Learn OpenGL. Урок 5.7 — HDR

При записи во фреймбуфер значения яркости цветов приводятся к интервалу от 0.0 до 1.0. Из-за этой, на первый вгляд безобидной, особенности нам всегда приходится выбирать такие значения для освещения и цветов, чтобы они вписывались в это ограничение. Такой подход работает и даёт достойные результаты, но что случится, если мы встретим особенно яркую область с большим количеством ярких источников света, и суммарная яркость превысит 1.0? В результате все значения, большие чем 1.0, будут приведены к 1.0, что выглядит не очень красиво:

Так как для большого количества фрагментов цветовые значения приведены к 1.0, получаются большие области изображения, залитые одним и тем же белым цветом, теряется значительное количество деталей изображения, и само изображение начинает выглядеть неестественно.
Решением данной проблемы может быть снижение яркости источников света, чтобы на сцене не было фрагментов ярче 1.0: это не лучшее решение, вынуждающее использовать нереалистичные значения освещения. Лучший подход заключается в том, чтобы разрешить значениям яркости временно превышать яркость 1.0 и на финальном шаге изменить цвета так, чтобы яркость вернулась к диапазону от 0.0 до 1.0, но без потери деталей изображения.
Дисплей компьютера способен показывать цвета с яркостью в диапазоне от 0.0 до 1.0, но у нас нет такого ограничения при расчёте освещения. Разрешая цветам фрагмента быть ярче единицы, мы получаем намного более высокий диапазон яркости для работы — HDR (high dynamic range). С использованием hdr яркие вещи выглядят яркими, тёмные вещи могут быть реально тёмными, и при этом мы будем видеть детали.




Для меня это началось шесть с половиной лет назад, когда волею судеб меня затянуло в один закрытый проект. Чей проект — не спрашивайте, не расскажу. Скажу лишь, что идея его была проста как грабли: встроить clang front-end в IDE. Ну, как это недавно сделали в QtCreator, в CLion (в некотором смысле), и т. п. Clang тогда был восходящей звездой, многие тащились от появившейся, наконец, возможности использовать полноценный C++-парсер почти на халяву. И идея, так сказать, буквально витала в воздухе (да и встроенный в clang API автокомплит кода как бэ намекал), надо было просто взять и сделать. Но, как говорил на Боромир, "Нельзя просто так взять, и...". Так получилось и в этом случае. За подробностями — велкам под кат.



Под «шаблонами» в контексте C++ обычно понимаются вполне конкретные языковые конструкции. Есть простые шаблоны, которые упрощают работу с однотипным кодом — это шаблоны классов и функций. Если у шаблона какой-то из параметров сам по себе шаблон, то это уже, можно сказать, шаблоны второго порядка и генерируют они другие шаблоны в зависимости от своих параметров. Но что если и их возможностей недостаточно и проще генерировать сразу исходный текст? Много исходного текста?
