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合成全景
A 站一位法国大神写的《 ACES 基础》科普贴。 大神表示这篇 ACES 基础知识介绍是一次“就连妈妈都能看懂的”科普尝试，真的这么保姆级别吗？以下就是完整内容！ 咱们一起来看！
Mathieu Maurel
3D Generalist
Mathieu Maurel，一位来自法国的3D Generalist，专注于外观开发、灯光、渲染和合成方面的技术研究。
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ACES是当下的一个热词，艺术家们可以用它来做出画面精美的图像。可它是如何发挥作用的呢？我们是不是也能用ACES来渲染高质量的乐高图像呢？从理论上来说它并没有多么复杂，你只需要了解一些有关色彩空间的知识就可以了。因此我写下了这个文档，尝试用自己的话来解释，文中用ACEScg来代替ACES，CG代表的是computer graphics，你们懂得。
1. Linear Workflow（线性工作流程）
在我刚开始学习3D的时候，我们一直用的是sRGB渲染，所有纹理、渲染和合成都是sRGB的。后来有一天朋友告诉我，“兄dei，线性工作流程才是王道”，他说的没错，ACEScg就是未来的未来式，听我细细说来。
我们屏幕采用的是sRGB模式（至少有99%是吧），也就是色彩配置，我们看到的所有视觉效果（例如视频、喵星人的gif等）都是如此。而线性工作流程就是说，屏幕是sRGB，但是gamma超级暗（0.45），我们可以通过以相反值（2.2）补偿sRGB的gamma drop的方式来进行Linear渲染，得到的效果会更加逼真。这个过程令很多艺术家汗颜，其实很正常，只是开始不太容易，需要对gamma进行调整，如果是数据，纹理就是Raw格式，如果是色彩，就是sRGB。思考一下无论是不是线性流程...都没关系，反正大家已经知道怎么用了（都知道吧？）。
我们需要明白一个非常重要的事情，Linear并不是色彩空间，它是一个经典sRGB模式，只不过被我们修改了gamma曲线，或者再精确点，我们所说的Linear是具有Linear函数的sRGB色域。因此，计算还是在sRGB中进行，即使在更好的灯光条件下，其余颜色和值也是在sRGB中的（之后会解释关于色域、Linear函数等词的含义）。
以上这些对于理解 ACEScg的真正革命尤为重要。
2. ACEScg
什么是ACEScg呢？有这么两个问题，我们的屏幕是sRGB模式，但如果在另一个具有更多色彩的色彩空间中渲染，再回来到sRGB屏幕上正确显示又会怎样？为什么要把计算限制在显示的范围内？这些问题即是有趣的开始。
对于那些很难理解色彩空间的小伙伴来说，想象一下国际象棋棋盘（虽然类比不恰当，但你还是要跟着我想）：sRGB是一个没有太多正方形的小棋盘，sRGB渲染就相当于把棋子放在上面，振幅很小效果也不太好。而在ACEScg中，棋盘大很多，渲染过程有很多方格来放置/移动棋子，效果也比 sRGB模式下的效果好很多。
问题是，我们的贴图（例如纹理、HDR等）和屏幕都是在sRGB棋盘上的，非要把它们放到ACEScg棋盘上，虽然正方形数量多了，但不知道该把它们放到哪里（你说sRGB棋盘上的3D knight该放在ACEScg棋盘上的什么位置）？也就是说你不能把sRGB棋盘上的图像直接放到ACEScg棋盘上，反之亦然。非要这么做的话，就得进行转换，也就是下面要说的IDT和ODT。
IDT = Input Device Transform（在ACEScg中进行的转换的内容）
ODT = Output Device Transform（为了适应显示器而产生的结果）
当然中间还有RRT，咱们暂且不论。
3. Transformation（转换）
用一个基础3D场景举例（还不错吧？我自己搭的）。在这个场景中有3种纹理（咱们跳过McBeth，只讨论球体）：
- light dome的HDR
- 漫反射贴图
- 粗糙度贴图
漫反射贴图是sRGB下的8 bits.jpg格式，粗糙度贴图是Linear的32 bits .exr格式，HDR贴图是Linear的32bit.exr格式。如果你还记得我们在第一章线性工作流程中介绍过的，非ACEScg渲染需要把HDR和粗糙度设为Raw格式（因为是数据），但为了避免纹理被冲洗掉，我会将漫反射设置为sRGB模式（或gammaCorrect值为0.455，效果几乎相同）。
这样的设置与ACEScg几乎相同，但还存在一些细微差别。事实上IDT会根据基本图像是Linear（HDRi）、sRGB（漫反射）还是数据（粗糙度）而有所变化，看起来是这样的：
4. Schema（架构）
我会用相对直观的方式来解释。
5. Explanation（解释）
如果上面给出的架构不是很清晰，那让我进一步解释一下。
左边是电脑上的文件，有纹理，有HDR等，他们来自于网络、Photoshop，随便什么地方吧。这些文件是sRGB的，是大多数用户可以使用的标准文件。你可以把这块理解成没有太多方格的小棋盘。
右边是查看图像的地方，屏幕是sRGB的，我不能直接在Maya或Nuke中保存图像，不然得到的图像有问题，因为小棋盘（屏幕是sRGB的）不能显示大棋盘（ACEScg）的图像，而且ACEScg是线性的，无法真实显示，再加上不是相同的正方形，也无法确定棋子该放在什么位置。这就是为什么我必须将ACEScg图像转换为sRGB图像（也可根据其他屏幕类型的情况而定）的原因。
所以，当在ACEScg的Maya中导入纹理时，我需要考虑图像类型和配置文件以适应其IDT（从sRGB 到ACEScg）：
● sRGB图像 （通常为8bit，格式为jpg、png等） ，用于色彩 （漫反射、SSS、albedo等） =使用IDT Utility_sRGB_Texture
● Linear图像 （通常为16/32bit，格式为exr） ，用于数据 （粗糙度、金属、法线、置换等） =使用IDT Utility_Raw
● Linear图像 （通常为16/32bit，格式为exr） ，带有色彩信息 （HDRi或数字绘景） =使用IDT Utility_Linear_sRGB
然后我以exr格式16/32bit渲染，在Nuke中合成，图像发布到A站上，你们会在电脑屏幕或手机上观看，采用的是sRGB（大多数用户使用的显示标准）。因此我将ODT设置为 Output_sRGB （从ACEScg到sRGB）。
注意，必须根据屏幕和项目来选择ODT，在上面的例子中，我用的是sRGB，也可以根据显示器选择Rec709或者其他别的模式。
6. Important（重点）
想让有关ACEScg的内容简单而且便于理解可不是一件容易的事情，因为其中涉及到了很多细节和重点，接下来我会尝试更深入地解释一些IDT和色彩空间的内容，重点是理解贴图的来源。
在前面的例子中，我说过.jpg格式 8bit的漫反射贴图要用 IDT Utility_sRGB_Texture 来转换，但你们必须了解，IDT并不是根据源图像的格式或深度进行选择的，而是根据它的色彩空间选择的。sRGB和Linear有相同的primaries，经常被认为是两个不同的色彩空间（特别是在Nuke中），因此我们既要区分贴图的功能（色彩或数据），又要区分其所在的色彩空间（最常见的是sRGB或Linear，当然也有其他）。
我以sRGB和Linear为例，是因为我们经常从 Megascan获取资产，或是从Substance Painter或Photoshop中得到贴图。基本上在大多数情况下，我们的纹理是sRGB的（jpg，png... 8bit）或Linear的（hdr，exr... 16/32bit）。但由于某种原因，漫反射贴图也有可能是Linear 16bit的.exr格式。遇到这种情况，需要将对应与色彩功能的 IDT设置为Linear，也就是IDT Utility_Linear_sRGB 。
IDT基本上都是基于贴图的色彩空间，下面有一例子：
● 如果贴图来自Mari，并且在ACEScg中导出，用 IDT ACEScg ；
● 如果贴图来自Photoshop，并且是sRGB，用IDT Utility_sRGB_Texture ；
● 如果贴图来自Substance Painter，并且是Linear，用IDT Utility_Linear_sRGB ；
...
这里有一个简单的表格，总结了根据贴图来源使用IDT的方法。
7. Vocabulary（词汇）
接下来我们快速讨论一些刚刚遇到的特殊词汇，以便帮助小伙伴们理解我们所讨论的内容，当然你也可以查一查他们的官方定义到底是怎么解释的。
色彩空间 通过3个事情来定义：
Primaries ：指的是schema 1（棋盘）上显示的三角形的三个顶点，这个三角形称为 色域 （gamut），请注意不是gamma。
Whitepoint ：指的是三角形中定义为最白的空间，移动此点可以使图片变暖或变冷。
Transfer functions （传递函数）：这才是gamma，在 schema 2中，红线表示sRGB，蓝线表示Linear
以上这些让我们更深入地了解IDT和ODT术语，在了解了源文件的色域和传递函数之后，就可以推断出适合于它的IDT，以 Utility_Linear_sRGB 为例：
Utility - IDT存储的组（类似于标签，方便查找）
Linear - 传递函数（schema 2）
sRGB - 色域（schema 1）
然后可以把IDT应用于与sRGB primaries线性关联的纹理。
8. Versus（对比）
到目前为止知道怎么使用ACEScg了吧！咱们再来说说为什么要用ACEScg来代替 Linear Workflow 呢？因为它确实是一次关于图像质量的飞跃，它使渲染引擎不再受屏幕色彩空间的限制。尽管网上有很多对比sRGB和 ACEScg的内容，但我认为我自己的比较还是一些细节方面的优势。
Linear sRGB 渲染中，颜色在McBeth上过于饱和，而图像整体显得更暗淡一些。为了调整这个问题，我调整了色彩分级中的高光，人为降低了色彩饱和度以达到逼真效果，相反也可以对比其余部分使图像更具深度。
ACEScg渲染中，色彩会在光线较强的地方自然褪色，同时在其余图像上的深度增加，这是因为ACEScg包括对比度和值的管理工具，而这个工具在sRGB中是没有的。用较少的精力获得效果更好的图像，艺术家们都会很开心，这样就有时间来精进和调整更细致的图像效果，使用ACEScg可以在炸毁灯泡的同时还拥有逼真的效果！最后引用Thomas Mansencal的一句名言，“如果没有S型预览转换，就别让朋友看线性场景”。
9. Conclusion（结论）
希望这份小文件可以对您有所帮助，对你们做出的解释也正好回答了一些我自己的问题。当我以为对这些内容很熟悉的时候，当我准备开始总结的时候，还是发现了一些我必须要纠正的问题。
别有压力。如果你觉得自己已经理解了，那很好！如果能应用到工作流程中去那就更好了，花些时间测试一个小的个人项目。如果第一次用不对也别担心，在我看过的众多ACEScg工作流程演示视频中，演讲者也会犯错误然后再纠正自己的错误。所以别担心，坐下来按照自己的节奏尝试每一个步骤，相信我，这是值得的。
