什么是景深

景深的原理：离散圈

景深的作用

选择性的突出或者强调画面中的一部分，例如某个物体或者某个人物，吸引观察者的注意力到画面中清晰对焦的部分，而忽略其他的模糊部分的细节。

强调所拍摄场景的深度，增加画面的层次立体感。

艺术意境的表达。摄影师可以利用景深效果，营造出虚幻、梦境、或者神奇等意境。表示主观的视线。

在电影学中，通过调节浅景深的镜头，使之对焦在不同位置上，来表示某个人的主观视线的转移，交代人物之间的关系。在电影学中，通过景深聚焦位置的变化，来表达前景和背景人物之间的关系。

景深的制作

制作思路

截取景深区域

【深度图获取】

先获取深度图，如果需要让远裁剪面不影响实际的景深效果，则需要对读取深度图后的深度值进行处理：乘上ProjectionParams.z

depth = Linear01Depth(tex2D(_CameraDepthTexture, i.uv)) * _ProjectionParams.z;

【通过深度值提取景深范围】

定义一个_FocusDistance和一个_DepthOfDield，景深的范围就是[_FocusDistance - _DepthOfField, _FocusDistance + _DepthOfField]

通过景深值与深度值进行比较可获得景深的模糊区域遮罩

if(depth < focusNear)
{
  final_depth = saturate(abs(focusNear - depth) * _SmoothRange);
}
if(depth > focusNear)
{
  final_depth = saturate(abs(depth - focusFar) * _SmoothRange);
}

模糊处理与贴图合并

与高斯模糊、bloom效果制作相似

高级景深效果思路拓展

  • (a) p在背景区域
  • (b) p在前景区域
  • © p在聚焦区域

不同区域可以使用不同滤波，甚至使用不同滤波方法

颜色泄露缺陷

在对后处理的对焦区域之外进行模糊处理的过程中，将模糊的背景色叠加在聚焦区域之上，或者前景聚焦区域的颜色混合到了模糊背景之中（类似于Bloom的“扩散”效果）

为了解决这个问题，可以使用扩散滤波

原理是将每个像素点的颜色扩散到这个像素点的模糊圈范围中，这样由于聚焦区域以外的像素有大量的模糊圈，所以被模糊了；而聚焦区域的模糊圈直径小于一个像素，所以颜色就不会扩散，保持清晰

左为原图，右为通过扩散滤波得到的结果

模糊的不连续缺陷

产生原因是焦点的像素为零，而前景区域大于0

解决方法：单独取出前景和后景进行区分，把前景进行单独的模糊处理，然后再和背景进行融合

散景的模拟（Bokeh）

焦外成像

在背景滤波的基础上可以通过点函数来模拟散景效果

一个单色光点光源在不同的参数下成像

(a): 原始图像 (b): 真实相机的景深模糊效果 (c): 高斯分布的点扩散函数的景深模糊效果(d): 均匀分布的圆形点扩散函数的景深模糊效果 (e): 均匀分布的六边形点扩散函数的景深模糊效果

UE在18年的景深效果

https://epicgames.ent.box.com/s/s86j70iamxvsuu6j35pilypficznec04