HDR （automatic exposure control + Tonemapping + Bloom）

前段时间在VR项目里实现了PCF+VSM之后，为了让阳光照射的区域看起来亮一些，降低了阴影区域的亮度，明暗区域的对比度确实高了，但是室内就有些过于暗了，于是寻思着得把HDR模块加上了。

一般我们说的HDR其实是代指，automatic exposure control + Tonemapping + Bloom, 先根据场景的一帧计算出平均亮度，如果偏暗就加亮一些，反之亦然，调整好亮度之后再调整灰度，让明部跟暗部保持更多的细节，最后对高光部分做个Bloom，看起来更真实。

在现实世界中 ，很亮的灯周围都会有一圈模糊的光晕，Bloom就是指这个光晕。我的HDR处理是在计算完光照跟阴影之后进行的，光照着色的输出为一张RGBA16F格式的纹理，注意这里不能再用RGBA8了，用这张纹理作为HDR的输入。

首先进行计算的是平均亮度，这里有两种计算方式，一是利用RTT的方式，渲染到一张一半长宽的纹理里去，循环这个操作，直到纹理只剩1x1像素，这个像素就是场景所有像素的平均了，这里要注意的一点是，RTT的时候，原纹理的过滤方式一定要设为Linear，这样渲染出来的半尺寸纹理才是原纹理的平均。方式二是利用ComputeShader，这个实现跟RTT类似，但是速度会快上一倍左右，因为VR程序非常非常考验性能，我选择的就是这种方式，这里重点说下这个。

第一个问题就是原纹理的尺寸不是2的N次幂，而且会根据用户设定变化，这种无规律的尺寸在ComputeShader里面处理起来比较麻烦，我们需要先把它规格化一下，一般的方案是RTT到一张长宽分别是 离原纹理的一半最近的2的N次幂的纹理上，比如1733*1733就应该规格化到 1024*1024的纹理上。尺寸规范化之后，就可以很方便的用ComputeShader计算平均亮度了，这里面有个技巧，就是可以利用GPU的并行操作进一步加快计算过程，具体参见这里：《AVERAGE LUMINANCE CALCULATION USING A COMPUTE SHADER》
使用sRGB计算亮度的公式是这个：

float lum = 0.2126 * color.r + 0.7152 * color.g + 0.0722 *