第8章灯光.ppt
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1、第八章 灯光,在三维动画设计中,要完成一个真实和丰富多彩的场景,仅仅靠建模和赋予模型材质是远远不够的,还需要灯光、摄像机、环境和渲染的综合应用。 其中光线是画面视觉信息与视觉造型的基础,没有光便无法体现物体的形状、质感和颜色。通过本章学习和掌握灯光的种类和使用方法,8.1 光的概述,灯光在创建三维场景中是非常重要的,它的主要作用是用来模拟太阳、照明灯和环境等光源,从而营造出环境氛围。灯光的颜色对环境影响很大,明亮、色彩鲜艳的灯光有一种喜庆的气氛,而冷色调、幽暗的灯光则给人带来阴森、恐怖的感觉。另外,灯光的照射角度也能够从侧面影响人的感觉,它可以烘托和影响整个场景的色彩和亮度,使场景更具真实感。
2、 在3ds max中为场景设置灯光时,首先应当明确场景要模拟的是自然照明效果还是人工照明效果,然后在场景中创建灯光效果。,8.1.1 自然光、人造光和环境光,1. 自然光 自然光也就是阳光,它是来自单一光源的平行光线,照明方向和角度会随着时间、季节等因素的变化而改变。 在3ds Max中提供了多种模拟阳光的方式,标准灯光中的【平行光】,无论是目标平行光还是自由平行光,一盏就足以作为日照场景的光源。 如图所示的效果就是模拟的晴天时的阳光照射。,8.1.1 自然光、人造光和环境光,2. 人造光 无论是室内还是室外效果,都需要使用多盏灯光。 在3ds Max场景中,【目标聚光灯】通常是最好的“主灯光
3、”,无论是其他聚光灯还是泛光灯,都适合作为“辅助灯光”。 如图所示的效果就是模拟的人造光效果。,8.1.1 自然光、人造光和环境光,3. 环境光 环境光是照亮整个场景的常规光线。这种光具有均匀的强度,并且属于均质漫反射,它不具有可辨别的光源和方向。 默认情况下,场景中没有环境光,如果在带有默认环境光设置的模型上检查最黑色的阴影,无法辨别出曲面,因为它没有任何灯光照亮。场景中的阴影不会比环境光的颜色暗,这就是通常要将环境光设置为黑色(默认色)的原因。,无环境光 低环境光 可调环境光,8.1.2 标准的照明方法,在3ds max中进行照明,一般使用标准的照明方法,即三光源照明方案和区域照明方案。
4、标准照明就是在一个场景中使用一个主要灯和两个次要灯,主要的灯用来照亮场景,次要的灯用来照亮局部。,8.1.3 阴影,阴影是对象后面灯光变暗的区域。 在3ds max中支持如下几种类型的阴影:,无阴影 阴影贴图 区域阴影 光线跟踪阴影,8.2 灯光类型,在3ds Max中包括多种不同的灯光,不同灯光主要的差别是光线在场景中的表现。 当场景中没有设置光源时,3ds Max提供了一个默认的照明设置,以便有效地观看场景。 默认光源为工作提供了充足的照明,但它并不适合于最后的渲染结果。,默认的光源是放在场景中对角线节点处的两盏泛光灯,以场景的中心(即坐标系原点)为准,一盏灯在前上方,一盏灯在后下方。,在
5、3ds max场景中默认的灯光数量可以是1或2,并且可以将默认的灯光添加到当前场景中。 当默认灯光被添加到场景中后,便可以同其他光源一样对它的参数以及位置等进行调整。 配置方法:【视图】【视口配置】。,8.2 灯光类型,单击 (创建)命令面板中的 (灯光)按钮,即可打开灯光命令面板。在3ds max 2011灯光面板的下拉列表中,有“标准”和“光度学”两种灯光类型。 “标准”灯光类型有8种,它们分别为:“目标聚光灯”、“自由聚光灯”、“目标平行光”、“自由平行光”、“泛光灯”、“天光”、“mr区域泛光灯”和“mr区域聚光灯”。,8.2.1 聚灯光,1、目标聚光灯 目标聚光灯产生锥形的照射区域,
6、在照射区以外的物体不受灯光影响。,8.2.1 聚灯光,1、目标聚光灯 “目标聚光灯”是3ds max 环境中的基本照明工具。它产生的是一个锥形的照射区域,可影响光束内被照射的物体,从而产生一种逼真的投影效果。 它包括两个部分:投射点和目标点。投射点就是场景中的圆锥形区域,而目标点则是场景中的小立方体图形。用户可以通过调整这两个图形的位置来改变物体的投影状态,从而产生不同方向的效果。 聚光灯有“矩形”和“圆”两种投影区域。“矩形”特别适合制作电影投影图象、窗户投影等。“圆”适合制作路灯、车灯、台灯等灯光的照射效果。,2、自由聚光灯 自由聚光灯产生锥形照射区域,它是一种受限制的目标聚光灯,因为只能
7、控制它的整个图标,而无法在视图中分别对发射点和目标点进行调节,但可以通过主工具栏中的旋转工具来改变其投影方向。 它的优点是不会在视图中改变投射范围,特别适合用作一些动画的灯光,例如摇晃的船桅灯、晃动的手电筒、舞台上的投射灯等。,3、mr区域聚光灯 mr区域聚光灯在使用mental ray渲染器进行渲染时,可以从矩形或圆形区域发射光线,产生柔和的照明和阴影。 而在使用3ds Max默认扫描线渲染器时,其效果等同于标准的聚光灯。,8.2.2 泛光灯,泛光灯是一种向所有方向发射的点光源,它将照亮朝向它的所有表面。在默认情况下3ds max 2011提供了两盏缺省的泛光灯来照亮场景。这两盏泛光灯默认情
8、况下是不显示的,一旦创建了自己的灯光,这两个缺省的泛光灯将关闭。 泛光灯是一种比较简单的灯光类型,除了具有与其他标准灯光一样的通用参数卷展栏外,并没有自己特有的参数卷展栏。,8.2.2 泛光灯,1、泛光灯 泛光灯向四周发散光线,标准的泛光灯用来照亮场景,它的优点是易于建立和调节,不用考虑是否有对象在范围外而不被照射;缺点就是不能创建太多,否则显得无层次感。泛光灯用于将“辅助照明”添加到场景中,或模拟点光源。 泛光灯可以投射阴影和投影,单个投射阴影的泛光灯等同于6盏聚光灯的效果,从中心指向外侧。另外泛光灯常用来模拟灯泡、台灯等光源对象。,8.2.2 泛光灯,2、mr区域泛光灯 当使用mental
9、 ray渲染器进行渲染时,区域泛光灯可以从球体或圆柱体区域发射光线,而不是从点光源发射光线。 而在使用3ds Max默认扫描线渲染器时,其效果等同于标准的泛光灯。,8.2.3 平行光,平行光包括目标平行光和自由平行光两种。 1、目标平行光 目标平行光产生单方向的平行照射区域,与目标聚光灯的区别是照射区域呈圆柱形或矩形,而不是“锥形”。 平行光主要用于模拟阳光的照射,对于户外场景尤为适用。如果作为体积光源,可以产生一个光柱,常用来模拟探照灯、激光光束等特殊效果。,8.2.3 平行光,2、自由平行光 自由平行光产生平行的照射区域。它其实是一种受限制的目标平行光,在视图中,它的投射点和目标点不可分别
10、调节,只能进行整体移动或旋转,这样可以保证照射范围不发生改变。 如果对灯光的范围有固定要求,尤其是在灯光的动画中,这是一个非常好的选择。,8.2.4 天光,天光能够模拟日光照射,可以对场景中天空的颜色和亮度进行设置,此外还可以进行贴图的设置,它不能控制发光范围。 在3ds max中有多种模拟日光照射效果的方法,但如果配合“光线跟踪”渲染方式的话,天光往往更生动。,8.2.5 灯光的共同参数卷展栏,在3ds Max中除了天光之外,所有不同的灯光对象都共享一套控制参数,它们控制着灯光的最基本特征,包括: 【常规参数】 【强度/颜色/衰减】 【高级效果】 【阴影参数】 【阴影贴图参数】 【大气和效果
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