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1、3D渲染如何使用灯光灯光与摄像机-菜单介绍 1.1 使用灯光 在未创建灯光之前，有一个默认的灯光以有效的表现场景。但这灯光设置并不适合于最终的动画效果，尤其当场景变得复杂时，它就变得无能为力。场景需要用户特意地人为进行处理，以使灯光能充分地表现出三维物体的形状、颜色、材质及纹理。 灯光是一种物体，可以像其它造型体一样被创建、修改、调整和删除。它本身不能被着色显示，但是它可以影响周围物体表面的光泽、色彩以及亮度，从而使造型体更加具有真实感。 1.2 灯光类型 target spotlight：是一种投射出来的灯光。它可以影响光束内的物体，产生出阴影和特殊效果。 free spotlight：是一
2、种没有目标的聚光灯。主要用于在动画路设置灯光，或者作为一种子物体连接到另一个物体上。 target directionallight：是一种投射出来的定向光。用于平行地照射物体，产生阴影效果。 free directionallight：是一种发出平行光束的灯光，用于模拟太阳这种自然光的照射。 omni：是一种向所有方向均匀照射的点光源。它不会产生投影，也不会被物体所遮敝。 1.3泛光灯 泛光灯是一种最普通的灯光，同时也是系统灯光。 一旦在视图中创建了自己设定的任何灯光，这两盏泛光灯将自动关闭，只有通过刚创建的灯光来对造型体进行照明。 默认的泛光灯不会生成阴影，其渲染着色所需要的时间很短，效果
3、不是很好。 1）泛光灯的创建 在创建命令面板里的灯光按钮，选择其中的omni钮。 2）调整泛光灯位置 3）设置泛光灯颜色 modify/general parameters，点击on选项右侧的颜色样条。 4）设置泛光灯阴影 shadow parameters/on，选择shadow map类型。size、sample range。 5）调整泛光灯衰减范围 attenuation parameters： ²near attenuation：用于定义近处的衰减区域。其中start用于定义灯光的有效影响范围的起点，而end用于定义灯光的有效影响范围的终点。 ²far attenu
4、ation：用于定义远处的衰减区域。其中start用于定义灯光的有效影响范围的起点，而end用于定义灯光的有效影响范围的终点。 ²复选use选项，使选择的光源产生衰减效果。 ²复选show选项，在视图中将显示光衰减的范围。 6）调整倍增器 倍增器的值可以改变灯光的亮度。 1.4 聚光灯 聚光灯是最广泛的灯光，它分为两种，目标聚光灯和自由聚光灯。其中，目标聚光灯是聚光灯中最常用的。它是从某一点向一定方位角投射出来的灯光，具有一定的照射范围和照射角度，会被物体所遮蔽而产生阴影效果。 一、聚光灯的创建命令面板 在灯光创建命令面板中点击target spotlight按钮，打开目标
5、聚光灯的参数命令面板。 1）general parameters卷展栏 ²type：该列表中存放着五种类型的灯光。 ²on：将打开所选择的。灯光右侧为颜色样条，可设置和调整灯光的颜色。 ²exclude：可以排除灯光对视图区中某些造型体的影响。点击该按钮会弹出一对话框。 对话框左侧存放着视图区中所有的造型体。如选中了exclude命令，就表示将所选择的造型体排除在灯光的影响之外。如选中了include命令，则被选中而加入到右侧清单中的造型体将是包括在灯光的影响范围之内。clear命令将把放入到右侧列表框中的选中物体全部清除掉。 ²multiplier：用
6、于设定灯光的总体强度。数值越大，灯光及造型体周围的表面就越明亮。 affect surfaces子面板： ²contrast：设定对比度的大小和强度。 ²soften diff：设定灯光的柔化程度。 ²diffuse：表示将灯光应用于造型体的过渡区。 ²specular：将灯光应用于造型体的反光区。 ²ambient only：将使灯光应用于造型体的阴影区，同时diffuse和specular命令处于不可用状态，表示此时的灯光不能应用于造型体的过渡区和反光区。 2）spotlight parameters卷展栏 ²show cone：
7、表示在视图区中将显示出圆锥形灯光光源。 ²overshoot：可用强制光线从点光源射出。 ²hotspot：定义光线恒定，而且最强的区域 falloff：定义光线衰减区。光线衰减区是指聚光区中最亮点为起点，从最亮到没有光线的一个逐渐过渡、逐渐衰减的一个区域。其数值越小，过渡区就越小，光线阴影的边缘就越分明。反之，过渡区就越大，阴影区的边缘就越柔和，呈现出一种柔和过渡的效果。 circle：表示将聚光区和衰减区定义在一个圆形区域内。 ²rectangle：表示将聚光区和衰减区定义在一个矩形区域内。 ²map：可以为灯光加上贴图。 3）attenuation
8、 parameters卷展栏 ²near attenuation：定义近处的衰减区域。有start和end两个选项。 ²far attenuation：定义远处的衰减区域。有start和end两个选项。 ²use/show：可以在视图区中显示出表示灯光影响范围的衰减球体。 ²decay：子面板下的type命令用于定义衰减的类型，有三种衰减类型，none、inverse、inverse square。 4）shadow parameters卷展栏 ²on：将打开阴影效果的使用。有两种阴影生成方法：shadow map是一种简单的阴影生成法，它是通
9、过将物体沿灯光方向投影出去而得到的阴影，生成这种阴影不会花很多的着色时间，但是生成的阴影边缘比较模糊，不是很精确。ray-traced shadow是一种较高级的阴影生成法，它需要较长的着色时间，但是可以得到精确、清晰的阴影效果，并且能够在透明物体上生成阴影。 ²color：设置阴影的颜色。 ²map：可以为阴影设置贴图。 ²light affects shadow：可以使其它的灯光影响到生成的阴影。 ²atmosphere shadows：子面板下的on、opacity和color三个命令分别用于打开氛围阴影、调整氛围阴影的透明度，以及设置氛围阴影的颜
10、色。 5）shadow map parameters卷展栏 用于调整阴影贴图效果的。 ²bias：设置阴影贴图的偏移量。 ²size：设置阴影贴图的尺寸。 ²sample range：设置样本范围的大小。 ²absolute map bias：表示阴影贴图的偏移是绝对值偏移。 f. atmospheres & effects卷展栏 add命令可从中选择在场景中加入一些氛围或效果影响。delete可删除一些氛围或影响效果 。 二、聚光灯的创建 目标聚光灯由两个部分组成：spot01是聚光灯灯头，spot.target是聚光灯目标点。 聚光灯的作用区域由两个
11、区域组成：聚光区是聚光灯照射范围的中心区域，特别明亮。衰减区是在聚光区边缘，灯光的强度逐渐向外减弱，直至没有光线。聚光区和衰减区分别由两个同心圆来表示各自的大小范围，内部的浅蓝色圆圈表示聚光区的最大影响范围，外部的深蓝色圆圈表示衰减区的最大影响范围，两个圆圈之间为衰减区。 三、灯光视图区的切换 可以将任意视图区切换为灯光视图区，从而可以从灯光的角度来仔细观察造型体受灯光影响的效果。 灯光视图区的切换有三种方法： 1）customize/viewport configuration/layout面板，在设置区域的front视图区上点击，从弹出的列表中选择spot01，将spot01视图区切换为灯
12、光视图区。 2）在front视图区右上角的英文字上右击，在选择列表中选择一个聚光灯，即可将front视图区切换为灯光视图区。 3）shift+$快捷键，可将当前视图区转换为灯光视图区。 四、聚光灯的调整方式 对聚光灯的调整和修改有两种方式，一种是调整参数命令面板里的参数值来调整聚光灯的强度、范围等；另一种是通过灯光视图区里的控制钮来调整。 *dolly light用于改变目标与灯光之间的距离。其特点是改变灯光灯头的位置。是一个复选钮，还有两个按钮。 *dolly target：改变目标与灯光之间的距离。其是改变灯光目标点的位置。 *dolly light+target：改变目标与灯光之间的距离
13、。其特点是将灯光的灯头和目标点一起移动来改变位置。 *light spotlight：可调整镜头视图中灯光聚光区的范围大小。在镜头视图欧中垂直移动鼠标，就可以调整灯光聚光区的大小。 *light fallout：可以调整镜头视图区中灯光衰减区的范围大小。 *oribit light：放旋转灯光视图区，它不改变灯光和目标之间的距离，只是让灯光的灯头绕目标旋转。 *oribit target：旋转灯光视图区，不改变灯光和目标之间的距离，只是让灯光的目标绕灯头旋转。 五、聚光灯使用实例 a调入文件 b两种方式调整聚光灯 c设置灯光投影 d在灯光中排除特定物体 e设置灯光贴图 1.5 定向灯 有两种定向光：目标定向灯和自由定向灯。这两种定向灯之间的关系与目标聚光灯和自由聚光灯之间的关系一样。
