시각 순응 (자동 노출)

Eye Adaptation (시각 순응), 또는 automatic exposure (자동 노출)은, 어두운 환경에서 밝은 환경으로 또는 그 반대로 이동할 때 인간의 눈이 순응하면서 느껴지는 효과를 재현하기 위해 씬의 노출을 자동으로 조절하는 것을 말합니다.

카메라 노출

에디터 세팅

레벨 에에디터 노출 컨트롤은 뷰 모드 드롭다운 메뉴에서 EV100 슬라이더와 게임 설정 체크박스를 사용합니다.

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게임 세팅 이 활성화되면 레벨 뷰포트는 노출 동작에 대한 게임 내 세팅 구성을 사용합니다 (아래 섹션 참고). 그렇지 않으면 EV100 슬라이더로 -10 에서 20 까지 범위로 사용자 정의할 수 있어 사실적인 매우 어두운 부분과 밝은 부분이 같이 들어간 사실적인 씬 조명을 지원합니다.

레벨 뷰포트 이외의 다른 뷰포트의 경우 "게임 세팅" 체크박스가 "자동" 체크박스로 바뀌면서 자동 노출 동작이 구현됩니다.

게임 세팅

4.19 이후 버전에서는 일부 세팅의 이름이 변경되었으며, 기존 사용했던 세팅이 호환됩니다.

게임 내 노출 세팅은 포스트 프로세스 세팅으로 제어합니다. 여러 Metering Mode (측광 모드)를 선택하면 선택한 메서드 관련 세팅은 편집가능한 반면 나머지는 회색으로 비활성화됩니다.

선택할 수 있는 측광 모드는 다음과 같습니다.

• Auto Exposure Histogram (자동 노출 히스토그램)은 64 빈 히스토그램을 구성하여 고급 세팅으로 자동 노출을 미세하게 제어할 수 있습니다.

• Auto Exposure Basic (자동 노출 기본)은 다운 샘플링으로 단일 값을 계산하는 빠른 메서드입니다.

• Manual (수동)은 노출 제어에 Exposure (노출) 세팅 대신 포스트 프로세스 볼륨 내 Camera (카메라) 세팅을 사용합니다.

수동 측광 모드

Manual (수동) 측광 모드는 포스트 프로세스 Camera (카메라) 세팅 중 Shutter Speed (1/t), ISO (S), Aperture (N) (셔터 속도 (1/t), ISO (S), 조리개 (N))에 정의된 카메라 노출 값을 사용합니다.

카메라 노출 스케일 계산 공식은 다음과 같습니다.

• Exposure = 1 / (1.2 * 2^EV100)

여기서:

• EV100 = log2( N²/t * 100/S )

여기서 Exposure (노출)은 톤 매퍼와 노출 보정을 적용하기 전 (아래 참고) 씬 표면 휘도(cd/m² 단위 L) 및 픽셀 밝기(B) 사이 관계를 정의합니다.

• B = Exposure * L

이 부분은 표시 옵션에서 톤매퍼를 비활성화하고 픽셀 조사 툴로 씬 밝기를 조사해 보면 확인할 수 있습니다. 참고로 EV100 에디터 오버라이드는 이 공식으로 EV100 을 직접 설정합니다.

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Exposure Compensation (노출 보정, ExpComp) 는 현재 측광 모드로 계산한 노출 값 위에 2^ExpComp 의 추가 스케일을 정의하며, EV100 에디터 오버라이드를 사용할 때는 예외입니다.

사전 노출

이전 프레임의 씬 노출은 셰이더 안에서 적용한 뒤 씬 컬러에 쓰는 방식으로, 엔진은 (노출 이후) 최종 색 중 하나와 비슷한 범위 안에서 씬을 렌더할 수 있습니다. 그러면 매우 밝은 라이트를 사용할 때 정밀도가 낮은 렌더 타겟 포맷에 대한 연산 오버플로 위험을 줄입니다. Auto Exposure Basic (자동 노출 기본) 측광 모드의 퀄리티를 높여주기도 합니다.

셰이더에 적용된 노출 양을 pre-exposure (사전 노출)이라 하며, 활성화 방법은 프로젝트 세팅 중 Apply Pre-exposure before writing to the scene color (씬 컬러에 쓰기 전 사전 노출 적용) 옵션 또는 콘솔 변수 r.UsePreExposure. The pre-exposure can be overridden through r.EyeAdaptation.PreExposureOverride.

현재 Apply Pre-exposure before writing to the scene color (씬 컬러에 쓰기 전 사전 노출 적용) 옵션은 Windows 만 지원합니다.

위의 비교는 어두운 환경에서 밝은 환경으로 이동하는 예를 보여줍니다.

시각 순응은 히스토그램 기반이며 사용하는 메서드는 다음과 같습니다.

• 노출 Low Percent (하한 퍼센트)가 80%, High Percent (상한 퍼센트)가 95% 라 합시다.

• 히스토그램에서 두 값을 검색합니다.

  • 화면 픽셀의 80% 는 휘도 값 A 보다 어둡습니다.

  • 화면 픽셀의 95% 는 휘도 값 B 보다 어둡습니다.

  • A 와 B 의 평균이 현재 휘도 (C) 입니다.

• 시간이 지남에 따라 눈은 현재 씬 휘도에 순응합니다. 어두운 환경으로의 순응은 보통 천천히 일어나므로 두 값을 통해 전환 시간을 조절합니다. Speed Up (명순응) 및 Speed Down (암순응) 입니다.

• 매우 어둡거나 매우 밝은 환경에는 순응하지 못하도록 하기 위해 순응 범위를 제한하는 옵션은 Min Brightness (최소 밝기)와 Max Brightness (최대 밝기)입니다 (또는 프로젝트 세팅에서 자동 노출에 확장 휘도 범위를 활성화한 경우 EV100 Min 및 EV100 Max 입니다).

히스토그램

Histogram (히스토그램) 프로퍼티는 Auto Exposure Histogram (자동 노출 히스토그램)에서 카메라 또는 눈을 씬에 순응시킬 씬 컬러 히스토그램 값을 검색할 때 사용합니다. 레벨 뷰포트의 표시 > 시각화 > HDR (시각 순응) 으로 활성화할 수 있습니다.

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1. Post Process Exposure (포스트 프로세스 노출) 세팅 및 그 설정 값 또는 범위입니다.

2. Min (최소) 및 Max (최대) 범위로 설정된 히스토그램입니다.

3. 화면 속 화면 HDR 씬 표현입니다.

씬의 히스토그램 최소 및 최대 범위를 정의하는 세팅은 Histogram Log Min / Max 또는 Histogram EV100 Min / Max 입니다. 히스토그램 EV100 세팅은 프로젝트 세팅에서 활성화하면 히스토그램 로그 세팅을 대체하니 주의하세요.

여기 HDR 씬 표현에서는 색을 통해 히스토그램 휘도 범위를 나타냅니다. 파랑은 히스토그램의 휘도 레벨 최저, 빨강은 최고를 나타냅니다.

측광 모드 세팅

사용가능한 Metering Modes (측광 모드)를 선택하면 자동 노출에 사용할 휘도 계산 메서드를 설정합니다. 이 세팅은 포스트 프로세스 볼륨 세팅 중 Lens > Exposure (렌즈 > 노출) 및 Camera (카메라)에서 사용할 수 있습니다.

자동 노출 히스토그램

Metering Mode (측광 모드)가 Auto Exposure Histogram (자동 노출 히스토그램)일 때 사용할 수 있는 세팅은 다음과 같습니다.

자동 노출 기본

측광 모드 가 Auto Exposure Basic (자동 노출 기본)일 때 사용할 수 있는 세팅은 다음과 같습니다.

수동

측광 모드 가 Manual (수동)일 때 사용할 수 있는 세팅은 다음과 같습니다.