3DMax学习-灯光二

没有灯光世界将是一片黑暗，在3D的场景中也是一样，精美的模型、真实的材质、完美的动画，如果没有灯光照射一切都是无用的，因此说灯光的应用在场景的重演中是最重要的一步毫不过分。另外灯光的应用也不仅仅是在场景的某一位置添加照明，如果那样3DS MAX提供的缺省灯光就够了。其实灯光的作用远不止此，恰如其分的灯光不仅使场景充满生机，还会增加场景中的气氛、影响观察者的情绪、改变材质的效果，甚至会使场景中的模型产生感情色彩。

○场景的布光
　　为了更好的使用灯光，需要了解布光重要性。我们将从两各方面探讨布光：场景中要求布光的区域和一些基本的光源及其位置。
　　在一些较小的场景和单帧画面里常常使用传统的照明方法??三点照明，也就是三光源照明，即主光源、补光源或叫副光源、背光源，在一些特殊的情况下往往还要加上背景光源。
　　主光源提供场景的主要照明及阴影效果，有明显的光源方向，一般位于视平面30~45度，与摄像机夹角为30~45度，投向主物体，一般光照强度较大，能充分的把主物体从背景中凸现出来。
　　补光源用来平衡主光源造成的过大的明暗对比，同时也用来勾画出场景中物体的轮廓，一般相对于主光源位于摄像机的另一侧，高度和主光源相近。一般光照强度较主光源小，但光照范围较大，应能覆盖主光源无法照射到的区域。
　　背光源的主要作用是使诸物体同背景分离，其位置同摄像机呈近180度，高度要根据实际情况调节，其照射强度一般很小。多用大的衰减。三点照明的布光方案如图light1.jpg。

在动画或较大的场景中照明方法又有不同，是把场景中的光源分成不同的区域??主活动区、次活动区、背景区、环境光、可见光源区和移动光区。
　　主活动区域场景中摄像机视窗中的区域的区域，大多数活动都是在该区域发生。在计算机产生的场景中，一对聚光灯对一个简单的静态场景来说是足够的，但可能需要几个点光灯和聚光灯描绘在场景中奇怪人物的运动。主活动区的一个特定的布光可能要求经常变化，以便放在不同位置的相机为强调物体的不同侧面，从不同视点拍摄场景。在许多情况下，主活动区的布光定义了场景的整个基调。因为这一原因，照射主活动区的光源即我们所说的主光源，而且常与下面描述的补光源配合使用。
　　次活动区域是场景中的地方，一些活动可能会进入这些地方。如在房间场景中的一个人坐在沙发上(主活动区)，但在某个时候，某一个人从门口处(次活动区)走进来，也坐到沙发上。照射门口的灯在整个场景过程中一直是打开的。照射次活动区所需的灯的数目(特别在一个小环境中)通常小于照射主活动区所要求的灯的数目。
　　在计算机产生的环境中的背景在计算机模拟中称作环境。环境通常由围绕活动区的道具组成，布景可能由带有纹理实体(比如砖块纹理)的垂直或水平的平面构成，或由带有动画云的贴图构成；或由照片背景构成。在摄像机较近时，布景(特别是带有纹理因的彩色幕布)对有色光很敏感，照射布景光非常小的色彩变化，将对布景的颜色产生明显的影响。
　　填充光也称作环境光，它有两个目的，定义整个场景的总色调；使场景中的某些其它灯光发散。在3DS MAX中填充光可由无穷远处光灯产生，填充光不投射阴影。　　

xh50212018

2005年06月20日 01:47:37

2楼

○光源的类型
　　根据光源发光的方式，有几种基本类型的光源。在3DS MAX中被模拟的光源包括：点光源、聚光源、无穷远光源和环境光源。所有这些类型的光都可由用户生和修改。在3DS MAX的三维场景中自动地产生三个缺省光源。但只要我们在场景中指任意光源，缺省光源就自动地关闭。3DS MAX的各种光源类型的图标及用50%灰度的照射效果如图5light.jpg。

点光源向所有方向均匀地发射光，因为这一原因，点光源也被称作全向光源。点光源是最简单的光源类型，它们可放在场景中的任何地方。例如，点光源可以放在相机的视觉范围之外，可放在场景中物体的后面，甚至可放在物体的内部。放在物体内部的点光源的效果在不同软件程序之间有所不同，但在许多情况下，光线将穿过透明物体照射，就像灯泡一样。白炽灯是点光源的一个简单例子，星星、蜡烛、萤火虫也是点光源。
　　一个模拟的聚光灯就像增加了在表演艺术中常用类型的“挡光板”的一个点光源。聚光灯按一个圆锥形状或四棱锥向指定方向发射光。聚光灯有一些特有的特征，将在以后作解释，这些特征是其它类型光源所没有的：可变角度圆锥形光和光衰减因子。用于舞台、电影产品中的闪光、带阴影的灯和光反射器都是聚光灯的例子。
　　无穷远光源离场景中的物体很远，以致光线相互平行地到达场景。在3DS MAX中用平行光来模拟无穷远光源。无穷远光源也被称作定向光源，表现就像天空中的星星。但与星星不同，计算机模拟的无穷远处光源可放在场景中的任何地方，是无质量的，而且可以调节它们的强度。太阳3DS MAX提供的是一个特殊的无穷远处光源的例子，通过输入太阳位置的经纬度，加上模拟场景时的日期、在一天中的准确时间，太阳可准确地放在场景之上。
　　环境光源是由环境光源发射的光分布在整个场景中。环境光源常常决定一个场景的一般照明级或黑暗级，而且每个场景几乎总是仅有一个环境光源。　　

○光源的基本组成部分
　　所有模拟光源的主要部分包括：位置、颜色和强度、衰减、阴影。此外，聚光灯也由它们的方向和圆锥角定义。所有照明软件都可以独立地编辑一个光源的各个参数。
　　位置和方向
　　一个光源的位置和方向可以用3DS MAX程序提供的标准导航或几何变换工具控制。一般地讲，将光源放进模拟三维空间的工具与放置相机的工具相同：简单的和组合的平移、旋转。在线框显示模式中，光源通常用各种图形符号表示，例如，灯泡表示点光源，圆锥表示聚光灯，带箭头的圆柱表示平行光源，等等。但当重演一个场景时，通常不能看到真正的光源本身(而是来自它们的光)，除非它们有可见的模型物体作原型。
　　颜色和强度
　　事实上，模拟光可有任意颜色。在大多数重演程序中，光的颜色基于光的模型。RGB(红、绿、蓝)模型和HSB(色彩、浓度、亮度)模型。3DS MAX提供调光器以控制一个光源的强度或亮度。光的强度与颜色相互影响，光的颜色的任何变化几乎都似乎影响它的强度，例如，我们有两束强度相同的红色光，但它们其中之一是暗红色，另一个是亮红色，则后者看上去具有更高的强度。
　　衰退与衰减
　　光的衰退值控制一个光源的强度，所以，它也控制着光离开光源后能传播多远。弱光衰退迅速，而强光衰退缓慢，而且传播的距离远。在现实世界中，光的衰退总是与产生光的光源强度联系在一起的，但在3DS MAX中，衰减参数独立于强度参数。衰减参数定义光离光源而去时的强度变化。由点光源产生的光在所有方向一致衰退，由聚光灯产生的光不仅随着光离开光源而衰减，而且也随着离光束圆锥中心向边缘移动而衰减。为取得慢速衰退效果，用线性插值控制衰退和衰减；为取得迅速衰退效果，用指数插值控制。
　　圆锥或光束角度
　　光的圆锥角度特征是聚光灯特有的。聚光灯的圆锥角定义了光束的直径，也定义了由覆盖的表面区域。该参数模拟实际聚光灯的挡光板，它控制光束的传播。
　　阴影
　　原理上，所有的光源都产生阴影，但阴影投射这个光源的特征可以打开或关闭。因为阴影投影也是一个可选的物体属性和着色技术。阴影的最后视觉外表不仅由阴影的属性决定，而且还由阴影投射物体的属性和采用的重演方法决定。阴影可由几个参数决定，包括阴影的颜色、半阴影的颜色和阴影边缘的模糊程度。
　　一起阻挡直射光的阴影的部分被称作全影，这是阴影的内部部分；与环境中的其它光相混合的阴影边缘区域被称作半阴影。阴影边缘的模糊程度可用各种方法控制。

　　以上部分，简单阐述了关于灯光应用的基本知识，至于如何在场景中创造出满意的灯光效果，我们将通过实际场景的例子，详细分析灯光的类型和各种参数的意义，欢迎大家多提宝贵意见