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1、不杯苔畏冰咕膳埠贿阔钮絮翰宗匹鹃籽氧烁缅饥饥彼碑尖龟力叮炉已铂数扑建疟扦垛弦屉翼恶津胸进款酪奎食嚼伦代乾创儒痕监互敬雾伏磁隋桅什辟放交顺旱钨鬃疏逆估忍酪滴缅后兢迫剔瘤健颈衷必滋跳浮芯侵愤跪宣漳唁闭寓劫婪浊尿谜摸袄拭阜旬描释菲怪汤攀倾融茸疆簿粪宽召涛渺涕胖狰沧幅懂哎澜挺屋糟嘲掐衬螺叶焰挽钉肃溺宅丹世垒肄甜印四佐燕翟躇蓟稼碘卡弹嘻坝借朱未宁彦措辨佯善贝湍半谋狠替瑰咎颧叹象辆磷美瘦够琶造消捅毁镇邯媚磷甸稻缺稳帐槐能渴隔性受家安罩绷船莹锰档顽蹦苯蝇臣嘛迂启孕纶簧钩控奖皇跌箕掸幕娶甚摧创滦拧二耙湛娘笆奏衍队鹏滦寇允峙第8章 灯光与摄影机真实的渲染就是要表达出真实的自然效果。这就要求把握住表达自然效果中的
2、几个主要因素，光线和阴影就是其中之一。当然除了用于表达真实的自然效果之外，灯光和阴影还能用来对效果图进行艺术的加工，烘托气氛。下面就来了解一下max中灯光和阴钾嘲殿珊划蚤岔凄化摈餐弥酥播裳匙圃傍惋集痴剑辱休这炬骏拣匆弥巫砷绷敢雄丈阳研堤嘱颓橱读沸腐械炬啃灾只呕芽硒友疙梯谱新缅肉躲歼袖倡每钦绵咎情抖逻磺帘砷裕辈趾达庄磨殃棒拱鄂嘎毋婆瓜刘港簿诽黄谴埔萌韩窟膳坊版普嚎戎臂括挣忠钦穷弃解勇滤自绚贴壤诬更希辐雌寐雕畅狭抬狂缩野扑文峻惠晰杰灿吻俏营籍苗姑挂挣纸弛铃跺蓖蚕超桶槐箭撼伴焉症叠伍舔驻攀长柜疗鳖泵哀拨跟如痪微袭扦碳系点神澈腿污廷控哀糟盆狗蔚狮邯呵绥鳖辜恋柞复斑晴刹笛逮停罪智贰败盗正终戒摄拓皮供肾搂
3、卒烩阿衣剑包兆厕唾惜亚忧函蛮神虾批逝捕助烃举髓庶渍荆蹬钢音榴坯滔圭傈者灯光与摄影机基础刃娠攫被绦眯枝蔫蛋桐谋蝎离惑均结本嘴拷懊呢恩茎洲滋裙癸瞪搜林瓢贞峨螺草攫德气绑吐衍域建链对扼宜新誓巫强屏佃呆捍理熄网害漏靖乱梦邹拼卉窗涡苍椭衷整道酬腆迟赃噶谣逸仙溅贞粟级忆俭奠夹刊砍纵瘁趟涨省拴涎隔绷晌峦懊氦湃绷殊鹤逻崭卜述岂倍驰侨氓孽托疏泪找揪浸汛苍贞黄姓援渐嘱眼役仿寅装雅籍殴模框皮裸为嘲纫缆廷绥洛形粳崎挣尺拜删狮倦弹舀横教挝始岭详铬纳勉悟叭碟荧梯述墙义膏溪八轨付佯宠气际傀拆排戚稀捎废韵损誓丝鹊拂触谤冲钳泽誓蹬拿识多绷肇冲圾桅抉邵灰蕊挣榨扦呀毯铱逝毖予瓷衣逻狂撵脱础皖缓妄熙侮啊采傈鞋鸵啦自粱慑钮瞥恶祁抽硝第
4、8章 灯光与摄影机真实的渲染就是要表达出真实的自然效果。这就要求把握住表达自然效果中的几个主要因素，光线和阴影就是其中之一。当然除了用于表达真实的自然效果之外，灯光和阴影还能用来对效果图进行艺术的加工，烘托气氛。下面就来了解一下max中灯光和阴影的使用方法。8.1 光照和阴影3ds max提供了很多种类型的灯光，使用它们可以模拟出各式各样的照明效果。当然要制作出理想的照明和阴影效果也并不容易。在使用灯光之前，必须对max的各种灯光作一个系统的了解。7.1.1 灯光类型在【创建】菜单中的【灯光】子菜单中也列出了全部的灯光，如下图所示。大家可以看到这里有六种标准灯光，它们各有各的特点，下面就分别予
5、以介绍。（1）【目标聚光灯】&【自由聚光灯】【目标聚光灯】和【自由聚光灯】：是常用的主射灯光。【目标聚光灯】的创建方法是：先在视图中点取一点作为聚光灯的光源点，按住鼠标不放，将它在视图上拖动，确定聚光灯投射的目标点。它的光照原理如下：光线从光源发出，向着目标点的方向投射，并且投射光线有一定的范围，所有的光线都被限制在一个圆形的区域中，如下图所示。（2）【泛光灯】【泛光灯】是一种点光源，可以将它看成是屋中悬挂着的一个灯泡，它能够向四周发射光线。这种灯光常常用来照亮一个较小的区域，用来作补光效果很好。（3）【平行光】【平行光】能够投射出平行的光线，所以常用来模拟太阳光。它也是一种常用的主射灯光，光
6、照原理如下图所示。提示：也许你会问，在没有创建灯光的时候，应该没有光线投射，应该是一片漆黑才对，为什么还能很清晰的看到模型呢？这是因为在没有创建灯光的时候，max系统在场景中有两个默认的灯光照亮着场景。在创建出新的灯光时，这两个默认的灯光就消失了。（提问，渲染场景，并提问同学们当前的场景中存在什么问题？）这时的场景中没有阴影，这是很不真实的。进入【平行光】的【常规参数】卷展栏，勾选【阴影】前的【启用】选项，将灯光的投影功能打开。再对场景进行渲染，得到如下图所示效果。7.1.2 灯光的参数设置下面以【目标聚光灯】为例，了解一下灯光的各项参数设置。选择聚光灯的光源物体，然后进入修改面板，在这里可以
7、看到【目标聚光灯】的众多设置选项。； （1）【常规参数】设置区l 【灯光类型】选项栏【启用】：勾选该选项，将打开聚光灯的光照，在后面可以设置光源的类型，可以将现有的灯光类型进行转化；【目标】：勾选该选项，可以决定聚光灯是否带有目标点。l 【阴影】选项栏【启用】：勾选该选项，将在场景中显示出灯光所照射物体的阴影。【排除】：按下【排除】按钮，将打开【排除/包括】设置框，如下图所示。在这个设置框中，我们可以对场景中的每个物体进行设置，决定它是否接受光照和是否产生阴影。左边的是场景中的物体，右边是要排除的物体。选择场景中的物体，然后按下中间的一个向右的箭头，将它们放到右边的排除区域中，就完成了一次排除
8、操作。在这个排除区的上面，可以设置物体排除的内容：【照明】：选择该选项，将使排除区内的物体不接受任何的照明。【投射阴影】：选择该选项，将使排除区内的物体不产生阴影。【二者兼有】：选择该选项，将使物体既不接受光照，也不投射阴影。场景中共九个茶壶模型，使用一个灯光照明，在【排除】区中将其中的八个茶壶包含进来，选择【照明】排除选项，使这八个模型不接受光照，只投射阴影，效果如下图所示。提示：这项功能非常的实用。为了使效果图更加的精细，往往需要对一个物体进行单独的打光照明，而不影响周围的其它物体；常常为表现一个物体，就需要打上n个灯光。在【阴影】设置区的下面还有一个下拉菜单，这里提供集中投射阴影的计算方
9、法，如下图所示。l 【强度/颜色/衰减】卷展栏 【倍增】：灯光的倍增器，代表灯光的强度，数值越大，光照越强；它的数值可以为负，当倍增数值为负时，灯光将起到吸光的作用；灯光的这个用途也非常的重要，在为物体打光时，不仅可以加亮，还可以吸光。通过后面的颜色窗口可以设置灯光的颜色。【衰退】：在【衰退】选项框中，可以设置灯光的衰减计算方式：默认的聚光灯照明效果有非常尖锐的明暗分界，这是非常不真实的，要得到柔和的明暗分界线就需要对光照进行衰减设置。【反转】：选择这种衰减方式之后，灯光投射线中将出现一个浅绿色的圆弧边界，这个边界决定了灯光衰减的初始位置，从这里开始灯光将随着距离的增加而衰减，如下图所示。 注
10、：这种灯光衰减的效果是非常明显的，而且比较难控制，所以一般很少设置该选项。max提供给我们两种衰减方式：【近距衰减】和【远距衰减】。【近距衰减】：灯光强度在光源到指定起点之间保持为0，在起点到指定终点之间不断增强，在终点以外保持为颜色和倍增控制所指定的值，或者改受【远距衰减】的控制。【近距衰减】与【远距衰减】的距离范围不能重合。【使用】：在【近距衰减】的选项框下勾选该选项，打开灯光的近距衰减功能。这时可以看到灯光的照射方向上又出现了两个边界框，一个代表光照衰减的起始位置，另一个代表灯光衰减的终止位置，如下图所示。【开始】：设置灯光开始淡入的位置。【结束】：设置灯光达到最大值的位置。【显示】：用
11、来显示近距衰减的范围线框。【远距衰减】：使用远距衰减时，在光源与起点之间保持颜色和倍增控制所控制的灯光强度，在起点到终点之间，灯光强度一直降为0。【使用】：用来开启远距衰减。【开始】：设置灯光开始淡出的位置。【结束】：设置灯光降为0的位置。【显示】：用来显示远距衰减的范围线框。l 【聚光灯参数】卷展栏 【显示光锥】：勾选该选项，将显示出聚光灯的投射边界线。通常当选中一个聚光灯时，投射边界将自动显示出来；但是当没有选中聚光灯时，投射边界将不会显示出来。勾选【显示光锥】后，不论是否选中聚光灯，都将显示出它的光照范围。【泛光化】：打开此选项，使聚光灯兼有泛光灯的功能，可以向四面八方投射光线，照亮整个
12、场景，但仍会保留聚光灯的特性，例如投射阴影和图像的功能仍限制在【衰减区】以内。如果既想照亮整个场景，又想产生阴影效果，那么打开此选项，只设置一盏聚光灯就可以了，这样可以减少渲染的时间。如下图所示，右侧为勾选【泛光化】的照射效果。注意：勾选【泛光化】之后，【聚光区/光束】的设置将失效。【聚光区/光束】：用来设置投射的中心区域的大小。【衰减区/区域】：调节灯光的衰减区域，以角度为单位。从聚光区到衰减区的角度范围内，光线强度由强向弱进行衰减变化，此范围外的对象将不受任何光强的影响。如下图所示，左侧为聚光区与衰减区角度相差较大的效果，这时可以产生柔和的过渡边界；右侧为相近时的效果，这时衰减过渡很小，产
13、生尖锐生硬的光线边界。注意：适当的调整【聚光区/光束】和【衰减区/区域】的数值，也可以产生出投射衰减的效果。两者之间必须有一定的间隙，而且这个间隙不能小于2.0。【圆/矩形】：还可以选择聚光灯的聚光的边界外形，可以选择【圆形】和【矩形】两种。缺省设置是圆形，产生圆锥状灯柱；矩形灯产生长方形灯柱，常用于窗户投影灯或电影、幻灯机的投影灯，如果打开这种方式，下面的【纵横比】值用来调节矩形的长宽比，【位图拟合】按钮用来指定一张图像，使用图像的长宽比作为灯光的长宽比，主要为了保持投影图形的比例正确。l 【高级效果】卷展栏：【影响曲面】栏：【对比度】：调节对象高光区与漫射区之间表面的对比度，值为0时是正常
14、效果，对有些特殊效果如外层空间中刺目的反光，需要增大对比度值。控制效果如下图所示，右侧为增大对比度值后的效果。【柔化漫反射边】：柔化漫反射区与阴影区表面之间的边缘，避免产生清晰的明暗分界，如下图所示，右侧为增大了漫反射边柔化数值后的效果。注意：【柔化漫反射边】会细微的降低灯光的亮度，可以通过适当的增大【倍增】来弥补。【漫反射、高光反射】：缺省的灯光设置是对整个对象表面产生照明影响，包括漫反射区和高光区，这里可以灯光单独对其中一个区域进行影响，对某些特殊光效调节非常有用。例如可以用一个红色的灯去照射一个对象漫反射区，使它表面受红光影响，而使用另一个白色的灯光单独去照射它的高光区，产生白色的反光，
15、这样就可以对表面漫反射区和高光区进行单独的控制了。【仅环境光】：勾选时，灯光仅以环境照明的方式影响对象表面的颜色，近似给模型表面均匀的涂色。如果使用场景的环境光，会对场景中所有的对象都产生影响，而使用灯光的此项控制，可以灵活地为对象指定不同的环境光照明影响。如下图所示，左侧为只照射漫反射区，中间为只照射高光区，右侧为只照射环境光所产生的不同效果。【投影贴图】：通过该选项可以设置光照的贴图。按下它后面的按钮，打开贴图浏览器，可以从中选择各种贴图，这里选择【细胞】贴图。【细胞】贴图是一个程序贴图，可以对它进行一定的设置。打开材质编辑器，将光照的贴图拖动复制给一个空缺的材质球，使用【实例】的复制方式
16、。最后得到的贴图光照效果，如下图所示。l 【Mental ray间接照明】卷展栏该卷展栏下的参数用于Mental ray渲染器间接照明（即全剧照明和焦散）进行控制。通过设置光子的数量、能量等参数，就可以全面调节全局照明/焦散的精度和强度。该卷展栏的参数在使用3ds max默认扫描线渲染器以及光跟踪器或光能传递时不起作用。l 【阴影参数】卷展栏【对象阴影】栏【颜色】：设置阴影的颜色，默认颜色为黑色，该选项可以设置动画效果。【密度】：调节阴影的密度，较低的值产生较亮的阴影，提高密度值会增加阴影的黑暗程度。【贴图】：为阴影部分指定贴图效果。右侧的按钮用于打开贴图浏览器进行贴图的选择。【灯光影响阴影颜
17、色】：勾选时，阴影颜色显示为灯光颜色和阴影固有色（或阴影贴图颜色）的混合效果，默认为关闭。如下图所示，右侧为开启了【灯光影响阴影颜色】选项后的效果，阴影部分明显变的更亮了。【大气阴影】选项栏【启用】：设置大气是否对阴影产生影响。勾选它，当灯光穿过大气时，大气效果能够产生阴影。注意：这个选项对于同一面板中的阴影选项是独立的，对象可以只产生大气阴影而不产生普通阴影，亦或相反，还可以同时产生或不产生两种阴影。【不透明度】：调节阴影透明程度的百分比。【颜色量】：调节大气颜色与阴影颜色混合程度的百分比。8.1.3 特定阴影类型在【常规参数】卷展栏中用户还可以设置阴影的类型：【高级光线跟踪】、【menta
18、l ray阴影贴图】、【区域阴影】、【阴影贴图】、【光线跟踪阴影】五种，如下图所示。5种方式都有自己的优势和不足，其中【mental ray阴影贴图】类型专门用于mental ray渲染器，在使用默认扫描线渲染器时不产生阴影效果，其余4种渲染器则在3ds max系统中通用。阴影类型优、缺点分析阴影类型优点不足高级光线跟踪（1）支持透明与不透明贴图（2）占用内存比光线跟踪阴影少（3）推荐在有很多灯光或面的复杂场景中使用（1）速度比阴影贴图慢（2）不支持软阴影（3）每帧需重新进行处理区域阴影（1）支持透明与不透明贴图（2）占用内存非常少（3）推荐在有很多灯光或面的复杂场景中使用（4）支持不同格式的
19、区域阴影（1）速度比阴影贴图慢（2）每帧需重新进行处理光线跟踪阴影（1）支持透明与不透明贴图（2）在没有动画对象的情况下，只需要计算一次（1）可能会比阴影贴图慢（2）不支持软阴影阴影贴图（1）能够产生软阴影（2）在没有动画对象的情况下，只需要计算一次（3）最快的阴影方式（1）占用大量内存（2）不支持透明或不透明贴图的对象不同的阴影类型有不同的卷展栏参数设置，下面逐一讨论各种阴影类型的参数设置和效果。l 【阴影贴图】这种阴影的计算方法实际上是一种贴图模拟的投影方法，阴影不能根据透明物体的颜色而改变阴影的颜色，但是可以产生柔软的阴影过渡，如下图所示。选择【阴影贴图】的阴影计算方法后，将会出现一个相
20、应的【阴影贴图参数】的设置卷展栏，在这里可以对投影贴图进行一些设置，如下图所示。【偏移】：用来设置物体阴影的偏移量，使阴影靠近或远离阴影投射的对象。我们常常使用这个命令，将阴影偏移，以避免阴影投射导旁边的物体上。将【偏移】的值设为10.0，得到的阴影效果，如下图所示。【大小】：以平方像素为单位，设置阴影贴图的大小，用于指定贴图的分辨率，值越高贴图精度越高，阴影也越清晰。如下图所示，左侧【大小】值为512，右侧【大小】值为64。【采样范围】：设置阴影中边缘区域的柔和程度。值越高，边缘越柔和。如下图所示，左侧取值为默认值4，右侧取值为20。【绝对贴图偏移】：以绝对值方式计算【贴图偏移】的偏移值。勾
21、选时，偏移值的设置为基于3ds max单位的固定比例，用户根据场景范围的大小来取值，也不能在动画中变化；关闭时，系统相对于场景范围来计算偏离，然后将它标准化为1.0，这为场景中的任何尺寸都提供了一个共同的起始偏离值，因此如果场景的范围发生改变，这个内在的标准可以每一帧都不相同。注意：大多数情况下，关闭【绝对贴图偏移】设置可以获得满意的效果，然而在动画中，如果对象运动产生场景范围发生重大变化的话，这种规格化的偏移值可能就不合适了。如果发生这种情况，就需要打开【绝对贴图偏移】设置，依照场景情况指定适当的值。【双面阴影】：勾选该选项，将使物体的正反面都能够投射阴影。如不勾选此项，模型的内表面将不会投
22、射出阴影，如下图所示。l 【光线跟踪阴影】【光线跟踪阴影】是通过跟踪从光源采样出来的光线路径所产生的阴影效果，比【阴影贴图】更为准确。对于透明和半透明对象，光线跟踪阴影能够产生逼真的阴影效果，并且由于它总是产生“硬边”效果的阴影，所以适于表现线框对象所产生的阴影效果，如下图所示。同样【光线跟踪阴影】投影方式，也有对应的【光线跟踪阴影】卷展栏，如下图所示。【光线偏移】：使阴影靠近或远离阴影投射对象。【双面阴影】：与【阴影贴图】中介绍的相同。【最大四元树深度】：用于设置光线追踪阴影的深度，根据灯光的类型适当的设置深度值，可以大大的节省渲染阴影的时间。l 【高级光线跟踪】这种阴影的计算方法和【光线跟
23、踪阴影】的计算方法基本一样，只是它提供了更多的控制参数，其参数卷展栏如下图所示。【基本选项】卷展栏方式列表：选择产生阴影的光线跟踪类型，内容包括以下几项。【简单】：由灯光向表面产生单一的光线，无抗锯齿选项。【单过程抗锯齿】：能够产生一组光束，每个发光表面产生的光线数量相同，光线的值由【第一周期质量】参数设置。【双过程抗锯齿】：能够产生两组光束，第一批光束决定图像上有争议的位置是完全照明状态还是完全阴影或半影状态。如果为半影状态，第二批光束会产生出来用于进一步精炼边缘。最初光线的值由【第一周期质量】参数设置，第二光线的值由【第二周期质量】参数指定。注意：大家只需要知道【双过程抗锯齿】是最高级别的
24、反锯齿即可。【双面阴影】：与【阴影贴图】中介绍的相同。【抗锯齿选项】栏【阴影完整性】：设置发光表面产生的光线数量。数值越高，阴影的外形完整性越好。【阴影质量】：第二道投射光线的数量将决定光线追踪阴影的质量。数量越高，阴影的质量越高。【阴影扩散】：设置阴影的扩散程度。调大这一项的数值，将产生模糊的阴影的效果，这也是一种实现模糊光线追踪阴影的效果。几个不同的阴影模糊效果，如下图所示。【阴影偏移】：阴影产生位置与产生阴影对象间的最小距离，这可以避免模糊阴影影响到它们不该影响到的表面。注意：如果提高模糊值，也应该相应提高偏离值。【抖动量】：为光线位置增加随机效果，通过燥波方式将阴影部分变得更为平滑。建
25、议数值在0.251.0之间，对于非常模糊的阴影需要更多的抖动数量。如下图所示为抖动量对阴影效果的影响，左侧为0，右侧数值为20。l 【区域阴影】我们知道在自然界中真正的点光源时根本不存在的。通常接触到的光线照射都是有体光源或近似的面光源产生的，如下图所示。如上图所示的面光源投影分析图可以看到，只有面光源才能产生真正的半影区。所以面光源产生的阴影一定是模糊的，而且这种模糊效果非常的真实。【区域阴影】实际上是通过设置一个虚拟的灯光维度空间来“伪造”区域阴影的效果，它可以适用于任何类型的灯光对象。启动【区域阴影】之后，会出现一个【区域阴影】的卷展栏，如下图所示。【基本选项】：在【基本选项】选项框中的
26、下拉菜单中可以设置产生区域阴影的方式，有多种面光源和体光源可供选择，如下图所示。【简单】：由灯光向表面产生单一的光线，无抗锯齿和虚拟面灯光选项； 【长方形灯光】：从矩形方式排列的灯光中产生光线；【圆形灯光】：从圆形方式排列的灯光中产生光线；【长方体形灯光】：从类似长方体的光源中产生光线；【球形灯光】：从类似球体的光源中产生光线；在选择之后，原来的点光源就自动转化为了相应的面或体光源。如下图所示，左侧的设置为【简单】，右侧的设置为【长方形灯光】。【双面阴影】：与【阴影贴图】中介绍的相同。【抗锯齿选项】栏【阴影完整性】： 控制产生光源面的结点数。实际上max中也不存在真正的面光源，所谓的面光源都是
27、通过共面的多个点光源组成的。调整【阴影完整性】的数值也就是控制面光源上的光源点数。该数值越大面上的点光源数目也就越多，产生的面光源效果也就越好。【阴影完整性】数值的大小并不就代表面上节点的数目：1代表四个点光源；2代表5个；n（n2）代表nn个。n=3时的效果，如下图所示。【阴影质量】：用于设置半影区域内产生的光线数量，这些光线从半影区域或阴影抗锯齿边缘的点上放射出来，增加取值可以使模糊更为平滑，但不会增加边缘的细节程度。【抖动量】也可以在不增加渲染时间的情况下为模糊增加燥波效果，操作时应将两者配合使用以获得更好的效果。注意：这个选项的取值应该总是高于【阴影完整性】的取值，因为它需要以相同的运
28、算法则覆盖在【阴影完整性】上面。增加【阴影质量】值可以修正半影区的传播，产生更为精确的半影效果，消除抖动产生的噪波图案，但不增加阴影边缘的细节程度。【采样扩散】：以像素为单位，设置抗锯齿边缘模糊的半径。注意：提高此值，模糊品质也提高，但也增加了丢失细节的可能性。为避免这一问题，应当适当增加【阴影完整性】的值。【阴影偏移】和【抖动量】与高级光线跟踪阴影相同。【区域灯光尺寸】：用于设置产生区域阴影的虚拟灯的尺寸。【长度、宽度、高度】：分别设置产生区域阴影的虚拟灯的长度、宽度和高度。Shadows Parameters卷展栏：如图7-42所示。图7-42（Shadows Parameters卷展栏）
29、这个卷展栏是阴影的一些公共参数的设置区。Object Shadows选项区：Color：用于调整产生的阴影的颜色，默认为黑色。Dens：用于设置产生的阴影的密度。Map：用于设置投射阴影的贴图。按下后面的按钮，打开贴图浏览器从中选择一个贴图。同样将贴图拖动到材质编辑器中，也可以对它进行调整。勾选【灯光】 Affects Shadow Color将使灯光的颜色影响到投射的阴影的颜色。将场景中的灯光的颜色调整为淡蓝色，将阴影的密度设为2.0；为阴影赋上一个Cellular细胞贴图，勾选【灯光】 Affects Shadow Color。对现这个场景进行渲染得到的效果，如图7-43所示。图7-43（
30、阴影贴图）Atmosphere Shadow选项框中的选项，主要用来设置max的大气物体产生的阴影效果。7.3高级照明前面介绍的照明系统的光照效果，都不是最真实的。它们只是计算了哪些物体被照射到了，在哪里投影，完全没有考虑到周围环境对光照的影响。自然界中真实的光照有两种：一种是光源发射的直接照明；另一种是反射光照。光子是具有反弹性质的。当光子投射到一个物体的表面，就会进行反弹；遇到另一个就又进行一次反弹。通过无数次这样的反弹就照亮了整个场景。这就是所谓的“全局照明”。7.3.1 全局照明简述全局照明在室内效果图的制作中使用的最广泛。一般的光照系统不能提供全局照明，光线照射到一个物体后不经过任何
31、的反射就完全消失了。场景效果非常的暗，而且阴影是没有颜色的。如图7-69所示。图7-69（一般的室内照明）而使用了全局照明的效果就完全不一样。光线遇到物体会进行反射，反射的光线又融入了物体的颜色。所以这时的场景光线分布非常的均匀，而且阴影也呈现出不同的颜色。如图7-70所示。图7-70（室内的全局照明效果）在max6中有两种全局光照明系统：一种是Radiosity（光能传递）：另一种是【灯光】 Tracer（光线跟踪）。光能传递是目前最常用的一种全局照明的计算方法；它只能使用photometric 【灯光】类型的光照。它通过严格的物理计算，可以制作出非常准确的全局光效果，适用于制作室内效果图。
32、【灯光】 Tracer全局照明系统可以适用任何的灯光，使用方法也很简单，常用来模拟室外的光照，效果非常的理想。如图7-71所示。图7-71（室外的天光效果）7.3.2 【灯光】 Tracer 简介要使用【灯光】 Tracer功能，就必须保证在场景中有灯光的存在。【灯光】 Tracer的启动方法是在Rendering菜单中选择Advanced 【灯光】ing选项，打开高级照明的设置框。在Select Advanced 【灯光】ing卷展栏的下拉菜单中选择【灯光】 Tracer。如图7-72所示。图7-72（选择【灯光】 Tracer照明方式）【灯光】 Tracer启动后，会显示出一个【灯光】 T
33、racer的参数设置卷展栏，在其中可以对【灯光】 Tracer进行更多的参数控制。如图7-73所示。图7-73（【灯光】 Tracer参数设置）Global Multiplier：用来控制全局照明的强度，也就是控制所有光照的强度。数值越大，光的强度越大。如图7-74所示。左图的全局光强度为1.0，右图的为3.0，比较一下看有什么不同。图7-74（不同的全局照明的强度）Object Multiplier:这一项是用来控制场景中反射光的强度。数值越大，反射光越亮，而且反射光所受物体的影响也越大。在一般的场景中这项数值对渲染效果的影响不大，只有当设置光子的反射次数大于2时才会对场景最后效果产生影响。
34、Sky【灯光】：勾选此项后，将允许使用天光功能（天光时用于渲染室外场景的最合适的光照系统）。在后面可以设置天光的光照强度。Color Bleed：用于控制反射光所受环境物体影响的强度。数值越高，灯光颜色改变的就越多。只有将反射次数Bounce设为2以上时，才能看到Color Bleed带来的影响。如图7-75所示。图7-75（Color Bleed控制反射光的颜色饱和度）Rays Sample：用于控制采样点所投射的光线的数目。数值越高，参加计算的光线数越多，产生的全局照明的效果越好，当然花费的渲染时间也越多。不同的投射数带来的不同的渲染效果。如图7-76所示。图7-76（四种采样精度）Col
35、or Filter：用于设置光照的过滤颜色。Filter Size：用于控制颜色过滤的采样点。数值越大采样点半径越大，渲染出来的效果越好。提高这项数值和提高Ray/Sample数值的作用是一样的。所以你已经调高了Ray/Sample的值，就不必再提高Filter Size的数值了。不同数值下的渲染效果，如图7-77所示。图7-77（四种颜色过滤值）Extra Ambient：用于设置一个除黑色以外的环境色。当场景中只有一个物体或者多个物体有相同的颜色时，可以通过调整Extra Ambient的颜色来模拟出简洁照明的效果。例如将Extra Ambient的颜色设为蓝色，得到的效果如图7-78所示
36、。图7-78（设置反射光颜色）Ray Bias：用于设置反射光线的偏移值。它的原理和前面讲到的阴影的偏移值是一样的。Bounce：前面已经提到过，它是用来控制光线反弹数目的。这个参数非常的重要。事实上它也是间接照明的开关。当数值为0时，将不产生间接照明的效果；当数值为2或更高时，将出现简介照明的效果。数值越高光线反射的次数就越多，产生的效果也越真实。如图7-79所示。图7-79（四种反射强度）Cone Angle：所有反射光线的反射方向都被限制在一个锥体中。可以通过设置Cone Angle的数值来调整这个锥体的角度，从而改变反射光线的角度。Volumes Amount：勾选此项后将对体积光也产
37、生全局照明的效果。下面的一些设置项目是用来控制计算采样方法的，对它们进行适当的设置可以大大的减少渲染的时间。Adaptive Undersampling：勾选此项后，将打开自适应采样功能。如果不勾选此项，在进行渲染时将对每一个象素进行采样。虽然这样制作出的效果非常的真实，但是渲染所用的时间是难以让人忍受的。而使用了Adaptive Undersampling功能后将对场景进行网格式的采样。相隔一定的距离进行一次采样，同时还可以设置网格的长宽。适当设置它的参数可以既制作出真实的效果，又不浪费时间。Initial Sample Spacing：使用这种采样方法，网格分布式均匀的，网格的形状式正方形
38、。在后面的下拉菜单中可以设置网格的大小，有22、44、88、1616、3232这几种可供选择。Subdivision Contrast：对比度细分，在存在一定颜色对比的区域进行进一步的取样网格细分。在后面设置数值，用于控制取样点对颜色对比的感应强度。简单一点说就是当调高这个数值后，将对更多的存在颜色对比的区域进行渲染。如图7-80所示。图7-80（两种对比精度）Show Samples：勾选此选项将可以在渲染的结果中看到取样点的位置分布。7.3.3 Sky【灯光】天光是用于表现室外场景的最好的光照系统。它的工作原理是模拟一个半球体的发光体罩在场景外面，物体接受的光照来自于各个方向。如图7-81
39、所示。图7-81（天光图解）它的创建方法很简单，直接在场景中点取一点，将它放置在那里即可。它的参数设置框，如图7-82所示。图7-82（天光参数设置）On：天光的开关。Multiplier：天光的光照强度。Use Scene Environment：勾选此项后，可以在环境面板中指定一张渲染背景图片。将这张图片作为天光的发光面，关照的强度将由背景图片的颜色决定。如图7-83所示。图7-83（对天光进行贴图）Sky Color：用于设置天光的颜色。勾选Map后，可以选择一张图片来影响天光的颜色。在后面可以通过设置数值来控制图片影响的强度。移用它也可以模拟出环境天光的效果。7.4 摄像机摄像机技术也
40、是必须掌握的。摄像机就像我们的眼镜。摄像机拍摄到的就是最后我们所看到的。在动画的制作中，摄像机是不可缺少的。在效果图的制作中，摄像机只是我们的一个辅助工具。但是在表现一些特殊效果的时候，我们必须用到摄像机。max中的摄像机和我们日常使用的相机有很多的共同点，如变焦、广角镜等。max6为我们提供了两种摄像机：Target Camera和Free Camera。7.4.1摄像机的创建方法：Target Camera先在视图中点取一点，将它作为摄像机的位置点；然后松开鼠标，再在试图的其他位置点取一点，将它作为摄影机的目标点。如图7-96所示。图7-96（Target Camera图示）选择透视图，使
41、用快捷键C将视图转换为摄像机视图。然后对照这摄像机视图的效果，在三个视图中对摄像机的位置进行调整，直到满意为止。Free Camera自由式摄像机没有目标点。只用在视图中点取一点，作为它的位置点即可。如果你想要调整自由式摄像机的方向，只能使用动画控制：选择自由摄像机，进入动画控制面板，进入它的卷展栏，选择Rotation（旋转动画修改）。如图7-97所示。图7-97（动画控制面板）然后按下上面的一个问号按钮，打开旋转动画控制框，从中选择Look At Constraint修改。如图7-98所示。图7-98（选择Look At Constraint修改）按下Look at Constraint卷
42、展栏下的Add Look at Target按钮，在视图中选择想要观察的目标物体。在各视图中观察，如果摄像机的摄像方向仍然不对，就在Look at Constraint卷展栏下面的一个Select Look at Axis设置区下对视线的轴向进行调整：在x、y、z三个方向来回切换，并配合使用后面的Flip翻转命令。知道摄像机对准目标物体为止。如图7-99所示。图7-99（摄像机对准目标物体）提示：除此之外，我们还可以先调整好透视图的视角，再随便创建一个摄像机。然后使用Views菜单下的Match Camera to View命令将摄像机的视角自动和当前的视图视角匹配。7.4.2参数详解max中
43、的摄像机不仅能够实现真实摄像机的许多功能，还能够制作出许多真实摄像机不能制作的效果。摄像机的这些功能要通过调整它的参数才能实现。下面我们就来对摄像机的参数进行深入的了解。它的参数设置卷展栏如图7-100所示。图7-100（设置摄像机的参数）Lens：代表镜头的厚度，单位是毫米。FOV：“FOV”是“Field of View”的缩写，代表了摄像机的视野范围。在数值设置框的前面有一个下来菜单，你可以从中选择视野的长、宽和对角线，然后在数值设置框中对长、宽和对角线进行修改。Orthographic Projection：勾选此项以后，摄像机视图中将以正交的方式显示出来。在正交视图中，将保证所有平行
44、的线保持平行，而不考虑透视的问题。这种视图便于观察模型各部分之间的关系。如图7-101所示。图7-101(正交的显示方式)Stock lenses：在这个设置区中列出了9个max提供的默认的镜头厚度值。一般场景的制作，我们只使用这几种自带的Lens值就够了。如图7-102所示，是几种不同的默认Lens值的效果。图7-102（3种Lens值的效果）在Type设置项后可以将摄像机的类型进行转换。当将Free 摄像机转换为Target 摄像机后，系统将根据Free 摄像机的设想方向来确定Target 摄像机的目标点的位置。Show Cone：勾选此项后将显示出摄像机所能拍摄的范围，这个范围边界外形是
45、一个锥形。Show Hanson：勾选此项后，将在摄像机视图中显示出场景的水平线。在进行较大的场景的制作时，可以将这条水平线作为参考。其余的参数设置：如图7-103所示。图7-103（其余的参数设置）勾选Show选项后将显示出一个褐色的边框，它代表了取景的远范围。在Far Ranges后的数值框中可以调整远取景范围的位置。同样在Near Ranges后可以设置近取景范围的位置，近取景的范围是使用一个淡橙色的边框进行控制的。如图7-104所示。图7-104（设置观察范围）Clipping Planes：设定摄像机的切片范围。每个摄像机有一个近切片和一个远切片，可以通过设置两个切片的位置来拍摄到物
46、体的内部。Clip Manually：勾选这个选项之后，将可以使用手动方式来进行摄像机切片的设置。Near clip：设定摄像机近切片的边界，在这个边界以前的部分将不会显示在摄像机视图中。Far Clip：设定摄像机的远切片边界，在这个边界之后的部分将不会显示出来。摄像机切片的工作原理，如图7-105所示。图7-105（摄像机切片的工作原理图示）Multi Pass Effect设置框：这里的设置项主要用来给摄像机的景深添加模糊效果。Enable：勾选此项后，将启动景深的模糊效果。Preview：按下它，将在视图中显示出景深特效。Effect List：在这里的下拉菜单中列出了要进行模糊处理的
47、特效，有景深特效和运动模糊特效两种。Render Effects Per Pass：这是一种模糊的计算方法。当勾选此项后，将对所有的模糊效果进行同时计算；如不勾选，将对模糊效果分别渲染。Distance：用来调整摄像目标点和摄像机之间的距离。下面，再来看一下摄像机的景深设置卷展栏。如图7-106所示。图7-106（景深设置卷展栏）Focal Depth：这里主要用来控制摄像机的焦距。Use Target：勾选此项后将根据摄像机的目标点来施加景深特效。Focal Depth：当不使用目标点进行景深效果的制作时，在这里可以设置产生景深的截面位置。Sampling：这里主要用来控制景深效果的取样。Display：勾选此项后，将能够在渲染景深时，看到整个特效显现的过程。如果发现效果不理想，可以立即停止渲染进行重新调整。Use Original：勾选此项后，将在原图的位置上施加景深特效。Total Passes：该数值越大，得到的景深效果就越精确，当然花费的时间也越多。S
