详细解释并举例说明，什么是HDRi地图

HDRi地图是一种360度图像，包括照明信息和视觉效果。你可以把HDRi地图想象成一个地方的数字摄影扫描。因此，HDRi贴图有时也称为HDRi环境。

HDRi代表高动态范围图像。制作精良的HDRi地图捕捉到了一个地方的视觉表现——无论是现实世界中的物理地方还是用CG创建的虚拟地方——以及3D设计师和艺术家准确照亮场景所需的所有信息。

HDRi地图是3D设计领域的一种通用工具。它们被用于从虚拟产品摄影到建筑可视化，再到数字双胞胎和远程现场访问的一切。

让我们深入了解HDRi地图，它们是如何生成的，它们的用途，以及如何访问它们。

HDRi照明是如何工作的？

当专业摄影师从真实世界的地方拍摄HDRi地图时，他们会捕捉到相机周围场景的详细照明数据。

在你可能在网站或手机上看到的典型照片中，每个像素都由一种颜色和亮度值表示。亮度值的范围从0到255。在这种情况下，亮度值的范围被称为图像的动态范围。

这对在屏幕上查看照片很有帮助。但在现实世界中，亮度值的范围比0-255大得多。在传统图像中，大部分额外的真实世界照明数据都会丢失。动态范围是有限的。

相比之下，在HDRi地图中，摄影师捕捉的每个像素的照明值跨越数千甚至数百万个不同级别，而不是仅255个。这意味着HDRi地图忠实地捕捉到了比传统图像多得多的关于场景的照明信息。

由于HDRi贴图对捕获的每个像素都有大量的附加范围，因此它被称为高动态范围图像。这就是HDRi一词的由来。

适合HDRi文件的动态范围比计算机显示器可以显示的范围宽。如果在未应用任何色调映射的情况下查看具有宽动态范围的图像，则会导致视觉过度混合和非常暗的区域。

使用附加光源照明数据

同样，电话屏幕和大多数计算机显示器只能显示有限范围的亮度值。那么，HDRi环境中的额外照明数据用于什么呢？

当HDRi贴图用于3D渲染时，存储在每个像素中的附加照明数据成为一个强大的工具。照明数据可以用于精确照明放置在HDRi地图的虚拟环境中的3D模型。

例如，假设摄影师拍摄了一条沿海道路的HDRi地图。一位汽车设计师想让她最新的汽车在那条路上行驶。

设计师可以将她新设计的汽车的3D模型放置到HDRi地图中。360 HDRi地图将环绕汽车，创造汽车在场景中的印象。

但它也会做其他事情。因为HDRi地图捕获了关于每个像素的难以置信的照明数据范围，我们的设计师可以使用这些数据来照亮她的汽车的3D模型，就像它真的在路上行驶一样。

天空的确切颜色、将出现在真实对象上的任何反射，以及更多都由HDRi地图的照明数据捕获。

只需在流行的渲染软件（如Blender、Unreal或3DS Max）中单击几个按钮，我们的设计师就可以将HDRi贴图中的照明数据应用于她的场景，而无需猜测照明她的场景或3D模型的正确方式。

这是一种强大的功能。它解放了3D设计师和艺术家，让他们专注于讲述自己品牌的故事，而不是担心手动调整照明。它还允许设计师快速更改场景，而无需对照明值进行数小时的更新。

使用HDRi地图信息照亮场景的过程称为基于图像的照明。

HDRi地图的使用

HDRi地图和HDRi环境在现实世界中是如何实际使用的？这些强大的视觉工具被广泛用于各种行业。

汽车渲染

正如上面的示例所示，HDRi环境通常用于汽车领域。

汽车公司通常希望在特定场景中可视化单个车辆模型的数百种变体。将摄像人员与各种油漆颜色和装饰级别的车辆一起飞往物理位置将是非常昂贵的。

相反，汽车公司创建3D模型，即其车辆的数字副本，并将它们放在HDRi地图的虚拟环境中或放在背板上，然后使用HDRi贴图进行照明。HDRi地图中的照明数据使他们能够快速真实地照明他们的车辆，创建引人注目的视觉效果，看起来就像在现场拍摄的照片一样好。

许多汽车公司甚至将这种虚拟制作的图像用于电视广告或印刷广告。专业3D设计师可以使用高质量HDRi图像来创建照片级真实感的车辆渲染。

想看一个例子吗？Allan Porthilo对道奇挑战者的渲染看起来完全真实，但在HDRi环境中使用3D模型制作。

建筑可视化

建筑师总是在开始实际的建筑项目之前创建他们的建筑模型。模型使他们的想法栩栩如生，使客户能够确切地看到拟建建筑的外观。

今天，许多建筑师使用3D建模工具来可视化他们未来的建筑。但有一个问题。建筑物不能与它们有一天将要占用的真实世界环境分开。要很好地可视化它们，需要将3D建筑模型放置在虚拟环境中。

为此，架构师通常使用HDRi地图。将虚拟建筑模型放置在HDRi虚拟环境中可以为建议的建筑提供视觉上下文。它还允许建筑师自动化耗时的任务，例如在建筑内部的渲染中为窗户或周围环境提供视觉效果。

HDRi地图中的详细照明数据也有助于建筑师。从HDRi地图导入照明数据（有或没有视觉效果），使他们可以选择完美的真实世界照明来应用于其虚拟建筑模型。

虚拟生产

在现场拍摄商业或电视节目既昂贵又耗时。它会为客户带来非常多的不确定性。

即使在演播室环境中构建详细的物理设置也可能成本高昂且具有挑战性。准确地照明场景是很困难的，并且在工作室中获得准确的照明和视觉效果通常需要大量的后处理。

一种新的令人兴奋的替代方案是使用LED墙和HDRi地图来创建虚拟制作。在这种技术中，在场景中的演员和道具后面放置一个巨大的屏幕。然后在屏幕上显示真实世界环境的HDRi地图。

演员可以在LED墙前表演他们的场景。视觉效果看起来很逼真，墙上显示的HDRi地图真实地照亮了演员和道具。该技术减少了成本、同时减少户外拍摄的不确定性，增加可靠性。

HDRi与HDR有什么区别吗？

如果您在摄影领域工作，您可能已经看到了以前使用的术语HDR。令人困惑的是，术语HDR和术语HDRI在摄影行业和计算机图形行业中的含义不同。

在摄影中，HDR图像通常是指以高动态范围捕获的图像，但随后通过色调映射转换为具有正常动态范围但显示人眼可见的所有细节的标准8位图像。

在用普通相机拍摄的内部照片中，如果内部正确曝光，外部世界通常会过度曝光。 通过捕获一组宽的支架来覆盖整个动态范围，然后将它们组合为一个HDR图像–然后色调映射和导出图像–摄影师可以实现他们需要的任何曝光。

这些HDR图像通常用于房地产摄影等领域。捕获HDR图像使摄影师能够确保整个场景中的照明均匀，即使场景的一部分通常是明亮的，而其他部分则处于阴影中。

这项技术是如此普遍，以至于它现在被用于许多消费设备，包括iPhone。

相反，HDRi贴图并不是简单地使用额外的亮度数据来创建均匀曝光。HDRi贴图中的像素保留其高动态范围，允许HDRi地图用于基于图像的照明和其他高级渲染技术。

尽管这两种图像都使用术语“高动态范围”，但HDRi地图是专门为产品摄影、虚拟生产和其他照明很重要的用例而定制的。

拍摄和制作HDRi地图

制作真正的专业级HDRi地图是一个复杂的过程。尽管存在允许业余爱好者捕获自己的HDRi环境的应用程序，但结果通常不具有pro-quality渲染所需的分辨率、质量和照明数据。

为梅赛德斯（Mercedes）或大众（Volkswagen）等大品牌创建足够高质量的HDRi地图需要专业的照相设备和广泛的培训。

我们的摄影师就像现代的探险家。他们在世界各地旅行——通常到不适宜居住或无法到达的地方——为3D设计师捕捉HDRi环境。如果你愿意，请在主页找到我们的联系方式，获取或试用HDRi地图。