張書玉

摘要：該文闡述了3DS MAX中燈光的特點(diǎn)，以及在制作中的布光原則、方法和需要注意的問題，為三維制作者合理使用3DS MAX中燈光提供一些參考。

關(guān)鍵詞：略論；3DS MAX；布光

中圖分類號：TP319文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044（2012）30-7349-02

為了更好地表現(xiàn)3DS MAX場景的光照效果，必須先了解現(xiàn)實(shí)中光線的行為和3DS?MAX中燈光的特點(diǎn)?，F(xiàn)實(shí)中的光線在照射到一個表面時，會有一部分光能被反射，被反射的光線的顏色和亮度取決于反射表面的顏色，反射的光線繼而照亮其它表面，接著還會有一部分比例的光能被反射，如此下去，直到光能完全消失為止，這個過程叫光能傳遞。因?yàn)橛辛斯饽軅鬟f的過程，所以即使是背光面也不是完全黑暗的，這就是為什么室內(nèi)墻壁粉刷成白色或淡顏色的原因。而在3DS MAX中，燈光是沒有光能傳遞的。只有光線能照射到的地方是亮的，而其它區(qū)域完全是黑暗的。因?yàn)椴豢紤]光能傳遞，所以3DS MAX的燈光渲染速度很快。為了表現(xiàn)現(xiàn)實(shí)中光的照明效果，使用3DS MAX的燈光時需要采用一定的布光方法和策略。有些軟件或插件如LIGHTSCAPE等的燈光模擬實(shí)際的光的照明過程，效果非常真實(shí)，但其渲染太慢，因此比較適合制作靜幀圖片。如果要制作動畫，就要考慮速度問題，因此有必要仔細(xì)研究一下3DS MAX中燈光的布光問題。

1 現(xiàn)實(shí)世界的光

不同的光源具有不同的顏色，如鎢燈為橘黃色，水銀燈為淺藍(lán)色，太陽光則為淺黃色。

現(xiàn)實(shí)世界中，光線照射到某個表面時，會因表面的性質(zhì)不同，而以不同比例、方向和顏色反射一部分。反射的這部分光線不但使我們看到反射表面，也會對周圍產(chǎn)生照明。

表面被照亮的程度不但取決于光線的亮度和光源到表面的距離，也與光源和表面法線所成角度（即入射角）有關(guān)，入射角為0度時照射強(qiáng)度最大，入射角逐漸增加時，照明的強(qiáng)度逐漸減小。

場景中所有表面所產(chǎn)生的漫反射構(gòu)成環(huán)境光，環(huán)境光沒有明確的光源和方向，也沒有明確的陰影，或者說沒有陰影。環(huán)境光的顏色和亮度取決于場景中的表面性質(zhì)和數(shù)量。

現(xiàn)實(shí)世界中，光線往往可以認(rèn)為來自于一個點(diǎn)光源，如太陽和燈。隨著光線向遠(yuǎn)處傳播，光線越來越發(fā)散，因此越來越暗，其強(qiáng)度按平方反比率衰減。但應(yīng)該注意，太陽光因?yàn)閬碜杂谙喈?dāng)遙遠(yuǎn)的地方，地球上所接收的陽光只占太陽光的一個極小的角度，甚至可以認(rèn)為照射到地球的太陽光是彼此平行的，因此是沒有衰減的。衰減除了受絕對距離的影響外，當(dāng)光線穿過塵埃云霧時，強(qiáng)度會隨著穿過的距離而下降。

2 3DS?MAX燈光的特點(diǎn)

在創(chuàng)建燈光前，3DS MAX場景中有兩個默認(rèn)的燈光，分別位于左上方和右下方，起著臨時照明作用，一旦創(chuàng)建燈光，這兩個燈光就會關(guān)閉。

3DS MAX提供了五種標(biāo)準(zhǔn)燈光，即泛光燈、目標(biāo)聚光燈、自由聚光燈、目標(biāo)平行光、自由平行光。一般情況下，自由類型的燈光適合表現(xiàn)運(yùn)動的光源，而帶目標(biāo)的燈光則適合表現(xiàn)靜止的光源。此外，3DS MAX還提供一種環(huán)境光，作為輔助光，它可以均勻照亮場景。3DS MAX 的燈光默認(rèn)不產(chǎn)生陰影，如需要陰影可手工勾選。可以根據(jù)需要選擇不同的陰影類型（如陰影貼圖、光線跟蹤陰影和區(qū)域陰影等）。只有勾選陰影的燈光才能被物體遮擋。否則，它會穿透層層物體而照亮場景中一切物體的朝光面。3DS MAX 的燈光默認(rèn)為白色，可以根據(jù)需要修改。3DS MAX 提供了兩種方法設(shè)置燈光的衰減，分別是自動和手動。對于聚光燈和平行光，衰減有兩個方向，分別是光線傳播方向和光錐或光柱的徑向，需要在不同面板調(diào)整。

3 布光的方法

使用3DS MAX燈光照明時，最簡潔的方案是使用“三點(diǎn)照明”。“三點(diǎn)”分別指主光，輔助光和背光，從俯視角度看三點(diǎn)各大致呈120度，這樣，每個角度都會被燈光照亮，而不會出現(xiàn)照明死角。其中，主光表現(xiàn)光源（如太陽和燈光），在照明中起主要作用；輔助光和背光表現(xiàn)環(huán)境光（場景中一切表面的漫射光），可以照亮主光照射不到的地方，在照明中起輔助和添加細(xì)節(jié)的作用。布光時要達(dá)到的目標(biāo)是畫面具有合適的明暗對比，而同時暗處又不要漆黑一片，亮處不要曝光，亮處和暗處都要有細(xì)節(jié)。這樣，畫面就給富有層次和立體感。

主光的位置和顏色與光源一致，如太陽光顏色要偏暖一些?，F(xiàn)實(shí)生活中光源一般都位于場景的上方。表現(xiàn)太陽光時用平行光，照射范圍要確保包括整個場景，不要勾選衰減。表現(xiàn)燈光時用聚光燈或泛光燈，聚光燈實(shí)際上是帶燈罩的泛光燈，其渲染速度要快于泛光燈，所以要盡量使用前者。為了表現(xiàn)的真實(shí)性，要勾選衰減。主光要勾選產(chǎn)生陰影。平行光的陰影平行而不發(fā)散，而泛光燈或聚光燈的陰影則發(fā)散，具有透視效果。這分別符合從遙遠(yuǎn)處照射來的太陽光和近處的燈光的特點(diǎn)。所以表現(xiàn)太陽和燈光時，燈光類型不要選擇錯誤。

輔助光放在和主光相對的一側(cè)，可以上下各放一個，分別模擬來自上面和下面的環(huán)境光，顏色和亮度與那個方向的環(huán)境一致，例如，表現(xiàn)室外晴天的照明效果時，上面的輔助光可用藍(lán)色，模擬天空照明，下面的輔助光可用地面的顏色。有時為了追求更加細(xì)膩的效果，在主光一側(cè)的下方也放置一個輔助光。輔助光亮度要比主光暗很多，不要勾選產(chǎn)生陰影。

背光放在場景的后面，也可以上下各放一個。背光其實(shí)和輔助光一樣，都是環(huán)境照明。放置背光后會使要表現(xiàn)的對象的邊緣變亮，使主體對象更加突出于背景，增加畫面的層次。背景光在亮度和陰影方面與輔助光一樣。

當(dāng)然，如有需要，也可以使用環(huán)境光作為輔助光，環(huán)境光和上述的輔助光的區(qū)別是過于均勻，沒有變化，所以如果使用它，一定要控制好其強(qiáng)度。以免造成畫面過平而使層次感減弱。

4 布光應(yīng)遵循的原則

布光和建模一樣有一個精度的問題，先考慮整體和主要的效果，然后再根據(jù)實(shí)際的需要逐漸添加區(qū)部的細(xì)微效果，直到我們需要的照明精度。

燈光的數(shù)量要盡量少，每個燈光的功能要明確，不要有功能模棱兩可的燈光。

每個燈光的亮度，顏色要根據(jù)實(shí)際分別調(diào)整，要做到畫面有明暗對比，冷暖對比。

有時使用燈光的排除功能可以簡化我們的工作。

5 結(jié)束語

照明是模擬真實(shí)效果、營造場景氣氛的重要步驟。在為場景照明時，我們應(yīng)該仔細(xì)研究場景中燈光和環(huán)境特點(diǎn)，結(jié)合真實(shí)世界光的照射過程，這樣，一定會表現(xiàn)出理想的效果。本文的主要目的是提供一種布光的理念和思路，從而創(chuàng)造出更真實(shí)更如意的MAX場景。

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