Maya材质与灯光.doc

Maya材质与灯光讲义三点照明一Maya灯光与阴影的创建用户可以从Maya界面中的不同部分来创建灯光。 1、从Shelf/Rendering里创建。 2、从Create/Lights里创建。 3、从Hyper Shade/Lights里创建。二灯光的类型1、 在Create-Lights命令下我们可以看到，6种灯光的类型。2、 它们是Ambient Light环境光；Directional Light平行（定向）光；Point Light泛光灯（点光源）；Spot Light聚光灯；Area Light区域光；Volume Light体积光。 3、手柄工具：先选择灯光，再按键盘 “T” 键。如下图 4、为了方便我们摆放灯光，还经常用到Look Through seleted通过当前选择项观察命令来使得我们以灯光的视角来观察物体。5、Ligt-Centric灯光中心的用法：打开Light_Centric.ma场景文件，激活persp透视图，找一个合适的角度，渲染看效果。在现场中排除灯光： 【灯光中心】或【物体中心】三、基本灯光的属性1、Ambient Light（环境光）环境光能够从各个方向均匀的照射场景中的所有物体。环境光具有两种照明方式：一种是从一点向外全角度产生照明，可以模拟室内物体或大气产生的漫反射效果；另一种是类似于平行光的效果，可以模拟室外太阳光的光照效果。优点：环境光可以让物体在不同角度均匀受光，模拟物体受环境间接照明的效果，环境光可以与平行光结合使用，来模拟室内太阳光的效果。2、3、 Directional Light（平行光）平行光是用来模拟一个非常明亮，非常遥远的光源。所有的光线都是平行的，照明与方向有关，与位置无关，经常用于全局照明。虽然太阳是一个点光源。可是因为它离我们的距离是如此的遥远，以至于太阳光到达地球后实际上是没有角度的，所以我们用平行光源来模拟太阳光。 深度贴图阴影，是通过计算灯光与物体之间的位置，产生阴影贴图，模拟出阴影效果。设置项有：深度贴图的分辨率、阴影颜色、阴影过滤尺寸，渲染速度快。4、 光线跟踪阴影，是通过追踪光线路径生成的，是灯光光线到物体被照明的每一个点所跟踪的路径。渲染速度慢，但效果好。支持透明物体，光线可以透过透明物体进行折射。例子：玻璃渲染（两种阴影方式的对比）5、 Point light 泛光灯(点光源)点光源是被使用的最普通的光源。光从一个点光源射向四面八方，所以光线是不平行的，光线相汇点是在灯所在的地方。它模拟一个挂在空间里的无遮蔽的电灯泡。点光源可以投射阴影。 6、 Spot Light（聚光灯）聚光灯是具有方向性的灯，所有的光线从一个点并以你定义的圆锥形状向外扩散。可通过使用Cone Angle（锥角）滑块的方法，从顶点开始以度为单位来度量锥体。聚光灯是所有灯光中参数最复杂的灯光。通过调节它的参数可以产生很多类型的照明效果，实用性很高，可以很方便的控制照射范围和灯光衰减等效果。如：室内、室外、早晨或傍晚等。用户可以使用聚光灯来模仿舞台灯光、手电筒或夜晚的车灯。Color：颜色控制灯光颜色,其中V值会参与灯光最终强度的计算。Intensity：强度直接控制灯光的强弱。Illuminates by Default默认照明是灯光照明的总开关Emit Diffuse发射照明 Emit Specular发射高光 子开关Decay rate：衰减率当灯光强度为100，四类衰减效果依次减弱： 无衰减（No Decay） 一次线性衰减（Linear） 二次衰减（Quadratic）,真实衰减 三次衰减（Cubic）Cone Angle 锥形角度控制光照角度。通常采用缺省值40度就够了，不要把Cone Angle设置太大,否则阴影会出现问题。Penumbra Angle 半影角度控制灯光照明区域边界的扩散效果。该值为正时,外部矩形区域边缘模糊不清；该值为负时,内部矩形区域边缘模糊,边缘轮廓不清。Drop off 灯光从中心向边缘衰减。Area Light (区域光)区域光是Maya灯光中比较特殊的一种类型，和其它的灯光不同的是，区域光是一种二维的面积光源。它的亮度不仅和强度相关，还和它的面积大小直接相关。通过Maya的变换工具可以改变它的大小和方向。区域光可以模拟诸如窗户射入的光线等情况。而且区域光的计算是以物理为基础的。它本身有衰减效果，没有设置衰减选项的必要。区域光也可以投射阴影。但是如果使用Depth Map Shadow算法来计算区域光的阴影，它的阴影和其它的灯光是没有什么两样。要想得到真实的区域光阴影，必须使用光影追踪算法。下图是通过光影追踪计算得到的区域光阴影，注意随着距离变远，其阴影变得越来越虚。这是区域光的阴影特点。但是这种高质量的阴影是以大量的计算时间为代价的。例子：AreaLight光线跟踪阴影.mb7、 Volume light (体积光)它是一种可以控制光线照射范围的光，操作很灵活，可以手动控制衰减的效果。相对其他几种灯光来说比较特殊，它的具体参数如下：Volume Light(体积光)除了在Attributes菜单中增加了一个Light Shape参数外，还补充了两大项特有的参数Color Range（颜色范围）部分和penumbra（半影）部分。见下图Volume Light(体积光)属性菜单3、 灯光三要素：颜色，方向，强度2）灯光方向顺光：光源和摄像机处与同一方向，几乎消除阴影，使画面较平淡，缺乏立体感。顺侧光：光源与摄像机呈45度，被照主体具有体积感，阴影柔和，常常做为主要光源。侧光：光源与摄像机呈90度，明暗对比强烈，缺乏明暗过渡，形成很特殊的强对比效果。逆光：光源与摄像机相对成180度角，也叫轮廓光，用于勾勒轮廓，分离前后景，形成优美的线条顶光：神圣，庄严，神秘，能加强神圣庄严的感觉。底光：邪恶，恐怖，神秘。灯光效果一、灯光雾1.Light Fog的基本参数Fog Spread（雾扩散）：此参数只在聚光灯的属性编辑面板中出现，是用来控制雾在横断面半径方向上的衰减。值越小，衰减越快。Fog Intensity（雾强度）：是用来控制雾强度的参数。Fog Type（雾类型）：该参数只在点光源的属性编辑面板中出现，是用来设置灯光雾的三种不同浓度衰减方式。Normal是雾的浓度不随着距离变化；Linear是雾的浓度随着距离的增加呈线性衰减；如果设置为Exponential，则灯光雾的浓度随距离的平方成反比衰减。Fog Radius（雾半径）：此参数也只在点光源的属性编辑面板中出现，控制灯光雾球状体积的大小。2.Light Fog节点的属性面板Density(密度):控制灯光雾的密度，雾的密度越大，视觉效果越亮。Color Based Transparency：控制雾中或雾后的物体的模糊效果。勾选后，处在雾中或是雾后的物体的模糊程度同时受Color（颜色）和Density（密度）的影响。默认改选项勾选。Fast Drop Off（衰减）：控制雾中或雾后的物体的模糊程效果。勾选后，雾中或雾后的各物体模糊的程度同时受Density值和物体距摄像机的距离的影响（也就是受物体和摄像机之间雾的多少影响）。3.灯光雾的阴影它可以对处在雾中的物体产生阴影效果。灯光雾的阴影参数并不在灯光特效参数部分，而是在产生雾效果灯光的阴影参数部分。勾选Shadows 下面的 Use Depth Map Shadows,则打开了灯光雾阴影。 Fog Shadow Intensity : 灯光雾阴影强度。Fog Shadow Samples（雾阴影采样值）：用来控制灯光雾生成的阴影效果的颗粒度。这个值越大，产生的阴影就越细腻，但是计算量也越大，渲染速度也就越慢。聚光灯的灯雾特效：Light Effects灯光特效的卷展栏Light Fog灯光雾 Color 2D Textures2D纹理二、 灯光的辉光效果 Special Effects特殊效果：Hide Source隐藏源，隐藏发光物体，只渲染辉光效果。 Glow Intensity辉光强度：控制物体的辉光亮度例子：LightGlow.ma 为字体创建一个blinn材质，材质参数如图所示：三、灯光阴影与灯光雾效果 1. Shadow Map：深度贴图阴影Shadow color：阴影色彩Resolution：阴影贴图的分辨率.Focus：决定投射阴影的范围大小Filter Size：模糊阴影的大小Disk Base Dmaps:把深度贴图保存到磁盘上Use X/Y/Z Map:设定投射阴影的方向2. Ray Trace Shadow：光线跟踪阴影Light Radius:阴影柔化程度(边缘过渡柔化)Shadow rays:阴影采样次数，当柔化边缘后产生噪点可以适当提高.Ray depth limit 限制光线跟踪反弹次数。(折射和反射)用两种阴影方式做一下对比因为玻璃质感的投影很特殊，这里我们为了达到上边的的光影效果，对灯光阴影和渲染设置都做了特殊设置。灯光阴影的选择：1）.什么是自投影 如图所示,在平面上形成一道道的不正常阴影.当灯光投射阴影在两个很近的plane时或者Dmaps分辨率较低时容易出现.2）. 解决方法: 1.Use Mid Distance(默认情况为勾选).2.调整Bias值3.提高Resolution.(相当于提高了采样线) 建一组模型，运用灯光阴影与灯光雾来实现灯光模拟的效果。五、三点灯光照明（经典的布光方法） 主光灯，辅光灯，背光灯1、 主光源主光源主要确定场景中主光的照射方向，它是所有灯光中最亮的光，同时需要产生阴影，使场景具有层次。主光的角度很重要，不仅控制场景的主光方向，还有灯光的照明强度和颜色的变化。不同角度的灯光模拟的环境气氛不一样。主光由下向上角色像反面人物，阴森可怕主光由上向下角色像在路灯下，眼睛和下巴会产生阴影，缺乏细节。常用主光角度主光灯方向为渲染相机视图的左侧或右侧1545角，且灯光向上与相机成1545角。 2、辅光源 辅光源做辅