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1、,第八章灯光、摄像机与渲染,李蓓制作,2,灯光、摄像机和渲染,渲染,摄像机,灯光类型,3,灯光类型,1,4,8.1，灯光类型,3dmax的灯光有两大类：标准灯光和光度学灯光。灯光的创建可以通过创建命令面板中的创建命令来实现。单击屏幕右侧的 “创建”命令面板中的 “灯光”按钮。,5,8.1.1泛光灯,泛光灯非常类似于裸露的灯泡或夜空中星星。泛光灯没有方向控制，而是均匀地向四周发散光线。说明：泛光灯的作用是作为一个辅光，帮助照亮场景。优点是比较容易建立和控制，缺点是不能建立太多，否则场景对象会显得平淡而无层次。,6,创建灯光,（1）新建一个灯具。灯座金属材质，r：179，g：169,b:58高光级
2、别：96，光泽度：69.贴图：反射：20光线跟踪。灯头：半透明材质，不透明度80.天花板长方体面积800 x800 x2.,7,创建灯光,（2）切换到灯光创建命令面板，然后在“灯光类型”下拉列表中选择“标准”灯光。（3）在“对象类型”面板中单击“泛光灯”命令按钮，然后在顶视图灯具中创建一个“泛光灯”。,8,创建灯光,（4）选择摄像机，从主工具栏中“快速渲染”或shift+q。,9,8.1.2聚灯光,新建一个灯具。3dmax的聚光灯包括目标与自由聚光灯两种。（1）新建场景,2022/12/27,面板：500 x500 x2 面板材质：漫反射：棋盘格，反射：光线跟踪小球半径：20小球材质：颜色橘红
3、，蓝色，桃红，黄色高光级别：34 光泽度：25贴图：凹凸贴图：30 反射：100 光线跟踪,11,（2）在标准灯光创建命令面板，在“对象类型”中点击“目标聚光灯”按钮。,12,（3）ctrl+c设置摄像机。选择摄像机，单击“快速渲染”或者shift+q,13,(4)选择目标聚光灯的光源部分，进入“修改”命令面板，对灯光进行参数设定。注意：修改灯光参数的时候，一定要选择光源本身，而不能选择目标点，否则扽光参数就不可以调整了。目标聚光灯修改面板中包括6个卷展栏，分别为“常规参数”卷展栏、“强度|颜色衰减”卷展栏、“聚光灯”卷展栏、“高级效果”卷展栏、“阴影餐宿”卷展栏和“阴影贴图”卷展栏。,14,
4、“常规参数”卷展栏在这个卷展栏中可以启用灯光阴影，设置阴影方式，使用全局光设置以及对灯光进行排除。,注意：在“常规参数”卷展栏的阴影下，设置不同的类型，贴图参数也会改变,15,强度|颜色衰减,使用此参数卷展栏可以对灯光的亮度、颜色、衰减来设置。,16,聚光灯参数使用“聚光灯参数”卷展栏可以对灯光的聚光灯和衰减区进行设置,17,高级效果“高级效果”卷展栏用来调整灯光对模型表面的影响效果，常用的控件包括许多微调器和投影灯设置等。可以为灯光贴图指定贴图，从而使灯光产生特殊的投影效果。投影效果可以是静止的，也可以是动画效果。,18,阴影参数所有灯光类型（除了“天光”和“IES”天光）和所有阴影都具有“
5、阴影参数”卷展栏。使用该选项可以设置阴影颜色和其他常规阴影属性。阴影贴图参数在选择“阴影贴图”作为灯光的阴影生成技术时，显示“阴影贴图参数”卷展栏。可以在“常规参数”卷展栏选择阴影类型。,19,2，继续进行灯光的设置（1）在“常规参数”卷展栏中的“灯光类型”参数区，关闭“启用”复选框，结果聚光灯被关闭。（2）重新启用灯光，然后在“阴影”参数区勾选“启用”复选框，启用灯光阴影功能，选择阴影类型为“阴影贴图”，选择摄像机视图，然后按下键盘“shift+q”组合键，快速渲染摄像机。,20,说明：有五种阴影贴图可供选择，但一般情况下选择“阴影贴图”类型的阴影，原因是在渲染时，“阴影贴图”类型渲染速度比
6、较快，而其他类型的阴影虽然效果比较好，但渲染速度比较慢。,21,（3）在一个场景中，要实现灯光只对场景中特定的元素起作用，就需要用“灯光排除”功能。单击“常用参数”卷展栏中的“排除”按钮，弹出“包含|排除”按钮，弹出“包含|排除”对话框，在“包含|排除”对话框中来完成灯光排除操作。（4）在“包含|排除”对话框的右侧上方点选“排除”单选按钮，然后再左侧的“场景对象”清单中选择“box1”，最后单击对话框中的“右向移动”按钮，将box1移动到右侧区域框中。,22,23,（5）单击“确定”按钮退出“包含|排除”对话框，选择摄像机视图，然后按下键盘上的“shift+q”组合键，快速渲染摄像机视图，结果
7、作为地面的长方体“box01”被排除在灯光之外。,24,（6）在右侧的“场景对象”名称清单之中，选择“box01”单击中间的“左向移动”按钮，将“box01”移动到左侧区域框中，取消排除。,25,3，修改灯光的强度|颜色|衰减（1）将灯光的“倍增”值设置为1.5.渲染场景，场景亮了很多。,26,（2）单击灯光倍增器右侧的颜色色块，弹出灯光颜色选择器。设置蓝色。,27,（3）将灯光颜色重新设置为白色，在聚光灯参数卷展栏中，设定“聚光灯|光束”为20，“衰减|光束”为25，然后渲染摄像机视图。,28,（4）设定“聚光灯|光束”为5，“衰减|区域”为40，然后渲染摄像机视图。,29,提示：默认情况下
8、，聚光灯的照射范围是“圆”形。如果将聚光灯参数设定卷展栏中的“光锥”选项修改为“矩形”，可视视图中看到灯光范围已由圆形转化为矩形。在矩形光圈下灯光边缘成为矩形。这种矩形灯光多用于创建一些大屏幕投影效果。,30,4，练习灯光的衰弱（1）设置灯光衰退。渲染摄像机视图。,31,衰退有三种类型可选择：无，倒数，平方比,（2）重新勾选衰退类型为“无”,32,（3）勾选“远距离衰减”项下的“使用”复选框，设置：开始=200，结束=400.渲染摄像机,33,说明：在衰减参数卷展栏中分“近距离衰减”和“远距离衰减”两个选项，并且在每个项目中都可以设置“开始”与“结束”值，开控制衰减的范围。当勾选“使用”复选框
9、时就可以将衰减打开，勾选“显示”复选框后衰减的范围就被显示在视图中，其中球体的蔽片就是衰减的范围。,34,5，练习灯光阴影的控制（1）确保已经启用“灯光阴影”，展开“阴影参数”卷展栏。（2）单击对象阴影项下的颜色块，在弹出的颜色选择器中设置颜色为紫色。,35,（3）设置阴影“密度”值为0.5，渲染摄像机视图，结果阴影透明了许多。,36,说明：当设置阴影的密度为负值时，灯光阴影的颜色会以当前阴影颜色的补色来替代，效果十分有趣。,37,6，练习创建灯光投影效果（1）在“阴影参数”卷展栏中，勾选“贴图”复选框，然后单击其右侧“无”按钮，弹出“材质|贴图浏览器”对话框。在对话框中双击“位图”贴图类型。
10、选择素材文件Samples|Ch08|GOBOGATE.GTF.（2）渲染效果,38,8.1.3平行光,标准灯光中平行光有两种：“目标平行光”和“自由平行光”，都可以用来模拟阳光效果，而且平行光也可以对物体进行选择性的照射。(1)新建场景,2022/12/27,新建地板，长：300，宽：350，高：5,新建墙体，四周建模。墙体：长：5，宽：350，高：200 长：300，宽：5，高：200 绘制一个窗户形状的挤出形，和墙体布尔。显示视口渲染设置。绘制窗户。添加环境贴图,40,（2）在场景中建立一盏泛光灯，设置灯光的强度为0.5，其他参数默认值。,41,（3）渲染效果。增加摄像机ctrl+c,泛
11、光灯是场景中主要光源，满足照明需要，因为这个泛光灯不是主要光源，不需要打开投影,42,打光到这里，房间光线很暗，将要创建一束平行光使他穿梭窗户照进房间（4）切换到标准扽光创建面板，选择“目标平行光”,43,（5）渲染效果,44,（7）启用灯光阴影，并设置阴影的方式为“光线跟踪”,45,提示：因为没有打开平行光的投影，所以光源穿过墙体将地面全部照亮。而在现实生活中，光源不会穿过墙射进来，只能从窗子射进来，因此必须为平行光设置投影效果，这样场景的效果才更接近现实。说明：因为使用平行光模拟的是阳光，所以尽量使用“光线跟踪”。因为“光线跟踪”是精确的，有明显边界，并且几乎完全与投射对象吻合。光线跟踪最
12、重要的特征是可计算投影对象的透明度值，可将透明度对象表面不完全透明纹理在阴影中真实的表现出来。这种功能是普通阴影不具有的。,46,（8）设置平行光的光锥效果，设置“聚光灯/光束”为80，“衰减/区域”为100，使光锥范围包含整个窗户。渲染。,47,提示：阳光进入房间后，由于玻璃的阻挡事实上光线是有所衰减的，并且由于距离光源远近不同所以光线的强度也与所不同。平行光的衰减在这个时候非常必要。（9）切换到“强度/色度/衰减”参数卷展栏，在“远距离衰减”项下勾选“使用”复选框。设置参数。,48,（10）渲染摄像机视图，平行光阴影逐渐衰减的效果。,说明：可以在“光线跟踪阴影参数”卷展栏中设置光线的偏移。
13、当光线偏移值为1.0时，阴影没有偏移。大于1.0时投影远离投影对象；小于1.0时，阴影靠近投影的对象,49,摄像机,2,50,8.2摄像机,在3dsmax中，有两种基本摄像机类型，即“自由摄像机”和“目标摄像机”两种。但基本用法不同。8.4.1自由摄像机“自由摄像机”就像一个真正的摄像机，他能够被推拉、倾斜以及自由移动。自由摄像机显示一个视点和一个锥体图标。它的一个用途就是在建筑模型中沿着路径漫游。说明：自由摄像机没有目标点，摄像机是唯一的对象（1）建立场景,51,52,(2)进入“创建”命令面板，然后单击“摄像机”创建命令面板。在“对象类型”卷展栏中单击“自由”按钮，选择自由摄像机。（3）在
14、左视图中单击鼠标（也可以在前视图创建），创建一个自由摄像机。,53,说明：当给场景增加自由摄像机的时候，摄像机的最初方向是指向屏幕里面的。这样，摄像机的观察方向就与创建摄像机时使用的视口有关。如果在顶视口创建摄像机，那么摄像机的观察方向是世界坐标轴的负z方向。（4）选择摄像机，进入修改面板，设置摄像机的“镜头”为24mm。（5）在透视图中右击鼠标，激活它。按键盘上的“c键”透视图变成了摄像机视图。说明：切换到摄像机视口后，视口导航控制区域的按钮就变成摄像机控制按钮。通过调整这些按钮就可以改变摄影机的参数。,54,（7）选择自由摄像机，执行“动画”“约束”“路径约束”菜单栏命令。选择路径。（8）
15、点击视图中的line01，自由摄像机就会移动到相应的位置。同时产生动画，点击播放，在透视图中就可以看到动画。提示：执行完“动画”“约束”“路径约束”菜单命令，移动鼠标会随着鼠标出现一条虚线，当光标移动到样条线“line01”上时，会出现提示信息，表明找到了可选择的路径。,55,8.2.2目标摄像机,目标摄像机的功能与自由摄像机类似，但是它有两个对象。第一个对象是摄像机，第二个对象是目标点。摄像机总是盯着目标点，目标点是一个渲染对象，它用来确定摄像机的观察方向。目标点还有另外一个用途，就是它可以确定目标距离。（1）启动3dsmax或者执行“文件”“重置”菜单命令（2）执行“文件”“打开”菜单栏，
16、打开素材文件samples/ch08/ch08-05.max,56,57,(3)在创建命令面板中单击“摄像机”按钮，进入摄像机创建命令面板在“对象类型”卷展栏中单击“目标”按钮，选择目标摄像机。（4）在顶视口单击鼠标左键拖拽并创建一个目标摄像机。,58,（5）选择透视图，按下“c”键，透视图转换成为摄影机视图。,59,8.2.3摄像机参数,创建摄像机后，摄像机即被指定了默认的参数。但可以在摄像机修改参数里面进行摄像机里面的参数。镜头以毫米为单位设置摄像机的焦距。使用“镜头”微调器来指定焦距值，而不是制定在“备用镜头”组框中按钮上的预设“备用”值。说明：镜头与感光表面间的距离称为焦距。不管是电影
17、还是视频电子系统都被称为镜头焦距。焦距越短，图片中包含的场景就越多；焦距越长包含的场景就越少，但却能够清晰的表现远处场景的细节，焦距总以毫米为单位，通常将50mm的镜头定位摄像机标准镜头。低于50mm的镜头称为广角镜头，高于50mm的镜头为长焦镜头,60,FOV方向弹出按钮可以选择怎样应用“视野（FOV）”值 水平（默认设置）水平应用视野。这是设置测量 垂直垂直应用视野 对角线在对角线上应用视野，从视口一角到另一角。视野（FOV）视野（FOV）是用来控制可见场景范围的大小。FOV以水平线度数进行测量，它与镜头的焦距直接相关。例如50mm的视角范围为46。镜头越长，视角越窄；镜头越短，视角越宽。
18、,61,说明：视角和透视关系短焦距（宽视角）会加剧场景的透视失真，使对象朝向观察者看起来更深、更模糊。长焦距（窄视角）能够降低透视失真。50mm的镜头最为接近人眼所看到的场景，所以产生的图像效果比较正常。该镜头多用于快照、新闻图片和电影制作。备用镜头使用预先设置好的参数设置摄像机的焦距（以mm为单位）类型将摄像机类型从目标摄像机更改为自由摄像机。反之亦然注意：当从目标摄像机切换为自由摄像机时，将丢失用于摄像机目的的任何动画。jian,62,显示锥体显示摄像机视野定义的锥形光线（实际上是一个四棱锥）。锥形光线出现在其他视口但是不出现在摄像机视口中。显示地平线显示地平线。在摄像机视口中的地平线层级
19、显示一条深灰色的线条。,63,8.2.4环境范围,近距离范围和远距离范围确定在“环境”面板上设置大气效果的近距离范围和远距离范围限制。（1）新建一个平面和四个茶壶,64,（2）按下键盘8，弹出“环境与效果”对话框。也可以执行“渲染”“环境”菜单命令，调出“环境与效果”对话框。（3）在“环境与效果”对话框中单击“大气”项下的“添加”按钮，弹出“添加大气”对话框。(4)在“添加大气效果”对话框中，选择“雾”然后按下“确定按钮”为场景添加一种大气效果（5）渲染摄像机视图效果下图,65,66,（7）选择摄像机，进入修改命令面板，勾选环境范围的“显示”复选框，设置“近距离范围”为350，“远距离范围”为
20、580，渲染。参数需调节以褐色框和黄色框为调节基准。,67,8.25剪切平面,（1）打开前面的文件（2）选择摄像机，进入修改面板，勾选“手动剪切”复选框，设置“近距离剪切”为220，远距离剪切为630，在摄像机的锥形框中会出现两个红色的剪切面。zai,68,69,渲染,3,70,8.3渲染,渲染是生成图像的过程。3dsmax是使用扫描线、光线追踪和光能传递相结合的渲染器。扫描渲染器方法的反射和折射效果并不理想，而光线追踪和光能传递可以提供真实的反射和折射效果。由于3ds max使用的是一个混合的渲染器，因此可以以给指定的某个对象应用光线追踪的渲染方法，而另外的对象应用扫描的渲染方法，这样可以在
21、保证渲染效果的情况下，得到较快的渲染速度。,71,8.3.1合并场景,使用“合并”对象将多个场景合并成一个单独的大型场景。当合并文件时，可以选择要合并的对象。如果要合并的对象与场景名称相同，可以重命名或跳过合并对象。（1）执行“文件”“打开”菜单命令，然后打开素材samples/ch08/ch08_07max。,72,73,场景中缺少一些家具，需要给场景添加一些家具（2）执行“文件”“合并”菜单命令，弹出“合并”对话框（3）修改查找文件范围：sample/ch08_08.max （4）选择文件ch08_08.max，然后单击“打开”按钮，退出“合并文件”对话框，弹出“合并”对话框。,74,说明
22、：默认情况下，合并文件的查找范围并不一定正好合并文件所在的文件夹这种情况下就需要重新确定所要查找文件的位置。（5）单击合并文件列表下方的“全部”按钮以选择列表中所有对象，然后点击“确定”按钮，退出“合并”对话框，出现一个“重复材质名称”对话框。,75,说明：出现该对话框表示合并的场景中包含有与当前场景中相同名称的材质这样就需要做出相应的选择。另外，如果场景中包含与当前场景中重名的对象，就会出现“重复名称”对话框，需要在“重复命名”对话框中做出相应选择。（6）单击“自动重命名并合并材质”按钮，退出“重复材质名称”对话框，这样，要合并的沙发对象就合并到了场景中。,76,（8）以同样的方法导入“ch
23、08_09,max”合并到当前场景中。（9）执行“文件”“另存为”菜单命令，以“客厅.max”为文件名，,77,8.3.2交互渲染器,3dsmax除了可以提供最后的渲染结果外，3dsmax还提供了一个交互渲染器，即快速渲染器。来产生快速低质量的渲染效果，并且这些场景效果是随着场景的更新而不断更新的。这样就可以放在一个完全的渲染视口预览用户场景。交互渲染器可以是一个浮动的对话框，也可以被放置在一个视口中。说明：激活交互渲染器的方法是单击主工具栏的快速渲染按钮。或者：shift+q快速渲染。,78,8.3.3渲染场景对话框,“渲染设置”按钮，里面对话框包含四个设置渲染效果的标签面板包括“公用”、“
24、渲染器”、“光线跟踪”、“高光级别”，面板,79,1.公用面板公用面板有四个卷展栏，“公用参数”“电子邮件通知”“脚本”“指定渲染器”卷展栏。公用面板卷展栏时间输出该区域的参数主要用来设置渲染时间。 单帧渲染当前帧 活动时间段渲染轨迹栏中指定的帧范围 帧使渲染器按设定的间隔渲染帧，如果每n帧被设定为3，那么每3帧渲染1帧。 输出大小用来控制最后图像渲染大小和比例。可以在下拉式列表中直接选取预设置的工业标准，也可以直接指定图像宽度和高度。,80,说明：可以通过输出大小的设置来设置图像大小，以及输出图像文件的长宽比。选项这个区域包含9个复选框来激活不同的渲染选项高级光照该区域有两个复选框来设定是否渲染高级照明效果，以及什么时候计算高级光照效果。渲染输出用来设置渲染输出文件要保存的位置。,81,电子邮件通知卷展栏脚本卷展栏指定渲染器卷展栏：它显示“产品级”以及“材质编辑器”样本球当前使用的渲染器，可以单击 按钮改变当前渲染器设置。,82,2，“渲染器”面板：面板包含当前用于渲染的的主要控件,83,3，“光线跟踪器”“全局光线跟踪器设置”对话框中的参数全局控制光线跟踪器本身，即它影响场景中所有光线跟踪材质和光线跟踪贴图。它门也影响高级光线跟踪阴影和区域阴影的生成。,84,4，“高级照明”面板,85,Thank you for listening,LOGO,
