自動露出
AutoExposureEffect は、目が暗闇や日光に順応するように、カメラの露出を、カメラに映るものの明るさに順応させます。毎フレーム、画面の明るさのヒストグラムを測定し、画面の 2 つの割合の間にある部分を平均します。このとき、深い影や太陽など、最も暗い部分と最も明るい部分は除外されます。その後、その平均をミドルグレーとして表示する露出に向けて、露出を徐々に変化させます。
自動露出はカメラフレームの組み込みエフェクトではありません。作成して、addEffect でカメラフレームに追加してください。
const autoExposure = new AutoExposureEffect(app.graphicsDevice);
cameraFrame.addEffect(autoExposure);
cameraFrame.update();
順応させる露出
エフェクトは、カメラがレンダリングに使用する露出を順応させます。これはシーンの露出、または物理単位を使用する場合は物理カメラの露出です。エフェクトは minEv から maxEv 段の範囲で露出をスケーリングするため、カメラの露出は典型的なビューに合わせて設定し、そこからエフェクトに順応させてください。
合成のトーンマッピングやアンチエイリアシングなど、露出を使用するフレームのすべての部分がこの露出に従います。トーンマッピングがないと合成で露出が適用されないため、エフェクトにはトーンマッピングが必要です。rendering.toneMapping が TONEMAP_NONE の間、エフェクトは動作しません。
測光
エフェクトは、シーンの半分の解像度のコピーから画面の明るさを測定し、64 ビンのヒストグラムにします。平均する画面の部分は、次の 3 つのプロパティで選択します。
| プロパティ | 説明 |
|---|---|
lowPercent | 深い影など、最も暗い部分として平均から除外する画面の割合で、0 から 1 の範囲です。値を大きくすると画面の明るい部分を測光するため、画像が暗くなります。デフォルトは 0.1 です。 |
highPercent | 平均を取る上限となる画面の割合で、0 から 1 の範囲です。これより上にある、太陽や明るいハイライトなどの最も明るい部分は除外されます。デフォルトは 0.9 です。 |
centerWeight | 画面の端に対して中央の明るさをどれだけ重視するかで、0 から 1 の範囲です。0 では画面全体を均等に測光し、1 では主に中央を測光します。デフォルトは 0.5 です。 |
順応
| プロパティ | 説明 |
|---|---|
compensation | EV 単位の露出補正。画面の平均をミドルグレーよりどれだけ明るく表示するかを指定します。正の値で画像が明るくなり、負の値で暗くなり、1 段ごとに明るさが 2 倍または半分になります。デフォルトは 0 です。 |
minEv | エフェクトが順応する最低の露出で、カメラの露出に対する EV で指定します。-2 では、明るいシーン向けに画像を 4 分の 1 の明るさまで暗くできます。デフォルトは -6 です。 |
maxEv | エフェクトが順応する最高の露出で、カメラの露出に対する EV で指定します。2 では、暗いシーン向けに画像を 4 倍まで明るくできます。デフォルトは 6 です。 |
speedDarkToLight | 暗い室内から日光の下に出たときなど、シーンが明るくなったときに露出が順応する速さ。露出は 1 / speedDarkToLight 秒で変化のおよそ 3 分の 2 に達します。デフォルトは 3 です。 |
speedLightToDark | シーンが暗くなったときに露出が順応する速さ。目は明るさよりも暗さに順応するのが遅いため、デフォルトは 1 です。 |
すべてのエフェクトと同様に、これらのプロパティの変更は次の CameraFrame#update で適用されます。
カット
別のビューへカットした後に、前のビューから徐々に順応すると不自然に見えます。カットの際に reset を呼び出すと、エフェクトはカット前のビューの測定値を無視して、次の測定値にすぐに順応します。
cameraEntity.setPosition(nextShot.position);
autoExposure.reset();
エフェクトは、最初の測定値にもすぐに順応します。
露出の読み取り
ヒストグラムは GPU から読み戻されるため、露出は 1、2 フレーム遅れて画面に追従しますが、徐々に順応することでこの遅れは目立たなくなります。結果は次の 2 つのプロパティで取得できます。
exposureは、このフレームでカメラがレンダリングに使用する露出で、カメラの露出を順応によってスケーリングしたものです。histogramは、最後に読み戻されたヒストグラムで、最も暗いビンから最も明るいビンまで、64 個の各ビンの重みを持つUint32Arrayです。ヒストグラムが届くたびにインプレースで更新されます。
デバッグ表示
autoexposure デバッグ表示は、他のエフェクトを適用せずに、カメラがレンダリングに使用する露出でシーンを表示し、その明るさのヒストグラムを下部に描画します。平均に含まれるビンは明るく、平均は黄色で、カメラがミドルグレーとして露出する明るさは青で描画されます。露出が順応すると、2 つのマーカーが重なります。
cameraFrame.debug = 'autoexposure';
cameraFrame.update();
エディターでの自動露出
auto-exposure.mjs の autoExposureEffect スクリプトは、cameraFrame スクリプトと並べてカメラエンティティに追加すると、そのカメラエンティティのカメラフレームにエフェクトを追加します。属性はエフェクトのプロパティで、Debug 属性でデバッグ表示を表示します。
例
日の当たる中庭から、その間にある暗いトンネルへと歩くと、露出が順応します。暗さよりも明るさへの順応のほうが速くなります。