第2章-3ds-max-灯光剖析

第2章3dsmax灯光剖析在3dsmax中，灯光是模拟真实灯光的对象，如家用或办公室灯、舞台和电影工作时使用的灯光设备和太阳光本身。不同种类的灯光对象用不同的方法投射灯光，模拟真实世界中不同种类的光源。灯光可以直接影响到场景物体的光泽度、色彩度和饱和度，并且对场景物体的材质也产生出巨大的烘托效果3dsmax提供两种类型的灯光：标准和光度学。默认的光源是放在场景中放对角线节点处的泛光灯，它类似于自然界中的太阳光，在通常状态下是不会被察觉到的。一旦用户创建了一个灯光，那么默认的的照明就会被禁用。如果删除了所有的灯光，则重新启用默认照明。2.13dsmax灯光类型11.2.1聚光灯聚光灯：它像闪光灯一样投射聚焦的光束，它的光线呈“圆锥体”。聚光灯可模拟台灯、汽车灯、探照灯、射灯等照射效果。如果配合体积光环境效果，可以得到灯光与大气相互作用的效果，如灯光照射时灰尘、雾、烟等效果。2.13dsmax灯光类型2.1.1标准灯光1、聚光灯聚光灯有目标聚光灯和自由聚光灯之分。目标聚光灯除了有一个起始点以外还有一个目标点。起始点表明灯光所在位置，而目标点则指向希望得到照明的物体。常用来模拟手电筒、灯罩为锥形的台灯、舞台上的追光灯、军队的探照灯、从窗外投入室内的光线等照明效果。自由聚光灯没有目标点，它依靠自身的旋转来照亮空间或物体。利用工具栏上的平移、旋转和放缩工具可以对其调整其的角度和范围。其他性质与目标聚光灯相同。1、聚光灯提示：如果照明的位置不对，可以移动聚光灯源点或者目标点调整。2、平行光灯平行光：平行光以一个方向投射平行光线。它主要用于模拟太阳光。由于平行光线是平行的，所以平行光线呈圆形或矩形棱柱而不是“圆锥体”。平行光也分为【自由平行光】和【目标平行光】。2、平行光灯平行光灯只在一个方向上传播，这是平行光灯的一个重要特征。平行光灯和聚光灯一样也有聚光区和散光区，这些可用来控制在场景中计算阴影的范围以及散光区的范围。2、平行光灯目标平行光灯除了有一个起始点以外还有一个目标点。自由平行光灯没有目标点，利用工具栏上的平移、旋转和放缩工具可以对其调整其的角度和范围。其他性质与目标聚光灯相同。3、泛光灯泛光灯：它从光源向各个方向投射光线，用来模拟点光源，如灯泡、吊灯等。泛光灯既可以用作主光，也可以作为辅光和环境光，通常作为补光来模拟环境光的情况较多。3、泛光灯泛光灯属于点状光源，向四面八方投射光线，而且没有明确的目标。泛光灯的应用非常广泛。如果要照亮更多的物体，可以把灯光位置调得更远。泛光灯放置高光4、天光天光：是一种用于模拟日光照射效果的灯光，它可以从四面八方同时对物体投射光线，得到类似穹顶灯一样的柔和阴影。天光比较适用于模拟室外的照明，或者用来表现模型。光度学灯光就像真实世界中的灯光一样，可以精确地定义。可以设置它们的分布情况、灯光的强度、色温和其他真实世界灯光的特性。还可以导入灯具制造商的光域网文件，来设计真实的灯光照射效果。将光度学灯光与光能传递解决方案结合起来使用，可以使三维作品更具有真实感。2.1.2光度学灯光光度学灯光是一种基于真实物理计算的灯光,使用光度学(光能)值可以精确的定义灯光.在照明时可以产生两种灯光,即直接光和间接光.当一个物体被打在其上的光源照亮,这个光源就是直接光.直接光照到物体之上后,一部分被物体吸收,其余部分则被物体反射或折射出去,被反射或折射的这部分光就是间接光.分为自由和目标两种。光度学灯光只有和高级照明求解系统配合使用才能发挥作用,在普通的渲染模式下是没有任何作用的.光线跟踪:主要用于室外照明光能传递:主要用于室内照明2.23dsmax灯光参数2.2.1目标聚光灯参数1.【常规参数】卷展栏【常规参数】卷展栏用于启用和禁用灯光，排除或包含场景中的照明对象。还可以启用或禁用投射阴影，并且选择灯光使用的阴影类型。1.【常规参数】卷展栏泛光灯聚光灯平行光1.【常规参数】卷展栏启用阴影前后效果对比1.【常规参数】卷展栏选择不同的阴影类型的效果阴影贴图区域阴影光线跟踪阴影阴影贴图阴影贴图的原理是从光源的方向投射出贴图来遮挡阴影的位置。阴影贴图的优点是计算速度快。缺点是不够精确，而且不支持透明贴图。21光线跟踪阴影光线跟踪阴影通过跟踪从光源采样出来的光线路径来产生阴影。光线跟踪阴影在计算方式上非常精确，并且支持透明和半透明物体。缺点是渲染速度较慢，产生的阴影边缘十分生硬，常用于模拟日光和强光的投影效果。22区域阴影现实中的阴影随着距离的增加边缘会越来越模糊，利用区域阴影就可以得到这种效果。区域阴影可以模拟从一盏面光源所投射的阴影效果，通过调整虚拟面积光源的尺寸来控制投影的模糊程度。区域阴影的缺点是渲染速度很慢，动画中的每一帧都需要重新处理。23高级光线跟踪阴影高级光线跟踪阴影是光线跟踪阴影的增强，既可以得到边缘柔和的投影效果，又具有光线跟踪阴影的准确性。高级光线跟踪阴影可以与区域灯光配合使用，在得到与区域阴影大致相同效果的同时还具有更快的渲染速度。241.【常规参数】卷展栏排除／包含利用灯光的包含/排除功能可以决定一盏灯光是否照射场景中的某个物体，或者某个物体是否投射阴影。1.【常规参数】卷展栏排除／包含2.【强度/颜色/衰减】卷展栏利用该卷展栏，可以设置灯光的强度、颜色、衰减等属性，从而使灯光更逼真地模拟现实。2.【强度/颜色/衰减】卷展栏倍增０.５倍增２倍增：将灯光功率放大的一个正或负的量2.【强度/颜色/衰减】卷展栏色样：显示灯光的颜色2.【强度/颜色/衰减】卷展栏衰退反向（倒数）2002.【强度/颜色/衰减】卷展栏衰退平方反比（真实世界的灯光衰减方式）2.2.1目标聚光灯参数2.【强度/颜色/衰减】卷展栏使用衰减前后的灯光效果对比[开始/结束]：分别设置灯光开始淡出的距离及灯光减为0的距离【近距/远距衰减】2.【强度/颜色/衰减】卷展栏远距离结束区近距离开始区近距离结束区远距离开始区远距结束位置近距结束位置近距结束位置远距开始位置【聚光灯参数】卷展栏可以设置光锥区域的显示以及光束的大小、形状等参数。3.【聚光灯参数】卷展栏2.2.1目标聚光灯参数3.【聚光灯参数】卷展栏开启【泛光化】3.【聚光灯参数】卷展栏3.【聚光灯参数】卷展栏[位图拟合]：可以使纵横比匹配为特定位图的纵横比4.【高级效果】卷展栏【高级效果】卷展栏提供灯光影响曲面方式的参数，也包括很多微调和投影灯的设置。4.【高级效果】卷展栏对比度:调整曲面漫反射区域和环境光区域之间的对比度01004.【高级效果】卷展栏【柔化漫反射边】:柔化曲面的漫反射部分与环境光部分之间的边缘仅使用漫反射、高光反射、环境光的对比效果这三中效果分别影响曲面的漫反射、高光反射及环境光的属性4.【高级效果】卷展栏投影贴图贴图可以是静止的图像，也可以是动画。可以模拟放映机放映电影的功能。5.【阴影参数】卷展栏所有灯光类型和所有阴影类型都具有【阴影参数】卷展栏，在此可以设置阴影颜色和其他常规阴影属性。5.【阴影参数】卷展栏密度０.５密度２5.【阴影参数】卷展栏贴图灯光影响阴影颜色6.【阴影贴图参数】卷展栏当已在常规参数卷展栏中选择灯光的阴影类型为阴影贴图时，下面将显示【阴影贴图参数】卷展栏。在这里可以设置阴影贴图的偏移、大小、采样等属性。偏移：06.【阴影贴图参数】卷展栏6.【阴影贴图参数】卷展栏[采样范围]：决定阴影内平均有多少区域，着将影响柔和阴影边缘的程度，范围为0.01～50.0。6.【阴影贴图参数】卷展栏[双面阴影]启用前后效果对比7.【大气和效果】卷展栏使用该卷展栏可以将大气或渲染效果与灯光相关联创建体积光或者镜头光斑效果。2.2.2其他标准灯光的参数•1、泛光灯基本与目标聚光灯参数相同•2、天光天光类似于可控的环境光，可以像对待其他光那样在场景中移动它。并且可以选择“使用场景环境”设置或者选择一种“天空颜色”。•2.2.3光度学灯光参数•1、【模板】卷展栏——可以使用各种预设灯光对场景进行照明。•2、【常规参数】卷展栏——设置灯光的打开关闭，已经灯光的阴影和分布类型。•3、【强度/颜色/衰减】卷展栏——设置灯光的强度、颜色和范围。•4、【图形/区域阴影参数】卷展栏——用于生成阴影的灯光图形。灯光分布光线分布就是指光线从光源发射后在空间中的分布方式，光度学灯光提供了统一球形、统一漫反射、聚光灯和光度学Web共4种分布方式。54统一球形光度学Web统一漫反射聚光灯8.2.2光度学灯光的属性光照强度光度学灯光使用了lm（光通量）、cd（发光强度）和lx（照度）3种光度学计算单位。光通量是指光源每秒发出的可见光量。发光强度是指光源在特定方向的单位立体角内发出的光通量。照度指的是单位面积内入射的光通量，也就是光通量除以面积所得到的值。55颜色光度学灯光既可以使用灯光规格来模拟各种光谱特征，也可以通过色温来调节灯光的颜色。色温指的是光波在不同的能量下人类眼睛所感受的颜色变化。56色温用于生成阴影的灯光图形•点光源：效果就像几何点(如裸灯泡)在发射灯光一样。•线：效果就像线形(如荧光灯)在发射灯光一样。•矩形：效果就像矩形区域(如天光)发射灯光一样，。•圆形：效果就像圆形(如圆形舷窗)在发射灯光一样，。•球体：效果就像球体(如球形照明器材)在发射灯光一样，。•圆柱体：效果就像圆柱体(如管形照明器材)在发射灯光一样，所示。