hat man nachträglich keine vernünftigen Möglichkeiten mehr, die Belichtungsstärke zu ändern. Fotobearbeitungssoftware, die eine Belichtungskorrektur für LDR-Images anbietet, kann nur sehr eingeschränkt was tun.

HDR-Bilder sind nachträglich noch modifizierbar. Genau diese nachträgliche Modifizierbarkeit braucht man auch für fotorealistisches Rendering, da die Lichthelligkeitsunterschiede in der Realität sehr viel größer sind, als mit 8 Bit darstellbar. Im Zimmer ist es nachts trotz Deckenlampe etwa 1000 mal dunkler als tagsüber draußen bei bewölktem Himmel. Das bekommen wir so gar nicht mit, weil das Auge entsprechend reagiert. Gutes HDR-Rendering sieht einfach echt aus und stört nicht mit Overbright-Blur oder Bloom-Effekten. Wer jene Effekthascherei mit "HDR" gleichsetzt, lässt sich vermutlich auch erzählen, dass Hulk Hogan ein echter Wrestler ist.

Wer glaubt, dass HDR-Imaging zwangsläufig zu surrealen Ergebnissen führen müsse, hat keine Ahnung was "High Dynamic Range" eigentlich bedeutet. Aus surreale "tonegemappten" HDR-Fotos abzuleiten, HDR-Rendering sei für Computergrafik dann wohl ad acta zu legen, nunja, der muss sich imo schon Troll-Vorwürfe gefallen lassen. Erst recht bei der nervigen blauen Posting-Farbe. Ein Satz wie "Nur die These von Realismus via HDR darf man wohl als großen Irrtum ad acta legen." zeugt entweder von unvorstellbar wenig Sachkenntnis, oder von vorsätzlicher Provokation.

Nur weil es auch missratene LDR-3D-Grafik gibt, muss man das 3D-Rasterizer-Prinzip auch nicht ad acta legen. So weit mitzudenken, dass Einzelbeispiele von ungünstigem HDR-Rendering natürlich nicht die Technik als solche diskretieren, würde ich von jedem Sechsjährigem erwarten.

Chris Lux · 2007-01-24, 08:43:29

genau das habe ich gemeint. klar rendert man in hochaufgelöse (im sinne von datenauflösung) buffer. mit dem nach ahmen von realen kamera- und augenverhalten war auch das tonemapping gemeint. in der pipeline liegen die daten im vollen dynamikumfang vor. am ende, wenn das HDR bild auf den LDR monitor soll werden sie modifiziert, aber nur da.

2007-01-24, 09:06:28

Danke Avalox, das Bild ziert nun meinen Desktop.

Gruß,
ich

2007-01-23, 17:25:50	#41 (im Thread / einzeln)
Gast Gast Beiträge: n/a	Re: HDR - Der Weg ins Surreale Tigerchen, du hast wohl immer noch nicht verstanden worum es bei HDR-Rendering überhaupt geht. Dabei haben es dir Tokugawa, Aths und ein paar andere doch erklärt, du musst es einfach nur lesen.

2007-01-23, 17:39:25	#42 (im Thread / einzeln)
Spasstiger Fanatic Member Registriert: 2004-08-15 Ort: Stuttgart Beiträge: 35.559	Re: HDR - Der Weg ins Surreale @Tigerchen: Angenommen du hast zwei Taschenrechner. Der eine kann nur mit ganzen Zahlen und auch nur solchen von -128 bis 127 rechnen (= 8 Bit Rechengenauigkeit). Der andere Taschenrechner ist die Fließkommavariante mit 16 Bit Rechengenauigkeit. Kommastellen sind möglich, der Wertebereich ist auch größer. Mit welchem Taschenrechner würdest du nun eher 2,5 mit 3,33 multiplizieren lassen? Und was machst du, wenn du mit dem 8-Bit-Modell 3412 rechnen willst? Deine Ablehnung gegenüber HDR-Rendering ist gleichbedeutend mit der Ablehnung einer floating-point-Renderpipeline. D.h. du ziehst auch Colorbanding und andere Renderartefakte wegen zu geringer Rechengenauigkeit der artefaktfreieren Variante vor. Man kann Tonemapping übrigens auch so gestalten, dass es nicht zu Overbright kommt, also dass das Bild auf den ersten Blick wie mit einer 8-Bit-Pipeline gerendert aussieht. Dank den internen floating-point-Berechnungen ist aber das Ergebniss wesentlich genauer und es kommt auch nicht zu Colorbanding. Die Entwickler möchten zur Zeit halt nur den Effekt des Overbright und der Irissimulation zeigen, weil HDR-Rendering doch recht viel Leistung kostet. Für viele Spieler wäre sonst kein Fortschritt sichtbar. Im Offlinerendering kommt übrigens immer HDRR zum Einsatz, alles andere ist viel zu ungenau. Mark Rein: "You know, people are such snobs, with this "oh, it's not about graphics" thing. That's such nonsense. It's totally about graphics!"*

2007-01-23, 17:49:39	#43 (im Thread / einzeln)
Gast Gast Beiträge: n/a	Re: HDR - Der Weg ins Surreale Zitat von Spasstiger Deine Ablehnung gegenüber HDR-Rendering ist gleichbedeutend mit der Ablehnung einer floating-point-Renderpipeline. D.h. du ziehst auch Colorbanding und andere Renderartefakte wegen zu geringer Rechengenauigkeit der artefaktfreieren Variante vor. In Splinter Cell Chaos Theory konnte ich im PS1.1-Pfad sowie im SM2-ATI-Pfad deutliches Colorbanding erkennen, das im SM3-Pfad mit "echtem" HDR-Rendering nicht zu sehen war.

2007-01-23, 18:33:20	#44 (im Thread / einzeln)
Coda 3DCenter Registriert: 2003-12-23 Ort: Frankfurt Main Beiträge: 32.566	Re: HDR - Der Weg ins Surreale Zitat von Tigerchen Ein guter Punkt. Sehr aggresive Kritiker meines Postings meinen ja auch herauszulesen daß ich HDR ablehne und in der Vergangenheit lebe. Nur sollten die Herren sich mal beruhigen den Text lesen und auch verstehen. Ich finde Surrealismus und psychedelische Effrekte ja nicht schlecht und für manches Spielegenre äußerst passend. Ich habe deinen Text schon sehr genau verstanden, nur treffen die Schlüsse die du daraus ziehst leider nicht im Geringsten zu. 3DCenter Filter Tester Twitter

2007-01-23, 18:57:00	#45 (im Thread / einzeln)
Tigerchen Grandmaster Member Threadstarter Registriert: 2003-06-04 Beiträge: 14.266	Re: HDR - Der Weg ins Surreale Zitat von Spasstiger @Tigerchen: Angenommen du hast zwei Taschenrechner. Der eine kann nur mit ganzen Zahlen und auch nur solchen von -128 bis 127 rechnen (= 8 Bit Rechengenauigkeit). Der andere Taschenrechner ist die Fließkommavariante mit 16 Bit Rechengenauigkeit. Kommastellen sind möglich, der Wertebereich ist auch größer. Mit welchem Taschenrechner würdest du nun eher 2,5 mit 3,33 multiplizieren lassen? Und was machst du, wenn du mit dem 8-Bit-Modell 34*12 rechnen willst? Deine Ablehnung gegenüber HDR-Rendering ist gleichbedeutend mit der Ablehnung einer floating-point-Renderpipeline. D.h. du ziehst auch Colorbanding und andere Renderartefakte wegen zu geringer Rechengenauigkeit der artefaktfreieren Variante vor. Man kann Tonemapping übrigens auch so gestalten, dass es nicht zu Overbright kommt, also dass das Bild auf den ersten Blick wie mit einer 8-Bit-Pipeline gerendert aussieht. Dank den internen floating-point-Berechnungen ist aber das Ergebniss wesentlich genauer und es kommt auch nicht zu Colorbanding. Die Entwickler möchten zur Zeit halt nur den Effekt des Overbright und der Irissimulation zeigen, weil HDR-Rendering doch recht viel Leistung kostet. Für viele Spieler wäre sonst kein Fortschritt sichtbar. Im Offlinerendering kommt übrigens immer HDRR zum Einsatz, alles andere ist viel zu ungenau. .....für viele Spieler wäre sonst kein Fortschritt sichtbar.... Außerdem lehne ich HDR nicht grundsätzlich ab. Diese Legende geht mir allmählich auf den Keks.