《色彩设计基础》word版.doc

转载 色彩设计基础质感通过实例化的平铺这张128*128的细节贴图,在显存占有很低的情况下,就可以达到极好的效果寒霜引擎游戏中细节贴图开关对比现实世界存在大量细节现在,寒霜引擎中我们也可以实现！使用Chrome4 Engine的狂野西部：生死同盟也使用了细节贴图同样基于寒霜引擎的荣誉勋章Beta中,没有使用细节贴图.则缺乏纹理细节也有一些因为引擎老旧,无法使用细节贴图的游戏,如：现代战争2 2.5寒霜引擎的凹凸材质方面：凹凸贴图(bump mapping)：一种老掉牙的凹凸技术，只能生成简单的图像凹凸一般只适合做地砖和墙壁砖的效果和刻字。在虚幻2游戏中很流行凹凸贴图的典型运用法线贴图(Normal Mapping)：一种在DX8.1时代开始普及的技术，效果一般，能实现不规则图像的凹凸，无法实现太大的凹凸法线贴图的运用实例：视差映射贴图(Parallax Occlution Mapping)只有少数游戏引擎支持，比如孤岛危机的CE2和战地的寒霜视差遮蔽贴图是一种妥协，它是欺骗你的眼睛，用较低的资源实现较好的效果，但在一些小角度下效果不好。2005年DICE为ATI制作的toyshop demo中视差贴图与法线贴图效果对比：左视差贴图，右法线贴图孤岛危机中的视差贴图：视差遮蔽贴图与法线贴图的对比视差贴图在frostbite1.5引擎的应用：视差贴图在BFBC2中的应用已经较为成熟,可以在击中物体后动态生成,并配合动态点光源模拟弹头烧红状态到冷却视差贴图开关：视差贴图效果硬件位移置换贴图(Displacement Mapping)位移贴图是目前最完美的凹凸处理方式，它和凹凸贴图、什么减肥药效果最好法线贴图、视察置换贴图等技术区别在于它是物理凹凸，哪种减肥药效果最好而非欺骗视觉。效果好的减肥药3年前是不会有人想到位移贴图这种在renderman、VR等软件中靠CPU实现的静帧渲染技术可以用于游戏。为什么CE2不支持位移贴图，而为TV平台简化的CE3却支持?所有的新图像技术都是为了在实现更好效果时获得更低资源和人力占用。而不是仅仅为了实现某种效果。以抗锯齿为例，可能你会认为抗锯齿资源占用很大，但4倍抗锯齿与开4倍像素值的分辨率相比就很节约。位移贴图也是同样的道理。此外，位移贴图主要基于GPU浮点运算，放到PS3上就正好用到那个浮点运算处理器。寒霜引擎中的雪山线框，实际只有十几万多边形，但使用位移贴图可以达到1亿多边形的效果位移贴图与法线贴图对比无位移贴图，只有法线贴图：用曲面细分和位移贴图代替法线贴图：上面的雪山只有840个多边形，而使用曲面细分技术和位移贴图之后，实际效果达到了128万多边形应有的效果，大大降低了显存占用几何位移与几何实例开关草/树：使用实例技术,实际只创建一棵树,其他树的模型为这一棵的几何实例copy,不需反复创建山：高度图与几何位移置换,此山实际多边形数量几百个,效果足以媲美1000万多边形的山上下两张图实际多边形数量相差-=570个地面受攻击之后位移在寒霜引擎中的成熟运用：这不是照片，不是静态CG，不是好莱坞电影，这只是寒霜引擎07年的实时渲染图像：2.6延迟渲染延迟渲染既是将需要渲染的数据的索引计算出来,存储到G-Buffer(缓冲区)中,再由其他的核心及显卡渲染剩下的工作.从而可以将线程拆分,提前计算出更多有用的信息,从而提高多核心系统的运行效率使得在寒霜引擎中,只需要2.0GHZ的四核心处理器就能达到同架构3GHZ以上双核心处理器的效能,不过也有用户因为只有单核心或双核心,导致线程分配过多运算效率下降,这是技术革新所必须付出的代价.寒霜引擎可以为最多16核心的CPU提供最佳运行效率在DX11的direct compute和延迟渲染的高效率帮助下，寒霜2引擎实现了同时引入1000个点光源，这让我们离光线追踪又近了一步。2.7光学2.7.1轨迹光线GOD RAY与体积光阳光透过浓密树叶,屋顶的缺瓦射到地面,都会产生可见的光线轨迹,一些早期游戏如孤岛惊魂,半条命2中使用静态的点光源或者动态的HDR技术来表现这种情况.而Crysis率先引入了容积光&轨迹光线.轨迹光线的优势是可以动态变化,像叛逆连队2中树木会摇晃,轨迹光线也会随之而动Crysis的god-ray寒霜引擎中的动态god-ray：metro2033中的god-ray丁达尔效应以上两种都不是光(ilumination),光的定义是一定可以与游戏中几何的顶点互动,并影响映射阴影而这两种都和HDR BLOOM一样是普通的视觉效果,并不产生互动.亮,不等于光.我不知道体积光这个翻译是谁先说的,实际上,容积/体积的光水云雾什么的只是表示一个图形引擎能够支持容积粒子效果容积粒子的用处是多样的.这个才是真正意义上的体积光不过这个效果还是有缺陷的,现实中,物体会根据光线照射的材质进行不同程度的光子反弹而crysis中只反弹一次,这种就叫做间接光照(inderect illumination)2.7.2间接光照,全局光,光子反弹与光能传递所谓光子反弹,就是模拟现实中,光会携带能量反射反射的情况.原始的光照是直接光照,反射之后的光照即为间接光照,而多次反射的过程的叫做光子反弹,光子在反弹中携带能量衰减的过程叫做光能传递.直接与间接光照共通构成了完整的光照过程-全局光.stalker的x-ray引擎中对光子反弹的模拟直接光照下,光不会反弹开启了光子反弹的效果CE3引擎中对GI的模拟寒霜引擎2实时光能传递2.8容积水&塑性变形容积粒子的实体化,可以运用于塑性变形和其他流体力学模拟当你在水边,在地上炸出一个坑,水会顺势流入坑中灌满.2.9整个渲染流程寒霜1.5(BFBC2)寒霜精简版(MOH)读完以上内容请看本文的下半部分：寒霜系列引擎技术解析下：音效,Havok与DX11 c8b6538dba7.html会很低的，所以形成的图像会比较差，要求它补充光线。第二种：补充光照。注意不要用灯光直接照住摄像枪。没有什么遮掩这样有可能比原来还会差。因为它是直接对着摄像枪来发光的部分，那一部分的光有可能起动摄像枪BLC的功能。它是一个自动亮度的控制功能。它所看到的光很亮就会将总体的输出电屏降低变成整个画面会更黑。你形成的图像是中间是一个光点周围都是黑乎乎的。所以我们要一些东西遮掩一下那些灯光，不要直接照到摄像枪。这样的效果可能会好一点。安装摄像枪尽可能被免不要装逆光，最好按顺光装会比较好一点。2.红外线：红外线对这些颜色特别敏感：一般的CCD片的摄像枪对可见光红外线特别敏感：1)可见光如：红橙黄绿青蓝紫。当红外线低，紫外线频率越高。2)不可见光：3.有关夜视：一般用在可视门铃，COMS红外线的特点：有效间隔比较短，长时间工作不行。假如采用带放视功播：1)纯黑白的CCD心片，对红外线非常敏感。2)彩色/黑白。3)CCD/COMS双模式。4.摄像枪安装室内、外应注意如下几点：1)观察地方，选用光圈。2)安装位置：看室内，光线会比较稳定，无太阳光线直射进来，所以用一般的固定光圈镜头，它的造价低。看室外：由于其光线变化较大，环境比较恶劣，所以要注意线是否会漏电，接口接得是否可靠。需用自动光圈的镜头，图像效果自然会更好。三、专业器材与家用器材的区别：专业器材造价高，功能少可靠性高。一般用于工业上的器材。家用器材造价低，功能多，可靠性低。除了这些还有几种区别：1)工作环境不一样。2)使用频度。3)使用的目的。4)产量。四、安装监控器：1.无线监控：利用发射器来发射，在看监控处用一个接收器。如果用一对一的发射器和接收器。同样都需要用电，当不方便用电的时候，所用发射器的电源，摄像枪的电源都会在现场连接，然后都会在监控端拉电。因为这里即没有视频线也没有云台线电源线。发射器的作用是视频发现一个无线电信号，接收器无线电的信号变成一个视频出来，或者是接到硬盘录像。每一个无线电都有它的频率，而且它对得比较准。还有一些是一对四的接收器。它的概念是：它的接收器里面有4个频点，它可以接4个发射器发出来的图像。比如：这里是一对四的接收器，这边可以装4个镜头，它会有四个发射器，它们发出来的是F1、F2、F3、F4它分别接受的图像是V1、V2、V3、V4都分别发出往不是用统一的发出去都是一体化做成一个，它收到的是四个图像，很多这个接收器是一条天线，对应有四个频点的，同时在里面接到的是四个图像。又有一个输出端口，有几种状态，一种是四画面的状态。也就是输出来的时候就将四个视频信号像加了一个分割器一样变成一个四画面直接输出来给出你，直接接一台电视机就可以看到图像。另一种是切换输出，将四个画面轮流播放，相当于四个切换器。最重要、明显的是间隔，它发射功率越大，它的接收的间隔也就越远了，相当大的功率，它的造价又相当高。2.监控的用户、系统的造价：早期是非常专业的器材，但如今监控系统的造价比以前低了很多。因为现在你所看得到或所想的地方都可能有装监控：如一般大型公司、商场、工厂、小区、办公室、住宅区等等。用户面积广的第一原因就是造价相当低，用起来也有相当的好处。这也是我们客户的购买动机。1、警吓或防盗。2、管理，收银台。3、网络功能。有一种客户想装但不起价钱：那我们可以提供一套方案给他参考：1)摄像枪(选用)2)如云台。3)录像功能(选用)4)监控器(可用电视机取代)5)布线。3.有关数码监控的概念：从基本的概念起：1、帧，帧数。像平常看电视一样，它的图像就是一些帧所组成的。我们所感觉它是连续的，实际上如果将它细分，它都是不连续的。这个人从左边走到右边，他都是由一幅接着一幅的画面，连续地放出来。比如：我们要拍一个人走路，从左边走到右边，它拍的时候并不是每走一步的过程都拍下来。但它不可能是无穷际地拍，它会按每秒25帧的速度来拍，它是在每秒拍25帧的图像。放的时候就将那25帧的图像连续地播放，让我们感觉到他走的时候是连续的。当你拍到的是每秒25帧，监视器播放出来的也是每秒25帧，放像的时候就叫全实时的。还有一种是：拍的时候是每秒25帧，中间里增加某一些设备，实际上放出来的效果是每秒20帧的，这个时候我们又叫非实时。非实时的状态会像如：看动画似的，不连续的。如果在现场看的时候那就是连续时实的，但当你在录像看的时候，如果不考虑造价也可以做连续时实的，但考虑了造价，你所看到的是非时实不连续的也像是动画一样。还有一种就是在网上看图像，它放出来的也是不连续非时实的。如果它要做成时实是非常困难的。所以它播放出来的也像是动画一样的效果。如果利用电脑透过主机通过监控器看到的录像会有几种情况：1)现场显示：不单在现场可以看到，而且还可以命令在录像里看，还有一种就是利用网络看，它那台主机透过MODEM接到网上，因为网络是世界连通的，所以这台主机上网了。然后在这个网上用一台普通的电脑透过显色彩设计基础第一章绪论一、色彩的意义v形成人们审美观的主要途径v色彩既是一种感受，又是一种信息v色彩美已经成为人们物质和精神上的一种享受二、颜色感觉的形成人的色彩感觉信息传输途径是光源、彩色物体、眼睛和大脑，也就是人们色彩感觉形成的四大要素。这四个要素不仅使人产生色彩感觉，而且也是人能正确判断色彩的条件。在这四个要素中，假如有一个不确实或者在观察中有变化，就不能正确地判断颜色及颜色产生的效果。光源的辐射能和物体的反射是属于物理学范畴的，而大脑和眼睛却是生理学研究的内容，但是色彩永远是以物理学为基础的，而色彩感觉总包含着色彩的心理和生理作用的反映，使人产生一系列的对比与联想。美国光学学会(Optical Society of America)的色度学委员会曾经把颜色定义为：颜色是除了空间的和时间的不均匀性以外的光的一种特性，即光的辐射能刺激视网膜而引起观察者通过视觉而获得的景象。在我国国家标准GB5698-85中，颜色的定义为：色是光作用于人眼引起除形象以外的视觉特性。根据这一定义，色是一种物理刺激作用于人眼的视觉特性，而人的视觉特性是受大脑支配的，也是一种心理反映。所以，色彩感觉不仅与物体本来的颜色特性有关，而且还受时间、空间、外表状态以及该物体的周围环境的影响，同时还受各人的经历、记忆力、看法和视觉灵敏度等各种因素的影响。第二章色彩的形成原理第一节色彩现象的心理性质不同波长的光作用与人的视觉器官以后，大脑必然导致对不同的色彩产生某种情感活动，不同的色彩会影响人们的情绪、性情和行动，这是色彩的心理性质。几种常用色彩的情感功能红色：兴奋、激动、欢乐、危险、紧张、恐怖等橙色：渴望、健康、跃动、成熟、向上、等*：光明、轻快、丰硕、暖和、轻薄、颓废等绿色：生命、青春、长大、安静、满足等蓝色：深远、纯洁、冷静、沉静、悲痛、压抑等紫色：庄严、幽静、伤痛、神秘等黑色：深沉、庄严、阴森、沉默、凄凉等白色：纯洁、朴素、轻盈、单薄、哀伤等灰色：平淡、烦闷、寂寞、含蓄、高雅、安适等1.红色红色是热烈、冲动、强有力的色彩，它能使肌肉的机能和血液循环加快。由于红色是可见光波最长的波长这一特性，所以它及易引起注意，它常传达有活力，积极，热诚，暖和的表情，对于人的心理产生巨大的鼓舞作用。纯色的心理特性：热情、活泼、引进注目，热闹、革命，同时也给人以恐怖的心理。2.橙色橙色的刺激作用虽然没有红色大，但它的视认性注目性也很高，即有红色的热情又有*的光明，活泼的性格，是人们普遍喜爱的色彩。它使人联想到金色的秋天，丰硕的果实，是一种富足、欢快而幸福的颜色。3.*是最为光亮的色彩，在有彩色的纯色中明度最高，给人以光明、迅速、活泼、轻快的感觉。它的明视度很高，注目性高，比较温顺。4.绿色绿色为植物的色彩，明视度不高，刺激性不大，对生理作用和心理作用都极为温顺，因此进对绿色的嗜好范围很大，给人以宁静、休息、安静等。5.蓝色蓝色是博大、深远的色彩。蓝色的注目性和视认性都不太高，但在自然界如天空、海洋均为蓝色，所占面积相当大，蓝色给人冷静、智慧、深远的感觉。纯色的心理特性：天空、水面、太空、严寒、遥远、无穷、永恒、透明、沉静、理智，高深、冷酷、沉思、简朴、忧郁。6.紫色紫色因与夜空、阴影相联系，所以富有神秘感。紫色易引起心理上的忧郁和不安，但紫色又给人以高贵、庄严之感，所以女性对紫色的嗜好性很高。纯色的心理特性：朝霞、紫云、优美、忧雅、高贵、娇媚，温柔、昂贵、自傲、虚幻、魅力、虔诚。纯色加白(明清色)：给人以女性化、清雅、含蓄、清秀、娇气、羞涩的心理感觉。7.灰色是彻底的中性色，依靠邻近的色彩获得生命。灰色意味着一切色彩对比的消失，是视觉最安稳的休息点。所以给人以平淡、烦闷、寂寞之感。灰色的视认性、注目性都很低。又给人以高雅、含蓄的印象。8.白色/黑色白色为不含纯度的色，除因明度高而感觉冷外基本为中性色，明视度及注目性都相当高。白色的心理特性：洁白、明快、清白、纯粹、真理、神圣、正义感等黑色在心理上是一个很特殊的色，它本身无刺激性，但是与其它色配合能增加刺激，黑色是消极色.所以单独时嗜好率低，可是与其它色彩配合均能取得很好的效果。黑色的心理特性：黑夜、深沉、庄严、阴森、沉默、凄凉、严肃、死亡、恐怖等第二节色彩现象的物理性质色彩是我们日常生活中最熟悉、最亲近的一种生活中的喜、怒、哀、乐。直到17世纪中叶牛顿进行了一系列科学实验，人们才将色彩界定于实验的科学理论范畴，色彩和光产生了关系。一、光的性质人们对光的本质的认识，最早可以追溯到十七世纪。从牛顿的微粒说到惠更斯的弹性波动说，从麦克斯韦的电磁理论，到爱因斯坦的光量子学说，以至现代的波粒二象性理论。光按其传播方式和具有反射、干涉、衍射和偏振等性质来看，有波的特征；但许多现象又表明它是有能量的光量子组成的，如放射、吸收等。在这两点的基础上，发展了现代的波粒二象性理论。光的物理性质由它的波长和能量来决定。波长决定了光的颜色，能量决定了光的强度。光映像到我们的眼睛时，波长不同决定了光的色相不同。波长相同能量不同，则决定了色彩明暗的不同。在电磁波辐射范围内，只有波长380nm到780nm(1nm=10-6mm)的辐射能引起人们的视感觉，这段光波叫做可见光。红外线红橙黄绿青蓝紫紫外光不可见光谱可见光谱不可见光谱在这段可见光谱内，不同波长的辐射引起人们的不同色彩感觉。英国科学家牛顿在1666年发现，把太阳光经过三棱镜折射，然后投射到白色屏幕上，会显出一条象彩虹一样美丽的色光带谱，从红开始，依次接临的是橙、黄、绿、青、蓝、紫七色。在可见光中：红光波长最长，紫光最短，黄光适中。这条依次排列的彩色光带称为光谱。这种被分解过的色光，即使再一次通过三棱镜也不会再分解为其它的色光。我们把光谱中不能再分解的色光叫做单色光。由单色光混合而成的光叫做复色光，自然界的太阳光，白炽灯和日光灯发出的光都是复色光。光与色的关系色彩现象是一种视觉的现象，产生视觉的主要条件是光线，物体是受到光线的照射，才产生形与色彩。眼睛所以能看见色彩，是因为有光线的作用，才得以看清四周的景物。所以，色彩是光线产生的现象，没有光就没有色，光是人们感知色彩的必要条件，色来源于光。所以说：光是色的源泉，色是光的表现。光是人们感觉所有物体形态和颜色的唯一物质色是由物体的化学结构所决定的一种光学特性，是光作用于人眼引起除形象以外的视觉特性。第三节色彩现象的生理性质光还必须作用与人的健康的视觉器官-眼睛。色光(包括光源或物体反射光)射向我们的健康的眼睛并通过视觉神经传到支配大脑的视觉中枢，才能使人产生色彩的感觉。这就是色彩现象的生理性质。一、眼睛的光学系统人之所以能够感知到光线并产生外形与色彩的反应，是因为眼睛的视觉作用，才产生的。人眼的构造和照相机的构造一样，分为眼帘(镜头盖)、虹膜、瞳孔(光圈)、角膜、晶状体(透镜)、视网膜(底片)、视觉神经细胞底层(包括锥体、杆体细胞，即等于底片上的感光药膜)等，只要具有正常视觉功能的眼睛，光线一旦进进后，瞳孔就发挥对光量的控制作用，使形象经过角膜的水晶体和玻璃体到达视网膜上，便产生外形和色彩。二、视觉的两重功能眼睛是一种视觉装置，它不但能对物体感应，也能对某些波长作迅速的