Алгоритм FAUX HDR opengl ES 2.0

Question

Я пытаюсь создать шейдер GLSL для создания эффекта FAUX HDR, также известного как FAKE HDR (не путать с обычным HDR, где объединяются 3 изображения с разной экспозицией). Мне нужно создать его в одном шейдерном алгоритме, а не в нескольких шейдерах с разными проходами.

Идея состоит в том, чтобы получить изображения, такие как в следующих ссылках, где изображение имеет высокую локальную микроконтрастность и насыщенные цвета, с наиболее важной голо-белой аурой вокруг некоторых краев.

Образец изображения 1 - Образец изображения 2 - Образец изображения 3

Из шагов следующего документа я начал строить шейдер:

Документация по шагам HDR

Пока следующий код - мой результат, проблема в том, что на самом деле не видно ничего похожего на результат FAUX HDR.

VERTEX SHADER:

varying vec2 v_texcoord;

void main()
{
    gl_Position  = gl_ModelViewProjectionMatrix * gl_Vertex;
    v_texcoord   = gl_MultiTexCoord0.xy;    
}

ФРАГМЕНТНАЯ ШЕЙДЕР:

varying vec2 v_texcoord;
uniform sampler2D texture;

vec3 rgb2hsv(vec3 c)
{
    vec4 K = vec4(0.0, -1.0 / 3.0, 2.0 / 3.0, -1.0);
    vec4 p = mix(vec4(c.bg, K.wz), vec4(c.gb, K.xy), step(c.b, c.g));
    vec4 q = mix(vec4(p.xyw, c.r), vec4(c.r, p.yzx), step(p.x, c.r));

    float d = q.x - min(q.w, q.y);
    float e = 1.0e-10;
    return vec3(abs(q.z + (q.w - q.y) / (6.0 * d + e)), d / (q.x + e), q.x);
}

vec3 hsv2rgb(vec3 c)
{
    vec4 K = vec4(1.0, 2.0 / 3.0, 1.0 / 3.0, 3.0);
    vec3 p = abs(fract(c.xxx + K.xyz) * 6.0 - K.www);
    return c.z * mix(K.xxx, clamp(p - K.xxx, 0.0, 1.0), c.y);
}

void main()
{
    vec4 color = texture2D(texture, v_texcoord);

    vec3 hsv = rgb2hsv(color.rgb);

    float intensity = hsv.z; // the third component holds the brightness

    float log_factor = log(intensity + 1.0);

    log_factor = exp(log_factor) - 1.0;

    hsv.z = log_factor;

    color.rgb = hsv2rgb(hsv);

    gl_FragColor = color;
}

Answer 1

Код вашего шейдера вычисляет яркость пикселя, а затем изменяет его с помощью очень простой математики.

Но документ в вашей ссылке описывает гораздо более сложный процесс, который включает в себя вычисление гистограммы и функции кумулятивной плотности, а затем изменение пикселей в изображении в соответствии с этими данными.

Этот процесс учитывает изменения яркости на всей картинке, а не только яркость независимых пикселей.

Вы не достигли голографической ауры по краям из-за чрезмерного упрощения.

Тем не менее, фрагментные шейдеры GLSL не очень подходят для задачи вычисления FAUX HDR с описанным алгоритмом, поскольку они выполняются на пиксель. И неэффективно заново вычислять гистограмму и функции кумулятивной плотности для каждого пикселя.