第6章灯光摄影机环境效果和渲染006

6.1.3 灯光的基本参数
1．“常规参数”卷展栏
“常规参数”卷展栏中的参数主要用于设置灯光的类型和阴影 产生的方式。
• 灯光类型：该区中的参数主要用 于切换灯光类型。其中，利用 “启动”复选框可以控制灯光效 果是否开启；利用“目标”复选 框可以设置灯光是否有目标点 （“目标”复选框右侧的数值为 发光点和目标点之间的距离）。
1.打开素材文件，会看到场景 中有一个沙漏模型和一个作为 地板的平面模型。
打开素材文件
2.单击“灯光”创建面 板“标准”分类中的 “目标聚光灯”按钮， 然后在前视图的适当 位置按住鼠标左键并 拖动，创建一盏目标 聚光灯，作为场景的 主光源。
在前视图中创建目标聚光灯
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• 不透明度：该编辑框用于设置大气阴影的不透明度， 默认为“100”，当该值为“0”时不产生阴影。
• 颜色量：该编辑框用于设置大气颜色与阴影颜色混 合的程度，默认为“100”。
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4．“高级效果”卷展栏
该卷展栏中的参数主要用于设置灯光对物体表面的影响方式， 以及设置投影灯的投影图像
示灯光的近距衰减线框。
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• 远距衰减：该区中参数用于设置由近及远的衰减情况 （即衰减开始位置灯光强度为“倍增”指定数值，结束 位置灯光强度为0）。勾选“显示”复选框时，在灯光的 光锥中将显示灯光的远距衰减线框。
• 衰退：该区中的参数用于设置灯光随距离衰减的情况。 将衰减类型设为“倒数”，灯光强度随距离线性衰减； 将衰减类型设为“平方反比”，灯光强度随距离线平方 线性衰减；“开始”和“结束”编辑框分别用于设置灯 光衰减的开始和结束位置；“显示”复选框用于设置是 否在衰减的开始和结束位置以线框进行标记
• 高级光线跟踪：该方式产生的阴影边缘柔和，且具 有精确性高的特点，与光度学灯光中的面光源配合 还可产生区域阴影的效果；其缺点是占用内存大， 渲染时间很长。
区域阴影
高级光线跟踪
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2．“强度/颜色/衰减”卷展栏
该卷展栏中的参数主要用于设置灯光的强度、颜色和衰减等 情况。
显示衰减线框
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3．“阴影参数”卷展栏
该卷展栏中的参数主要用于设置对象和大气的阴影
• 颜色：单击右侧的色块可设置 阴影的颜色。
• 密度：该编辑框用于设置阴影 的密度，以使阴影变亮或变暗， 默认为“1”。当阴影的密度为 “0”时，不产生阴影；当阴影 的密度为正值时，产生指定颜 色的阴影；当阴影的密度为负 值时，产生指定颜色反色的阴 影。
• 目标聚光灯：目标聚光灯从发光点 向目标点投射锥 形的聚焦光束，且可分别调整发光点和目标点的位 置，常用来模拟路灯或舞台中的聚光灯等效果。
• 自由聚光灯：自由聚光灯与目标聚光灯的效果相似， 只是自由聚光灯没有目标点，用户可以移动或旋转 自由聚光灯，使其指向任何方向。
目标聚光灯与自由聚光灯
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• 光线跟踪阴影：该方式通过跟踪光源发出的光线来产 生阴影，阴影的精确度高，且能够产生透明对象的阴 影效果；缺点是阴影边缘较生硬，且渲染速度慢。
阴影贴图
光线跟踪阴影
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• 区域阴影：随着发光点与物体间距离的增加，该方 式所产生阴影的边缘会逐渐模糊，与真实阴影的效 果接近，但渲染速度非常慢。
“阴影参数”卷展栏
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• 贴图：单击该选项右侧的“无”按钮，可为阴影指 定贴图，指定贴图后，对象阴影的颜色将由贴图代 替，常用来模拟透明对象的阴影。
为对象阴影指定“细胞”贴图前后的效果
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• 灯光影响阴影颜色：勾选该复选框后，灯光的颜色 将影响阴影的颜色。
该卷展栏主要用于为灯光添加、编辑和删除大气效果及渲染 特效。单击该卷展栏中的“添加”按钮，然后在打开的“添加大 气或效果”对话框中选择“体积光”选项，再单击“确定”按钮， 即可为灯光添加体积光大气效果
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2020/11/26
第6章灯光摄影机环境效果和渲染 006
6.1 灯光
6.1.1 灯光的类型
在“灯光”创建面板中，系统为用户提供了标准灯光和光度 学灯光两种灯光类型。
标准灯光与光度学灯光
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1．标准灯光
标准灯光包括聚光灯、平行光、泛光灯和天光，主要用于模拟 家用、办公、舞台、电影和工作中使用的设备灯光以及太阳光。标 准灯光各灯光的特点和用途如下。
• 目标平行光/自由平行光：同聚光灯不同，平行光产 生的是圆形或矩形的平行照射光线，常用来模拟太 阳光、探照灯、激光光束等的照射效果。目标平行 光与自由平行光的区别在于目标平行光有目标点， 而自由平行光没有。
• 泛光灯：泛光灯是从单个光源向各个方向投射光线， 泛光灯主要用于模拟点光源，或作为辅助照明。
• 明确光线和阴影的方向。 • 明确灯光的明暗透视关系，不能将灯光设置的太多、
太亮，这样会使整个场景没有层次和变化而显得生 硬。适当使用黑色可以产生微妙的光影变化。 • 在布光时不应滥用排除、衰减功能，这会增加布光 的难度。
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2．三点照明法
下面通过一个简单实例，学习使用三点照明法为场景布光的 方法。
设置泛光灯参数
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8. 参照步骤7的操 作设置另一个泛光 灯的参数，完成背 景光的创建。
添加背景光后的渲染效果
背景光的作用是通过照亮对象的边缘，将目标对象与背 景分开，从而突出对象的轮廓。并不是所有场景都需要背景 光，若场景没有背景，也就没有必要设置背景光了。
第6章灯光摄影机环境效果和渲染 006
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6.1.2 布光实例——三点照明法
1．布光注意事项
灯光的设置方法根据个人的布光习惯和审美观点等因素的不 同而有很大差异，因此灯光的设置没有一个固定原则。但根据光 线传播的规律，在设置灯光时应注意以下几点。
• 在设置灯光前必须明确光线的类型，是自然光、人 工光还是漫反射光。
• 目标灯光：目标灯光具有可指向灯光目标对象的目 标点。在“常规参数”卷展栏中可设置光度学灯光 的分布类型，下图所示为不同分布类型下的目标灯 光。
设置目标灯光的分布类型
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若用户使用mental ray 渲染器，创建光度学灯光时可在 “图形/区域阴影”卷展栏中设置用于生成阴影的光照区域 （扫描线渲染器不计算光度学区域阴影）。
“高级效果”卷展栏
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• 投影贴图：单击右侧的“无”按钮，可为灯光指定 投影贴图，此时灯光照射到的位置将显示指定贴图 的投影。该功能常用来模拟放映机的投射光、透过 彩色玻璃的光以及舞厅的灯光等。
为灯光指定投影贴图后的渲染效果
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5．“大气和效果”卷展栏
设置目标灯光的灯光图形
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• 自由灯光：自由灯光没有目标点，用户可通过移动 和旋转操作，设置自由灯光的照射方向。设置自由 灯光光照区域的方法与目标灯光相同。
• mr Sky 门户：mr Sky 门户灯光用于制作从门窗照 射进来的光线。当将mr Sky 门户应用于玻璃门与 窗户之类的对象时，这些对象会变成光源，从而使 邻近区域（尤其是建筑物内部）依次被照亮。需要 注意的是，为使 mr Sky 门户正常工作，场景必须 包含天光组件。此组件可以是 IES 天光、mr 天光， 也可以是天光。
• mr区域聚光灯：当使用 mental ray 渲染器渲染场 景时，区域聚光灯从矩形或碟形区域发射光线，而 不是从点光源发射光线。当使用默认的扫描线渲染 器时，区域聚光灯像其他标准的聚光灯一样发射光 线。
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2．光度学灯光
光度学灯光使用光度学（光能）值来精确定义灯光，使灯光 更接近于真实世界的效果。创建灯光时，“灯光”创建面板中的 默认灯光为光度学灯光，各灯光的特点和用途如下。
3.在顶视图中调整目标聚光灯发光点的位置，以调整其照射方向， 然后在“修改”命令面板中的“常规参数”、“强度/颜色/衰减” 和“聚光灯参数”卷展栏中设置目标聚光灯的参数，完成主光源的 创建。
调整目标聚光灯照射方向并设置其参数 主光源是指在照明中起主要作用的光源，光照强度最大，其 作用是提供场景照明的主要光线，确定光线的方向，确定场景中模 型的阴影，决定整个场景的明暗程度。因此，在设置灯光的过程中， 设置主光源是第一步。主光源通常使用目标平行光（太阳光）、目 标聚光灯或泛光灯（室内主要灯具光源）来模拟。
• 对比度：该编辑框用于设置被灯 光照射的对象中明暗部分的对比 度，取值范围为0~100，默认为 “0”。
• 柔化漫反射边：该编辑框用于设 置对象漫反射区域边缘的柔和程 度，取值范围为0~100，默认为 “0”。
• 漫反射/高光反射/仅环境光：这三 个复选框分别用于设置是否开启 灯光的漫反射、高光反射和环境 光效果，以控制灯光照射的对象 中显示的相应颜色。当勾选“仅 环境光”复选框后，“漫反射” 和“高光反射”复选框不可用。
• 阴影：该区中的参数用于设置渲 染时是否渲染灯光产生的阴影， 以及阴影产生的方式。下方的 “排除”按钮用于设置场景中哪Байду номын сангаас些对象不产生阴影。
“常规参数”卷展栏
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3ds Max中常用的阴影产生方式是贴图、光线跟踪阴影、区 域阴影和高级光线跟踪四种。
• 阴影贴图：该方式将阴影图像以贴图的方式投射到对 象的阴影区产生阴影，阴影的边缘比较柔和，效果较 真实；缺点是阴影的精确性不高。
第6章灯光摄影机环境效果和渲染 006
添加主光源后的渲染效果
4.在前视图中选中目标聚 光灯的发光点，然后在按 住【Shift】键的同时移动 发光点，复制出一盏目标 聚光灯，再调整目标聚光 灯副本发光点的位置，使 其与第一盏目标聚光灯的 发光点呈90度。 创建目标聚光灯副本并调整其发光点位置
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目标平行光与自由平行光
泛光灯
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• 天光：天光可以从四面八方同时向物体投射光线， 还可以产生穹顶灯一样的柔化阴影，缺点是无法得 到物体表面的高光效果。常用于模拟日光或制作室 外建筑中的灯光。
• mr区域泛光灯：当使用 mental ray 渲染器渲染场 景时，区域泛光灯从球体或圆柱体体积发射光线， 而不是从点光源发射光线。当使用默认的扫描线渲 染器时，区域泛光灯像其他标准的泛光灯一样发射 光线。
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添加辅助光源后的渲染效果 6.单击“灯光”创建面板“标准”分类中的“泛 光灯”按钮，在顶视图中单击创建两个泛光灯， 并调整其位置，然后再在前视图中调整泛光灯的 高度。
添加泛光灯并调整其位置
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7.选中场景中的任一泛光灯，然后在“强度/颜色/ 衰减”卷展栏中设置其“倍增”为“2.0”，再单击 “常规参数”卷展栏中的“排除”按钮，在打开的 “排除/包含”对话框中将“地板”从泛光灯的照 射对象中排除。
5.在顶视图中调整目标聚光灯副本发光点的位置，然 后在“常规参数”和“强度/颜色/衰减”卷展栏中设 置目标聚光灯副本的参数，完成辅助光源的创建。
调整目标聚光灯副本照射方向并设置其参数 辅助光源用于改善局部照明情况，使场景中的更多对象可见， 还可以降低阴影的对比度，使其更为柔和。辅助光源与主光源的亮 度比一般为1：3，其发光点高度一般比主光源发光点略低，且照射 方向与主光源照射方向呈90度角。辅助光源附属于主光源，因此要 在设置好主光源之后再进行设置。辅助光源通常使用目标聚光灯或 泛光灯来模拟。
• 倍增：该编辑框用于设置灯光 的强度，若数值为负，则灯光 将从场景吸收光照强度；“倍 增”编辑框右侧的色块用于设 置灯光颜色。
• 近距衰减：该区中的参数用于
设置灯光由远及近的衰减情况
（即衰减开始位置灯光强度为0，
结束位置灯光强度为“倍增”
指定数值）。勾选“显示”复 选框时，在灯光的光锥中将显
“强度/颜色/衰减”卷展栏