1、第 8 章 灯光与摄影机真实的渲染就是要表达出真实的自然效果。这就要求把握住表达自然效果中的几个主要因素，光线和阴影就是其中之一。当然除了用于表达真实的自然效果之外，灯光和阴影还能用来对效果图进行艺术的加工，烘托气氛。下面就来了解一下 max 中灯光和阴影的使用方法。8.1 光照和阴影3ds max 提供了很多种类型的灯光，使用它们可以模拟出各式各样的照明效果。当然要制作出理想的照明和阴影效果也并不容易。在使用灯光之前，必须对 max 的各种灯光作一个系统的了解。7.1.1 灯光类型在【创建】菜单中的【灯光】子菜单中也列出了全部的灯光，如下图所示。大家可以看到这里有六种标准灯光，它们各有各的特
2、点，下面就分别予以介绍。（1） 【目标聚光灯】&【自由聚光灯】【目标聚光灯】和【自由聚光灯】：是常用的主射灯光。【目标聚光灯】的创建方法是：先在视图中点取一点作为聚光灯的光源点，按住鼠标不放，将它在视图上拖动，确定聚光灯投射的目标点。它的光照原理如下：光线从光源发出，向着目标点的方向投射，并且投射光线有一定的范围，所有的光线都被限制在一个圆形的区域中，如下图所示。（2） 【泛光灯】【泛光灯】是一种点光源，可以将它看成是屋中悬挂着的一个灯泡，它能够向四周发射光线。这种灯光常常用来照亮一个较小的区域，用来作补光效果很好。（3） 【平行光】【平行光】能够投射出平行的光线，所以常用来模拟太阳光。它也是
3、一种常用的主射灯光，光照原理如下图所示。提示：也许你会问，在没有创建灯光的时候，应该没有光线投射，应该是一片漆黑才对，为什么还能很清晰的看到模型呢？这是因为在没有创建灯光的时候，max 系统在场景中有两个默认的灯光照亮着场景。在创建出新的灯光时，这两个默认的灯光就消失了。（提问，渲染场景，并提问同学们当前的场景中存在什么问题？）这时的场景中没有阴影，这是很不真实的。进入【平行光】的【常规参数】卷展栏，勾选【阴影】前的【启用】选项，将灯光的投影功能打开。再对场景进行渲染，得到如下图所示效果。7.1.2 灯光的参数设置下面以【目标聚光灯】为例，了解一下灯光的各项参数设置。选择聚光灯的光源物体，然后
4、进入修改面板，在这里可以看到【目标聚光灯】的众多设置选项。 ； （1） 【常规参数】设置区 【灯光类型】选项栏【启用】：勾选该选项，将打开聚光灯的光照，在后面可以设置光源的类型，可以将现有的灯光类型进行转化；【目标】：勾选该选项，可以决定聚光灯是否带有目标点。 【阴影】选项栏【启用】：勾选该选项，将在场景中显示出灯光所照射物体的阴影。【排除】：按下【排除】按钮，将打开【排除/包括 】设置框，如下图所示。在这个设置框中，我们可以对场景中的每个物体进行设置，决定它是否接受光照和是否产生阴影。左边的是场景中的物体，右边是要排除的物体。选择场景中的物体，然后按下中间的一个向右的箭头，将它们放到右边的排
5、除区域中，就完成了一次排除操作。在这个排除区的上面，可以设置物体排除的内容：【照明】：选择该选项，将使排除区内的物体不接受任何的照明。【投射阴影】：选择该选项，将使排除区内的物体不产生阴影。【二者兼有】：选择该选项，将使物体既不接受光照，也不投射阴影。场景中共九个茶壶模型，使用一个灯光照明，在【排除】区中将其中的八个茶壶包含进来，选择【照明 】排除选项，使这八个模型不接受光照，只投射阴影，效果如下图所示。提示：这项功能非常的实用。为了使效果图更加的精细，往往需要对一个物体进行单独的打光照明，而不影响周围的其它物体；常常为表现一个物体，就需要打上 n 个灯光。在【阴影】设置区的下面还有一个下拉菜
6、单，这里提供集中投射阴影的计算方法，如下图所示。 【强度/颜色/衰减】卷展栏 【倍增】：灯光的倍增器，代表灯光的强度，数值越大，光照越强；它的数值可以为负，当倍增数值为负时，灯光将起到吸光的作用；灯光的这个用途也非常的重要，在为物体打光时，不仅可以加亮，还可以吸光。通过后面的颜色窗口可以设置灯光的颜色。【衰退】：在【衰退】选项框中，可以设置灯光的衰减计算方式：默认的聚光灯照明效果有非常尖锐的明暗分界，这是非常不真实的，要得到柔和的明暗分界线就需要对光照进行衰减设置。【反转】：选择这种衰减方式之后，灯光投射线中将出现一个浅绿色的圆弧边界，这个边界决定了灯光衰减的初始位置，从这里开始灯光将随着距离
7、的增加而衰减，如下图所示。注：这种灯光衰减的效果是非常明显的，而且比较难控制，所以一般很少设置该选项。max 提供给我们两种衰减方式：【近距衰减】和【远距衰减】 。【近距衰减】：灯光强度在光源到指定起点之间保持为 0，在起点到指定终点之间不断增强，在终点以外保持为颜色和倍增控制所指定的值，或者改受【远距衰减】的控制。 【近距衰减】与【远距衰减】的距离范围不能重合。【使用】：在【近距衰减】的选项框下勾选该选项，打开灯光的近距衰减功能。这时可以看到灯光的照射方向上又出现了两个边界框，一个代表光照衰减的起始位置，另一个代表灯光衰减的终止位置，如下图所示。【开始】：设置灯光开始淡入的位置。【结束】：设
8、置灯光达到最大值的位置。【显示】：用来显示近距衰减的范围线框。【远距衰减】：使用远距衰减时，在光源与起点之间保持颜色和倍增控制所控制的灯光强度，在起点到终点之间，灯光强度一直降为 0。【使用】：用来开启远距衰减。【开始】：设置灯光开始淡出的位置。【结束】：设置灯光降为 0 的位置。【显示】：用来显示远距衰减的范围线框。 【聚光灯参数】卷展栏 【显示光锥】：勾选该选项，将显示出聚光灯的投射边界线。通常当选中一个聚光灯时，投射边界将自动显示出来；但是当没有选中聚光灯时，投射边界将不会显示出来。勾选【显示光锥 】后，不论是否选中聚光灯，都将显示出它的光照范围。【泛光化】：打开此选项，使聚光灯兼有泛光
9、灯的功能，可以向四面八方投射光线，照亮整个场景，但仍会保留聚光灯的特性，例如投射阴影和图像的功能仍限制在【衰减区】以内。如果既想照亮整个场景，又想产生阴影效果，那么打开此选项，只设置一盏聚光灯就可以了，这样可以减少渲染的时间。如下图所示，右侧为勾选【泛光化 】的照射效果。注意：勾选【泛光化】之后， 【聚光区/光束】的设置将失效。【聚光区/光束】：用来设置投射的中心区域的大小。【衰减区/区域】：调节灯光的衰减区域，以角度为单位。从聚光区到衰减区的角度范围内，光线强度由强向弱进行衰减变化，此范围外的对象将不受任何光强的影响。如下图所示，左侧为聚光区与衰减区角度相差较大的效果，这时可以产生柔和的过渡边界；右侧为相近时的效果，这时衰减过渡很小，产生尖锐生硬的光线边界。注意：适当的调整【聚光区/光束】和【衰减区/区域】的数值，也可以产生出投射衰减的效果。两者之间必须有一定的间隙，而且这个间隙不能小于2.0。【圆/矩形】：还可以选择聚光灯的聚光的边界外形，可以选择 【圆形】和【矩形】两种。缺省设置是圆形，产生圆锥状灯柱；矩形灯产生长方形灯柱，常用于窗户投影灯或电影、幻灯机的投影灯，如果打开这种方式，下面的【纵横比】值用来调节矩形的长宽比， 【位图拟合】按钮用来指定一张图像，使用图像的长宽比作为灯光的长宽比，主要为了保持投影图形的比例正确。 【高级效果】卷展栏：
