這幾天補足了這個一直沒有去補的知識
因為我自己身為玩家時，甚至都沒有用過HDR螢幕! 價格高就算了，可能還不一定值得
但是現在是身為開發者了，想去了解一下這塊，所幸公司用的螢幕是有支援HDR的，所以主要用它來做測試 (LG某款支援HDR的27吋螢幕，詳細規格不知道)
無HDR vs 有HDR
在我的小引擎裡測試
GIF裡並沒有文字說明哪個是HDR哪個不是，但不用講應該也很明顯了
看起來比較飽和鮮豔的就是了，本來因為色彩空間不足，過亮的像素如果疊加最終只會偏白
而HDR卻可以較為出色的顯示出這些資訊，整體對比度增強
看白天測試更明顯
HDR實作
SDR與HDR比較以及其他一些阿哩阿雜的介紹就不贅述了
- 建立Swap chain之後，檢查螢幕是否支援HDR，除了螢幕支援與否，有沒有在win10設定裡打勾"使用HDR"也是必要
- Vulkan可以跳過這步，因為它會在確定建立HDR buffer時自動幫我們開啟HDR
- 給Swap chain設定正確的色彩空間
- Vulkan也可以跳過這步，因為它的做法是在建立swap chain的同時啟動HDR
- 設定HDR meta資料
那麼我個人還加了第四步，D3D12的三角形範例太簡單了，完全沒有考慮到實際應用
- 調整Tone mapping，將在HDR的計算結果轉換成SDR的經典手筋，但在HDR卻不是必要的一手，而且shader裡是有下saturate()指令的，HDR根本不需要這個
那麼我是簡明的先做log10避免過亮，再做一個gamma校正避免過暗，Code
Swap chain格式與色彩空間
當我在這個螢幕上跑Vulkan實作時，主要抓到了以下兩種HDR格式跟色彩空間:
- R16G16B16A16_SFLOAT, VK_COLOR_SPACE_EXTENDED_SRGB_LINEAR_EXT
- A2B10G10R10_UNORM_PACK32, VK_COLOR_SPACE_HDR10_ST2084_EXT
乍一看之下，好像RGBA16F這個格式是一選，但恰好錯了! 主要是它的色彩空間幾乎與SRGB相似，只是讓我能夠直接在畫面上顯示linear的色彩內容..讓我少一步轉SRGB的步驟罷了，效果上差別不大
那麼就自然是選擇
HDR10格式與色彩空間了，這是最廣泛支援的HDR格式之一，還有用於影片的HDR+變種
HDR Meta資料
從前面metadata的連結可以看到，HDR10的meta資料如下:
typedef struct DXGI_HDR_METADATA_HDR10 {
UINT16 RedPrimary[2];
UINT16 GreenPrimary[2];
UINT16 BluePrimary[2];
UINT16 WhitePoint[2];
UINT MaxMasteringLuminance;
UINT MinMasteringLuminance;
UINT16 MaxContentLightLevel;
UINT16 MaxFrameAverageLightLevel;}
DXGI_HDR_METADATA_HDR10;
必須設定色彩空間的座標，以及螢幕最大最小的亮度、最大內容亮度、最大平均(數個幀)亮度
而HDR10所採用的色彩規範為
Rec. 2020 (也稱BT2020)，基於CIE 1931的一種規範
從圖表上來看，RGB要填入的數值約為(0.708, 0.292), (0.17, 0.797), (0.131, 0.046)
而白色座標則約為(0.3127, 0.3290)，這是單行道沒什麼好說的
只是要注意D3D12必須乘上50000做轉換，而Vulkan只要維持在[0,1]即可
比較有問題的是剩下四個參數，要怎麼決定這些?我目前跟微軟範例一樣寫死1000,0.001,2000,500之類的，注意在設定luminance(單位nits)時都要乘上10000做轉換
而MaxCLL以及MaxFALL直接設定即可
這些參數原則上是要開放給使用者(玩家)設定的，因為每個螢幕的最佳值有所不同
然後玩家應該可以根據一些影片測試，從播放器中得知這些數據，再設定即可
結論
這樣，就又再學習另一個知識了~
那我會因此成為HDR派玩家嗎? 不!
截圖上看不出來，但是當我用公司螢幕開HDR時，畫面直接藍爆
眼睛 超! 不! 舒! 服! 我不知道是HDR一定會這樣還是這是LG螢幕的問題
如果要轉HDR派，我要多方面測試不同種螢幕才行!!
創作內容
Graphics - PC的HDR實作
工作 (49)