3D-灯光和摄相机.doc

灯光四类光源：Standard（标准灯光）、Photometric（光度学灯光）、Daylight(日光)和Ambient Light（环境光），每一种光源类型中又包含了一些具体的灯光物体。一般灯光架设顺序：1. 首先架设Omni（泛光灯），被作为“基础灯”，用于照亮背景，确定场景中的环境时间段。2. 架设“关键灯”，设置一盏或多盏灯光物体以表达场景中的某一个固定光源，例如阳光、台灯、壁灯等。Target Spot（目标聚光灯）、Target Piont（目标点光）和Target Linear（目标线光）都是很好的关键灯，IES Sun（IES阳光）则专用于模拟阳光。3. 最后设置Ambient Light（环境光），对整个场景的亮度值和色彩产生影响。 Standard（标准灯光） 灯光特征Omni（泛光灯）：向四面八方均匀地发散光线，没有具体的照明目标，通常仅用于辅助照明。一般而言，泛光灯在同一个场景中不能过多地使用，否则场景将显得平淡而且没有层次感。Target Spot（目标聚光灯）：产生锥形的照射区域，有着非常明确的照明方向和照明范围。聚光灯起点是真正的光源，起点和落点的倾斜角度控制聚光灯的照明方向，通过调整聚光灯光束的大小来控制照明范围。l 参数设置General Parameters（一般参数）扩展栏Light Type（灯光类型）On（打开）：确定灯物体的开启与关闭。（注意该选项无法作为开关灯动画来使用。）Targeted（目标）：确定灯物体是否为目标灯（取消该项，灯光成为自由聚光灯，无落点。）Shadows（阴影）On（打开）：勾选后灯光将为场景中的物体投射阴影。阴影方式列表：在其中选择一种合适的阴影方式进行渲染。Shadow Maps（阴影贴图）Ray-Traced Shadows（光线跟踪阴影）Adv.Ray Traced Shadows（高级光线跟踪阴影）Area Shadows（区域阴影）Use Global Settings（使用全局设置）：勾选后，将下面的阴影参数应用到同一场景中的所有带阴影设置的灯光物体上。Exclude（排除）：指定场景中的某些物体不受到当前灯光的照射，又分为照明影响和阴影影响。（在排除对话框中通过 按钮将物体置入右侧排除对话框，通过 按钮取回物体。并设置是排除对物体的Illumination（照明）、Shadow Casting（投射阴影），还是Both（两者）。）Intensity/Color/Attenuation（亮度颜色衰减）扩展栏Multiplier（倍数）设置灯光照明的倍数。当灯光亮度的最高值已不能满足场景要求时，要增加Multiplier值。当Multiplier为2时，灯光强度增加一倍；为0.5时，灯光减弱一倍；为负值时无灯光强度。Color（色彩块）设置灯光的颜色及亮度。（该项可以设置动画效果：如在一个时间段内从黑到白设置开灯动画。）Attenuation（衰减）用于控制光线的衰减，产生近亮远暗的真实效果。Near Attenuaion（近处衰减）：灯光亮度在光源到指定Star点之间保持为0，在Star点到指定End点之间不断增强，在End点以外保持灯光的正常设置值。Far Attenuaion（远处衰减）：灯光亮度在光源到指定Star点之间保持灯光的正常设置值，在Star点到指定End点之间不断减弱，在End点以外灯光亮度值减为0。Show（显示）：显示衰减Star点和End点的范围线。注意：在实际应用时，大多使用Far Attenuaion（远处衰减）进行设置。Decay（衰减）：光线衰减控制的附加项，可以加剧衰减效果。包含三种方式None（无）、Inverse（反向），以反向方式计算衰减、Inverse Square（平方反向），选择后会使衰减更剧烈，场景变得更暗。注意：Decay的起点位置取决于是否使用Attenuation（衰减），如果使用Near Attenuaion（近处衰减），则Decay从其End点开始；如果使用Far Attenuaion（远处衰减），则Decay从其Star点开始；当两种Attenuation同时使用时，以Near为准；如果不使用Attenuation，则Decay从光源位置开始。Spotlight Parameters（聚光灯参数）扩展栏主要用于设置聚光灯的Hotspot（高光区）及Falloff（扩散区），控制聚光灯的照明范围。Show Cone（显示锥形）：缺省情况下，聚光灯只有在被选取时才会显示锥形范围框。勾选Show Cone后，无论聚光灯是否被选取都会显示其锥形范围框。Overshoot（泛光化）：勾选后聚光灯将同时兼有泛光灯的功能，它的光线将不再受锥形范围框束缚，改成向四面八方投射，照亮整个场景。但在投射阴影时，阴影的方向仍按聚光灯指向进行，同时阴影图像仍会被限制在锥形范围框内。注意：利用该项目，可以仅用一盏聚光灯就照亮整个场景，同时又能投射阴影。一个场景中的灯光物体越少，渲染速度就会越快。Hotspot/Beam（高光区光束）：调节聚光的锥形照明范围，聚光灯的光强度在Hotspot区中保持不变。Falloff/Field（扩散区光域）：聚光灯的光强度在Hotspot与Falloff之间进行衰减，在Falloff圈之外光强度减为0。注意：当Hotspot与Falloff值非常接近时（最小差距2），投影出一个边缘清晰的圆形光圈；当两个数值相差较大时，光圈的边缘模糊，差值越大边缘越模糊。Circle/Rectangle（圆形矩形）：锥形范围框的底圈形状，缺省设置为Circle（圆形），当模拟电影、投影灯等效果时可以使用Rectangle（矩形）。 Advanced Effects（高级效果）Contrast（对比度）：增强场景照明后的明暗间的反差。当值为0时正常显示，增加Contrast值后，亮区会更亮，暗区则更暗。Soften Diff.Edge（柔化过渡边界）：柔化过渡区与阴影区之间的边缘，避免产生过于明显的明暗分界线。但增加Soften Diff.Edge值后会略微降低灯光亮度。Affect Diffuse（影响过渡区）和Affect Specular（影响高光区）：上述设置在缺省情况下对整个物体表面产生影响，在此也可设置仅对其中某一个区域进行影响。Ambient Only（仅环境光）：勾选后，灯光将以环境照明的方式将物体表面均匀照亮，此时被照亮物体表面渲染后呈平面显示。Projector Map（投影图像）：勾选后，聚光灯将被作为一个投影仪使用，投射在Map项中选择的图像上。将树图案投射在楼梯上，模拟阳光效果。Shadow Parameters（阴影参数）扩展栏Object Shadows（物体阴影）Color（色彩块）：物体阴影的颜色。Dens（浓度）：设置阴影的浓度，缺省值为1，提高后会增加阴影的黑色程度，降低后可以创建透明阴影，。Map（贴图）：为阴影指定一张贴图，单击None按钮后可以选择贴图。Light Affects Shadow Color（灯光影响阴影颜色）：当灯光有一定颜色时，阴影若为灰色或黑色，在场景中就会显得很突兀。勾选该项目后，阴影的颜色将显示为灯光颜色配合阴影亮度值的混合效果。Atmosphere Shadows（大气环境阴影）On（打开）：设置大气是否对阴影产生影响。勾选后，当灯光穿过大气时，大气也会被投射出阴影。Opacity（不透明度）：设置大气阴影的透明值。Color Amount（色彩总量）：以百分比控制大气颜色和阴影颜色的混合程度。Shadow Map Parameters（阴影贴图参数）扩展栏随着General Parameters（一般参数）扩展栏中Shadow（阴影）类型选择的不同，这个扩展栏会自动发生变化，以对应所选的阴影方式。阴影贴图的特点是可以通过增加Sample Range（样本范围）产生边缘柔和的阴影；在没有动画物体的情况下，渲染时只需要计算一次，是最快的阴影方式；但在投射时无法区分场景中的透明和不透明物体之间的阴影。Bias（偏移量）：设置阴影与阴影投射物体之间的差距。缺省值为1.0（世界坐标系），设置值越高，阴影越偏离物体。Size（尺寸）：以像素为单位，设置阴影贴图的大小和分辨率。注意：无论如何设置，阴影外轮廓的范围不会发生变化。当Size值高时，阴影的边缘更清晰；当Size值低时，阴影的边缘会虚化且呈锯齿状。Sample Range（样本范围）：设置阴影边缘的柔化量，值越高，边缘越柔和。配合降低阴影的Dens（浓度）值可以产生较接近于真实灯光的投影效果。Absolute Map Bias（绝对贴图偏移）：以绝对坐标方式计算贴图偏移值，取消后以相对坐标方式计算。2-Sided Shadows（双面阴影）：勾选后，灯光在投影时将同时计算物体背面的阴影。注意：事实上大多数双面物体都会使用2-Side材质，一旦使用了2Side材质，则灯光无论是否选择2-Sided Shadows，都会投射出正确的阴影。故最好不要勾选该项目，否则渲染时会不必要地浪费更多的时间。Ray-Traced Shadow Parameters（光线跟踪阴影参数）扩展栏光线跟踪方式是通过跟踪光源采样出来的光线路径所产生的阴影，该方式生成边缘清晰的阴影，同时可以为透明物体投射透明的阴影。Ray Bias（光线偏移量）：与Shadow Map Parameters中的Bias值相同。Max Quadtree Depth（最大平方树深度）：Quadtree（平方树）是一种用于计算光线跟踪阴影的数据结构。增加平方树数值后，可以加快光线跟踪阴影计算过程，但要消耗大量的系统内存资源，减慢整个场景的渲染过程。Advanced Ray-Traced Parameters（高级光线跟踪参数）扩展栏高级光线跟踪兼有光线跟踪阴影和阴影贴图的特性，既可以支持透明与不透明贴图，又可以设置出边缘柔化的阴影，同时它比光线跟踪阴影的计算速度快，更适用于有很多灯光和面的复制场景。Basic Options（基础选项）Mode（方式列表）：在其中选择产生阴影的光线跟踪类型，包括三种方式。Simple（简单），由灯光向表面产生单一光线，阴影边缘有明显锯齿；Antialias 1-Pass（抗锯齿单向延伸），由灯光向表面产生一组光束，阴影边缘有轻微锯齿；Antialias 2-Pass（抗锯齿双向延伸），由灯光向表面产生二组光束，阴影边缘柔化。Antialiasing Options（抗锯齿选项）Shadow Integrity（阴影完整性）：当增加了Shadow Spread值后，阴影部分区域可能会变得不完整或出现细小裂缝。追加Shadow Integrity值后可以修正。Shadow Quality（阴影质量）：配合Shadow Spread（阴影伸展）值设置阴影边缘柔化区域的质量。Shadow Spread（阴影伸展）：以像素为单位，设置阴影边缘柔化的范围。Shadow Bias（阴影偏移量）：与Shadow Map的Bias相同。Jitter Amount（抖动数量）：通过将阴影的柔化区域由线条过渡转为随机杂点的方式，使阴影边缘变得更加柔和。Area Shadows（区域阴影）扩展栏区域阴影通过设置一个虚拟的灯光空间来投射阴影，它的投影效果与高级光线跟踪相似。Basic Options（基础选项）Mode（方式列表）：包括五种方式。Simple（简单），产生生硬的阴影效果，边缘有明显锯齿；Rectangle Light（矩形灯），虚拟以矩形方式排列的灯光，投射出边缘较柔软的阴影，有轻微锯齿；Disc Light（圆形灯），以圆形方式排列的灯光中产生光线，投射出边缘清晰的阴影但抗锯齿；Box light（盒形灯），从正方体的光源中产生光线；Sphere Light（球形灯），从球体的光源中产生光线。Anitaliasing Options与高级光线跟踪方式的抗锯齿选项设置完全相同。Area Light Dimensions（区域光源尺寸）LengthWidthHeight：用于设置区域阴影虚拟灯的尺寸。Optimizations（优化）扩展栏在选择了Advanced Ray-Traced（高级光线跟踪）或Area Shadows（区域阴影）投影方式后，灯光参数面会自动追加一个Optimizations（优化）扩展栏。Transparent Shadows（透明阴影）On（打开）：使用后，灯光物体在投影时才会支持场景中的透明材质和不透明度贴图，但该选项会减缓渲染速度。关闭后，所有的物体均投射黑色的阴影。Antialiasing Threshold（抗锯齿阈值）：由色彩块的亮度值决定透明阴影的质量，当亮度值提高时，渲染速度加快但阴影有明显锯齿效果；当亮度值降低时，阴影抗锯齿效果好但渲染速度减缓。Antialias Suppression（抗锯齿抑制）勾选后可以提高渲染速度，但渲染图像的质量会轻微降低。Coplanar Face Culling（支除共面）Skip Coplanar Faces（跳过共面）：勾选后可以避免相邻表面间的阴影互相影响。Threshold（阈值）：两个表面之间的角度在Threshold设置范围之内，即被认可为相邻表面。 Photometric（光度学灯光）光度学灯光以光度学角度模拟现实的灯光效果，以帮助用户产生非常真实的渲染效果。灯光特征Target Piont（目标点光）：通过目标点定位，从一个点四周发散光能，可以模拟各种灯具中的白炽灯泡照明效果。Target Linear（目标线光）：通过目标线定位，从一条线段向四周发散光能，可以模拟日光灯管照明效果。Target Area（目标区域）：通过目标点进行定位，有两种类型的分布方式，Diffuse和Web。IES Sun（IES日光）：一个强烈的光源，可以模拟日照效果。 可以配合Daylight日光进行设置。 环境光选择菜单命令“Rendering/Environment（渲染/大气环境）”。单击Ambients（环境光）下的方块，可设置环境光的颜色。环境光的颜色和亮度值将影响整个场景的色彩，正确设置方法是，先将环境光设置为黑色，不对场景中的物体产生任何影响。在场景中架设好所有的灯光后，再来调整环境光源，增强场景效果。 摄相机两种摄像机：Target（目标）和Free（自由），两种摄像机的创建参数完全相同。所不同的是：目标摄像由起点和目标点构成，起点为摄像机位置，目标点控制视线方向，常用于创建效果图；自由摄像机只有一个起点，通过旋转起点控制视线的方向，常用于动画场景。 摄像机分类l Target（目标）摄像机目标摄像机相比自由摄像机更易于控制视线方向，只需将目标点移至需要观察的位置即可，是3DS max定义透视的主要方法。缺省设置的43.456mm摄像机得到的透视效果与人眼观察真实世界得到的透视效果基本相同，因此摄像机视图是最常被用于着色渲染的视图。摄像机起点和目标点均可以设置动画，但在设置目标摄像机的路径动画时，最好先将他们都链接到一个虚拟物体上，然后再对虚拟物体进行动画设置。l 目标摄像机的调整在建筑效果图中调整目标摄像机的创建参数，主要是调整镜头的尺寸或FOV。镜头的尺寸大小和视角FOV彼此相反地关联，它们是描述同一事物的两种方法。可以通过修改两者中的任何一个值改变摄像机镜头。注意：必须选择目标摄像机的起点，才能进入修改面板进行设置。Free（自由）自由摄像机多用于路径动画，例如建筑物中的漫游、车辆或飞机移动中的跟踪拍摄效果等。自由摄像机的方向可以随着路径的变化而变化。l 摄像机参数设置Parameters（参数）扩展栏Lens（镜头）：在数值栏中输入数值，以设置摄像机的焦距长度。短焦距可以使摄像范围更大，场景中单个物体相对更小，但会造成鱼眼镜头的夸张效果；长焦距可以拉近场景，但摄像范围相对减小。Lens值也可以直接在Stock Lenses（库