3dsmax灯光渲染技巧

[导读] 3D灯光渲染技巧 现实世界中光源是怎样起作用的? 计算机图形世界创建灯光时，通常会花费较多时间和尝试来实现所需要的效果。 三维软件可以随意创建任何类型灯光，有时反而创作逼

　　3D灯光渲染技巧

　　现实世界中光源是怎样起作用的?

　　计算机图形世界创建灯光时，通常会花费较多时间和尝试来实现所需要的效果。

　　三维软件可以随意创建任何类型灯光，有时反而创作逼真的外观十分困难。了解一些传统的灯光基础知识通常会有所帮助。

　　准备照亮一个场景时，应注意下面几个问题：

　　场景中的环境是什么类型的?

　　场景灯光分为三种类型：自然光、人工光以及二者的结合。

　　具有代表性的自然光是太阳光，使用自然光时，需要考虑：在环境中有多少光反射到四周?

　　人工光可以是任何形式。人工光是三种类型的光源中最普通的。需要考虑光线来自哪里，光线的质量如何。如果有几个光源，弄清楚哪一个是主光源?确定是否使用彩色光线也是重要的。几乎所有的光源都色彩，而不是纯白色。

　　最后是自然光和人工光的组合。在明亮的室外拍摄电影时，摄影师和灯光师有时也使用反射镜或者辅助灯来缓和刺目的阴影。

　　灯光的目的是什么?

　　在灯光中表达出一种基调，对于整个图像的外观是至关重要的。灯光有助于表达一种情感，或引导观众的眼睛到特定的位置。可以为场景提供更大的深度，展现丰富的层次。

　　除了通常类型的灯光外，很多三维动画软件以白炽灯、立体光源和特殊材料属性的形式提供许多特殊效果。严格说，一些并不属于灯的类型，在场景中，它们通常在可见光效果的外观上再添加进来。一个简单的例子是可见光源的闪耀或发光。由于这些效果在3D中不能自动产生，需要在渲染中专门把它们包括进来，并且考虑他们的外观和长处。

　　是否有创作来源的参考资料?

　　在创作场景时，养成从实际照片和电影中取材的习惯。好的参考资料可以提供一些线索，知道特定物体和环境在一天内不同时间或者在特定条件下看起来是怎样的。

　　通过认真分析一张照片中高光和阴影的位置，通常可以重新构造对图像起作用的光线的基本位置和强度。通过使用现有的原始资料来重建灯光布置，也可以学到很多知识。

　　光源的数量、类型和他们单独的属性将因场景不同而异，有三种基本类型的光源：关键光、补充光和背景光，它们在一起协调运作。

　　关键光

　　在一个场景中，主要光源通常称为关键光。关键光不一定只是一个光源，但它一定是照明的主要光源。同样，关键光未必像点光源一样固定于一个地方。

　　虽然点光源通常放在四分之三的位置上(从物体的正面转45度，并从中心线向上转45度，这一位置很多时候被当作定势使用)，但根据具体场景的需要，也可来自物体的下面或后面，或者其他任何位置。关键光通常是首先放置的光源，并且创建初步的灯光效果。

　　虽然最初的放置为照亮物体提供了一个好的方法，但是，得到的结果确实是单调图像。阴影通常很粗糙且明显。同样，场景看起来总是太暗，因为没有自然的环境光来加亮阴影区域。这种情况在特定的场景中是很有用的，例如夜晚场景。

　　补充光

　　补充光用来填充场景的黑暗和阴影区域。关键光在场景中是最引人注意的光源，但补充光的光线可以提供景深和逼真的感觉。

　　比较重要的补充光来自天然漫反射，这种类型的灯光通常称为环境光。这种类型的光线之所以重要，部分原因是它提高了整个场景的亮度。不幸的是，大多数渲染器的环境光统一地应用于整个场景。降低了整体场景的黑暗度，它淘汰掉了一些可能的特性，不能对照亮的物体上的任何光亮和阴影进行造型，这是使场景看起来不逼真的主要原因。

　　模拟环境光的更好的方法是，在场景中把低强度的聚光灯或泛光灯放置在合理的位置上。这种类型的辅助光应当减少阴影区域，并向不能被关键光直接照射的下边和角落补充一些光线。

　　除了场景中的天然散射光或者环境光之外，补充光用来照亮太暗的区域或者强调场景的一些部位。它们可以放置在关键光相对的位置，用以柔化阴影。

　　背景光

　　背景光通常作为“边缘光”，通过照亮对象的边缘将目标对象从背景中分开。它经常放置在四分之三关键光的正对面，它对物体的边缘起作用，引起很小的反射高光区。如果3D场景中的模型由很多小的圆角边缘组成，这种高光可能会增加场景的可信度。

　　其他类型的光源

　　实际光源是那些在场景中实际出现的照明来源。台灯、汽车前灯、闪电和野外燃烧的火焰都是潜在的光源。

　　在为场景设置灯光以后，还有一些其他因素需要考虑。

　　场景中的灯光与真正的灯光不同，它需要在渲染时间上多花功夫，灯光设置越复杂，渲染所花费的时间越多，灯光管理也会变得越难。灯光对正在制作的外观是否必要。

　　当增加光源时，自然会减少反射点。在一些点，增加光源不会对场景的外观有所改善，并且将变得很难区分所增加光源的价值。可以尝试独立察看每一个光源，来衡量它对场景的相对价值。如果对它的作用有所怀疑，就删除它。

　　有些物体是否需要从光源中排除?

　　从一些光源中排除一个物体，在渲染的时候，便可以节约时间。

　　这个原则对于制作阴影也是正确的。场景中的每一个光源都用来制作阴影，这种情况是很少见的。制作阴影可能是十分昂贵的(尤其是光线跟踪阴影的情况下)，并且有时对最终图像是有害的。

　　用贴图效果而不用实际光源能够模拟任何灯光吗?

　　建筑物光源、照亮的显示器和其他独立的小组合光源，有时可以用贴图创建，而不使用实际光源。

　　是否可以使用一些技巧使场景更真实?

　　比如，为光源添加颜色或贴图，可能可以很简单的使场景取得较好的气氛。

　　了解3D灯光渲染

　　如果不擅于建模，可以通过纹理渲染和灯光来修饰模型。3D灯光渲染，作为三维动画后期制作的一道重要工序，能够表现出良好的场景效果，让作品看上去更逼真、光感更强。如果同时负责这两个方面，能够灵活的决定具体使用哪种方法来实现特定的效果，工作将更有效率。

　　跟所有的CG程序一样，灯光渲染需要凭借多种软件：例如各CG软件自带的渲染引擎，亦或诸如RenderMan等。渲染器本身就是一个软件。它可以是3D软件自带的如Maya默认渲染器，也可以插件的形式嵌入软件。如Maya的Mental ray，3D max的brazil.，还可以是独立的软件如lightscape。

　　熟悉几种光源的使用方法，往往会事半功倍。如，Mental ray作为一个先进的渲染器，对画面质量的提高有很大的作用; 而掌握HDR照明技术是实现照片级真实效果的有力工具;另外，会使用一种后期合成软件，如Shake、Fusion、AE 等进行基本的合成，可以帮你检查分层及渲染的问题。

　　下面内容只是布光的思路，也许比固定的教程更有益处。

　　把天光概括为窗户做面光源，这一步很灵活，可以根据机器配置和制作周期来定!阵列105个泛光灯!也可以减少这个数量，可以用十几个灯来做简单模拟。

　　请记住，灯越多就意味着光影越细腻和准确，也意味着需要更多的内存和时间，而且让上面的灯色彩偏冷，下面的灯暖一些!记得把玻璃的阴影取消掉，使用的阴影贴图，它无法计算物体的透明信息!它的好处是计算很快，当然更多内存。单位是cm)。

　　天光的渲染图，这样的光影柔和而细腻，图中的沙发给了10的自发光，这样是为了让它柔和一些，也避免出现灯照不到的死黑

　　用两组共8个灯来模拟室内靠窗部分的漫射光，这里模拟的并不是具体的哪个灯和哪个物体的漫射效果，这是综合的，有天光，有阳光有室内的人工光的参与，有地面，有顶，也有墙壁参与!第一组和顶靠得很近，更多的偏向天光颜色，第二组往下靠一些，色彩上受地和阳光的影响多一些。

　　下来将这两组灯拷贝，往里移，参数基本没变，只是色彩稍微调整了一下。

　　还是拷贝，往里移，降低强度，改边光色。做到这一步，天光的表现已经比较充分了。

　　过道空间的灯光，用5个泛光灯来模拟人工光源的漫射光。里面的灯把它们靠近了右边墙壁，这是为了让光更均匀，反正因为相机的原因右墙看不到。

　　过道的两边房间各给了一个偏暖的泛光灯来打亮，只剩下阳光效果和室内的人工光源的直接照射效果了，光是会互相影响的，在3ds Max中光效果是叠加的，所以布光时候要通篇考虑，比如做天光一定要想到阳光，也要想到人工光源，要考虑清楚它们之间的关系再开始做。

　　布置人工光源的直接照射，使用14个目标聚光灯!强度都很低，不需要所有的筒灯位置都布置上。

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