GPU Gems1 - 22 颜色控制（Color Controls）

最新推荐文章于 2025-05-19 15:46:11 发布

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这章将在游戏中图像处理的讨论，扩展到技术和艺术上控制颜色的方法和应用，包括将图像从一些的色彩空间中移入移出，以及快速地给任何2D或3D场景加上精美的色调。

色彩校正（Color Correction）是几乎所有印刷和胶片成像应用的一部分。色彩校正可用于将彩色图像从一个色彩空间移动到另一个色彩空间。

我们在电视、杂志和电影中剪刀的大部分图像，都经过了非常小心的彩色校正和控制。对于这个过程的理解，可以帮助开发者在实时应用程序中得到同样华美的视觉效果。

色彩校正通常有两种做法：一是各个通道的校正，分别是改变红色、绿色和蓝色各成分；二是混色操作，基于红、绿、蓝各个成分的同时操作，得到每个通道的输出值。

色彩校正的机理可以简洁而容易地在一个shader中描述。重要的是，美术和程序员使用的普通工具就能有效地控制他们。在这章中，运用Photoshop创建控制资源，然后通过像素shader应用到实时程序中（敲重点）。

在Photoshop中提供了一些基于通道校正的工具。如级别（levels）和曲线（Curves）工具。

其中曲线是仿制了化学中的交叉处理（cross-processing）外观，确切地说，就是在C41化合物中处理E6叫绝所产生的假颜色外观。这样的处理已在印刷、电影和电视领域使用多年。

首先制作纹理

然后可以使用下面几行shader代码运用于输出颜色，使用色彩校正纹理映射，可以随意地用曲线工具重新创建任何色彩变化：

float3 InColor = tex2D(inSampler, IN.UV).xyz;
float3 OutColor;
OutColor.r = tex1D(ColorCorrMap, InColor.r).r;
OutColor.g = tex1D(ColorCorrMap, InColor.g).g;
OutColor.b = tex1D(ColorCorrMap, InColor.b).b;

也就是说，使用每个原始的红、绿和蓝像素的灰度值，确定在梯度纹理中我们寻找的相关位置，然后由梯度纹理本身定义对新颜色的重映射，即由复杂曲线调节所定义的新颜色，如下图。

可以通过把输入RGB值乘上一个矩阵进行不同彩色空间之间的转换。

float4 colorCubePS(vertexOutput IN,
                   sampler2D ColorTex,
                   float3x3  RGBxform) : COLOR
{
  float3 texColor = tex2D(ColorTex, IN.UV);
  float3 result = mul(RGBxform, texColor);
  return float4(result, 1.0);
}