毕业设计（论文）灯光在三维动画中的运用.doc

泰豪动漫学院毕业论文 灯光在三维动画中的运用毕 业 论 文题目名称 灯光在三维动画中的运用 姓 名 学 号 专 业 动漫设计与制作 班 级 12113班 指导教师 二一五年五月独 创 性 声 明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。论文作者签名： 签字日期： 年 月 日摘 要 灯光和阴影的设计在三维动画中起着非常重要的作用。本文从心理空间造型，带动观众的感情变化，营造气氛，刻画角色等方面论述了灯光在三维动画中的合理表现，指出灯光与阴影是三维动画的灵魂。 灯光渲染是三维动画制作中由数据文件转换为序列图片的过程。在动画制作中是必不可少的环节之一。本课题重点根据灯光渲染的制作过程，着手研究三维动漫制作中灯光渲染环节中基础知识，以及灯光渲染在动画片制作流程中的灯光色彩应用。关键词：三维动画；灯光渲染；实际操作；重要性。IAbstract The design of the light and shadow in the three dimensional animation plays a very important role. From psychological space model, this paper drives the audiences feelings change, build atmosphere, depicting characters, etc, this paper discussed the reasonable performance of light in the three dimensional animation, points out that light and shadow is the soul of the three dimensional animation. Light is rendering 3 d animation by the data file is converted into a sequence image process. Is one of the indispensable link in the animation. This topic mainly according to the light apply colours to a drawing of the production process, investigating the three dimensional animation lighting rendering of knowledge production, and render of the animation process light color application. Key words : the three dimensional animation; Lighting rendering; The actual operation; Importance.II目 录摘 要IAbstractII目 录III引 言IV1 灯光在三维动画中的运用11.1 运用灯光的目的是什么？11.2 灯光的分类与运用12 灯光渲染概述22.1 灯光原理22.2 3dsMax灯光和渲染器的分类33 灯光在三维动画中合理表现的重要性43.1 灯光的视觉效果43.2灯光具有营造氛围的作用53.3善于用灯光阴影增加动画的美感6结 论7参考文献8致谢9III引 言 灯光环节是整个三维环节中关键环节之一，也是最耗时的环节，它的好坏直接影响着整个动画的质量，可以说是整个影视作品的灵魂所在。在三维软件中。给虚拟的三维对象赋材质，给场景和实体加灯光，那是为了获得一定的真实感，让虚拟对象和场景接近“照相效果”，而不是空幻的虚拟实体和场景，力求“真实再现”，这些仅供有需要的朋友.51 灯光在三维动画中的运用 1.1 运用灯光的目的是什么 在没有光亮或光线很暗的情况下，运用灯光首先是为了增加人物的光亮度，适应胶片感光的需要。但运用灯光的主要目的，是要刻画人物的立体形象，表现任务的人物的的精神面貌，衬托人物的环境气氛和增强整个画面的艺术感染力，要达到这些目的就要很多问题要眼球和探讨。运用灯光有没有一定的规律性呢？我们都知道摄影这一门艺术是随机应变的，人像摄影又是和活的人物打交道，灯光也是千变万化的，在这种情况下能不能找出些规律性的东西来指导我们工作，这是值得我们大家来研究的。人像摄影中运用幻光，仅仅是多种表现手段中的一个方面。它还要和感光胶片打交道，与彰显条件相结合。它与其他表现手法也有所联系。运用灯光是为照片的任务内容服务的。因此我们运用灯光时一定还要研究与各方面的关系。 1.2 灯光的分类与运用 （1）主光灯；运用的一般原则是，脸上起伏小的不油滑的，皮肤太白的。主光灯要高一点，侧一点甚至近一点，脸上起伏大油滑的主光灯要低一点，正一点稍微远一点。 （2）背光灯；它的作用是增加背景亮度，调剂背景的明暗变化，达到突出主题的作用。 （3）顶光灯；它起的是正面辅助的作用。352 灯光渲染概述2.1 灯光原理我们从周围任何事物中看到灯光，实际上，我们对世界上的观察也由灯光组成。灯光的颜色，明暗能让我们看出事物的外形，不用触摸而感觉到物体的材质。而在MAX中灯光常用的种类可分为平行光，泛光灯，聚光灯三种，每一种光都有不同的阴影跟阴影参数，阴影分为区域阴影、阴影贴图、mental ray阴影贴图、光线跟踪跟高级光线跟踪五种。什么是灯光？从科学的角度来说。灯光就是电磁放射。在实际生活中，我们将光简化成一种能量的放射。灯光又多种传播方式，但我们一般把它看作是光束的集合，光有多种方向的传播，线性和平行光线是最后的理解的。在生活中最常见的线性光源就是太阳，太阳很大，离我们也很远，对于我们来说。它的光线就是线性的，他们从一个方向向平行发射，方向性灯光就是这样传播的。而从同一点光源发出的光线，每条光线的距离是不一样的，表示它们直接的传播有一对的距离，灯泡灯光就是最好的例子。我们把这样的灯光叫做点光，表示从一个点空间发出。 当光遇到一个表面时会发出三种情况，它可能被反射、被吸收或者被折射。光线的反弹：当光照射到一个物体表面时不是被反弹就是被吸收。反弹与吸收由物体表面颜色决定。白色物体反射所有波长的光。反之，黑色物体吸收所有波长的光。当白光照射到一个红色物体表面时，蓝光与绿光被吸收，而红光被反射。所以白色光照射红色物体表面时，被这表面反射的光子就是红色。（蓝色与绿色光子都被吸收了。）当光在空气中传播时，教短波长的光被散射。空气是由悬浮在空中的的各种各样的微小分子和其他微粒组成，当光子在大气中传播时会与这些粒子碰撞而偏离方向。短波长更容易因碰撞而偏离方向。正是这些物理作用使得晴日里天空成为蔚蓝色。没有云的时候，被大气散射的蓝色天光照耀着我们周围的每一个物体。波长长的光，比如红光，能够在大气中传播而没有形成散射。同样的原因，太阳光在厚厚的大气层中传播到达我们所能看到的地发，波长较短的光，蓝色和紫色的光几乎已经散只剩下橙色和红色的光，这就是为什么夕阳是红色的原因。当太阳要落山时，太阳光穿透大气层到达观察者时所经过的路程要比中午时长得多，更多的光被散射和反射，所以光线也没有中午明亮。因为在到达观察的地方，波长较短的光，蓝色和紫色的光几乎已经都形成散射，只剩下橙色和红色的光，所以随着太阳慢慢落下，天空看起来也从橙色变成红色。同样道理，当太阳升起的时候，也是橙色或者红色的。2.2 3dsMax灯光和渲染器的分类标准和光度学。所有类型在视图中显示为灯光对象，它们共享相同的参数，包括阴影生成器。都已消失殆尽，只剩下橙色和红色的光，这就是为什么夕阳是红色的原因。当太阳要落山时，太阳光穿透大气层到达观察者时所经过的路程要比中午时长得多，更多的光被散射和反射，所以光线也没有中午明亮。因为在到达观察的地方，波长较短的光，蓝色和紫色的光几乎已经都形成散射，只剩下橙色和红色的光，所以随着太阳慢慢落下，天空看起来也从橙色变成红色。同样道理，当太阳升起的时候，也是橙色或者红色的。153 灯光在动画中合理表现的重要性3.1 灯光的视觉效果 我们知道，在视觉领域里，视觉想象会使观众对剧情形象的感知在生理与心理过程中起着至关重要的作用。它不仅能满足观众的视觉要求，还能影响到观众的审美心理变化。灯光的不同变化、不同的光束、不同的色彩都能直接地触动观众的第一感觉。比较灰暗的灯光布局，使人一看就心情沉闷。一般这种灯光都用在打斗或表现场景阴暗时使用。明朗的灯光布局令人一看就豁然开朗。一般这种灯光都用在表现欢快的场景。 如图1 图1 43.2灯光具有营造氛围的作用我们常常看到一些制作优良的电影，其中的灯光效果也无不具有独特的风格。一个好的电影总是在一个画面中加入合适的灯光效果来表人物的内心感受，灯光在此时也很好地表现了此处无声胜有声。好的灯光总是能将观众完全带入到这个电影的世界中去。影片中好的灯光可以起到介绍剧情的作用。对于三维动画也是一样，好的灯光能让人更透彻地理解到角色的性格，感受到整部动画的风格。而三维动画软件也提供了许多种不同的灯光效果来达到作品更高的真实性与细腻程度. 如图2 图265 3.3善于用灯光阴影增加动画的美感 在三维动画中阴影的性质决定于光线的性质。在做阴天光线散射时形成漫射光，往往使被摄主体缺少阴影所赋予的立体感和空间感。灯光设计在动画领域中得到更长足的发展是在三维技术出现之后。当动画作为一项产业发展时，它的制作流程和分工更加完善和细腻，灯光的设定也成为必不可少的一道制作工序。可以说灯光与阴影是三维动画中的灵魂。但是灯光在三维动画中的应用还存在不足之处。三维中的光照还不能完全达到模拟真实世界的效果。随着三维技术的不断发展和更新，可以采用用多元化的灯光元素与多盏灯光的配合使用，使三维光照达到真实世界的效果，会大大拓展灯光的艺术表现空间，使人们可以随心所欲地去表现灯关效果，真正地发挥出三维动画灯光的优势。 如图3 图3图中阴影的调和使得动画中的场景更加有美感，亮面与背面的强烈对比衬托出美的效果。65结 论 灯光环节是整个三维环节中关键环节之一，它的好坏直接影响着整个动画的质量，可以说是整个影视作品的灵魂所在。希望从事动漫各行业的人能充分发挥自己的想象，创造出属于我们自己的动画大片，属于我们民族的动画片！1145 参考文献1单勇.凌宇.三维动画场景和灯光M.江西人民出版社.2011.3.2单勇.凌宇.三维动画基础M.江西人民出版社.2011.3.3单勇.凌宇.三维动画进阶M.江西人民出版社.2011.3.4单勇.凌宇.三维动画建模与设定M.江西人民出版社.2011.3.5单勇.凌宇.三维动画流程与视觉效果M.江西人民出版社.2011.3.6赵前.动画影片视听语言M.重庆大学出版社.2007.5.7谭东方.动画分镜头技法M.北京联合出版社，2010（3）8张丽.动画运动规律M.京华出版社，2010（3）9康俊.Flash动画设计M.中国青年出版社，2013（8）10周国栋.动画短片设计M.人民邮电出版社，2013（1）11罗有萍.动画艺术设计案例M.清华大学出版社，2008（1）12王方.剧本创作M.电子工业出版社，