内容
- 01.成为光明的学生
- 02.从实用的照明设计入手
- 03.了解照明属性
- 04.投射阴影
- 05.体积/雾灯和平方反比定律
- 06.高级：颜色，温度，灯光规格，基于图像的照明
- 07.渲染多次
- 赢得SIGGRAPH之旅！
- 今天就参加比赛！
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3D工作的一大优点是它如何融合现实世界中的许多元素，而且效果更好。在3D程序中设置场景时，通常会模仿真实世界中的属性。
如果人们的目标是逼真的写实主义，那就尤其如此。因此，当我们构建场景时，无论是室内场景还是室外场景，我们经常尝试复制在现实世界中有意义的内容。照明也是如此。 CG的局限性总是会出现，并迫使我们想出创造性的方法来复制现实世界，或者有时加以改善。
让我们看一下我们可以做的五件事，以便在任何3D程序中更好地制作CG照明。
01.成为光明的学生
即使您从未上过学成为照明技术的人，也已经在自然和人造照明中度过了整个生活，所以您知道它应该是什么样吗？也许。
开始更好地关注周围世界的照明情况，您的场景将在一夜之间变得更好。除非您为无窗房间建模，否则大多数场景都会混合使用室外和室内照明。即使是晚上没有光线进入窗户的场景也会影响我们的工作。这是因为夜间照明不同于白天。停下来，注意随着一天的进展，您需要多久更换一次环境中的灯光。
02.从实用的照明设计入手
通常，通过将照明设备放置在逻辑上类似现实世界中的位置开始照明场景通常要容易得多。例如，假设您有一个场景发生在我们示例中的公寓中。你会如何点亮呢？拥有一些室内设计知识可以在这里有所帮助。
开始考虑房间照明，台灯，落地灯，枝形吊灯，轨道式照明，透过窗户的自然光等基础知识。别忘了放入逻辑上可以看到的任何对应3D几何形状的照明灯具。
如果您不确定房间的照明方式，那么有很多关于照明设计的书会介绍速成课程。许多室内设计杂志都展示了壮观的现实世界照明。这就是我们在CG工作中追求的目标，因此请从中学习。
03.了解照明属性
在大多数程序中，灯光带有令人印象深刻的控制范围，以使您获得所要的外观。仅在场景中放下灯光，您的场景就永远看起来都不真实，大约在CG左右（1995年左右）！
高端3D封装具有多种光样式选项。与他们一起玩，了解每个人的工作方式。它们旨在模仿现实世界的灯光，但也提供许多其他用途。您需要了解一些基本的照明类型。
- 观点 （灯泡）：从一个点向所有方向辐射光。
- 点：聚焦光线以一个（通常）狭窄的方向向一个方向发射。
- 平行/方向 （太阳）：由于光线平行，所以该光没有扩散。除非另外修改，否则光线均匀地照射到整个场景中。
- 环境的 （漫反射）：产生柔和且无方向性的光。与高光相比，这往往会增加阴影区域的阴影。
- 区域 （面板）：光从宽广的区域发出。这可以用来表示荧光灯或进入窗口的光。
- 体积光：几乎是一种特殊效果，它用于在空间中创建灯光的大气效果。想想阳光。
所有这些类型的灯光都可以多次使用，并根据需要进行混合，以创建逼真的场景。事情开始变得很酷的地方是，我们对这些数字灯的控制比照明设计师对现实生活中的灯的控制要多。
例如，我们可以决定是否要只将光用于漫反射照明（我们看到的大部分光），还是仅将其用于镜面照明（明亮的闪亮反射），或者两者都使用。
我们甚至可以决定是否使用灯来 添加 灯光进入场景，通常是使用灯光，或将其用作场景 减法 光。
在此示例场景中，我们从左侧窗口中使用的区域光开始，以引入一点日光蓝色。虽然由于场景被重新设计为黄昏而将其调低了一点，但仍然存在一点现实主义请注意，每个固定装置中都有一个聚光灯，中央的天花板固定装置中有一个聚光灯，右侧的横条上有三个下垂灯。
餐桌上还有一盏灯，最左边几乎看不见。您可以看到洒落到场景中的光线。您看不到的另一种主要光源是场景中的环境光，用于填充黑暗区域，就像现实生活中的反弹光一样。
环境光是添加此功能的快速简便的方法，并且给场景增添了一种“空气”感。有更多的奇异渲染技术可以做得更好，但是设置和渲染需要更长的时间。这些被称为全局照明技术。
04.投射阴影
光源也会影响投射阴影的质量。例如，应将用于复制太阳的平行光设置为生成更坚硬的边缘阴影，就像太阳产生的阴影一样。聚光灯会产生圆锥形的光，但在此范围之外会变暗。椭圆形的边缘（光线射到表面上）称为“半影”，可以设置为硬边缘或软边缘。只有戏剧性的跟随点会创建硬边，因此通常需要使该边变软。
软件程序提供了一系列用于在CG中生成阴影的技术，其中最常见的两种是“深度遮罩”和“ RAYTRACED”阴影。光线追踪是一种更好的技术，但它可以为渲染增加大量时间。如果您正在做一个小插图，那并不可怕。但是，如果您要制作超高分辨率的图像或动画，请查看深度蒙版阴影是否可能不够好。
阴影在现实主义上有很大的不同。您可以通过使用各种修改技术来优化图像来进一步增强此效果。图案卡是各种形状的卡，在电影界曾被用于在布景上投射喜怒无常的阴影。我们也可以在CG集中使用它。
05.体积/雾灯和平方反比定律
就像CG灯一样，它们并没有在现实世界的灯光中找到所有的属性。因此，有时我们必须将几个CG灯组合在一起才能获得所需的东西。
在示例图像中，我们对每盏灯都执行了此操作。吸顶灯的聚光灯朝下，设置成广角且非常柔软。但是它需要使光线射到天花板上，并且还具有环境感，因此我添加了一个区域光，该光既可以照亮天花板，也可以照亮灯具本身。
然而，一件事仍然不见了。灯具的磨砂玻璃部件必须是明亮的。我没有在模型后面加灯光，而是向模型本身添加了光晕，这是许多程序中可用的技术。
var灯也有斑点，并添加了雾，从而为SPOT增添了一些物体。并且在灯具上添加了区域照明以照亮每个灯具。
尽管在此快速示例场景中并未大量使用，但请记住，光线随着距离的增加而变弱，这称为“掉落”。您的科学老师会称其为“平方反比定律”（我也是，所以我想我们知道谁是这里的书呆子）。可以在大多数程序中设置衰减。这不仅有利于增强现实性，而且还可以使我们更加控制灯光的照明方式。
另一个控件是设置灯光以照亮某些选定模型，而不是其他模型。这对于看不见的餐桌灯非常有帮助，因为餐桌灯太多地照亮了墙壁。一旦设置为不影响它们，场景看起来会好得多。
06.高级：颜色，温度，灯光规格，基于图像的照明
注意颜色，或更多的技术名称，色温。户外照明是来自太阳的亮黄色的奇特混合，但是在阳光明媚的日子，还有来自天空的很多蓝色。在阴天，这一切都会变灰并且饱和。
室内光线通常要温暖得多，尽管随着当今制造的所有新型灯泡的不同，室内光线可能会有所不同。走进任何一家家庭商店，您会看到各种色温的灯泡。但是我们大多数人仍然喜欢温暖的灯光，尤其是用于住宅。
出于说明目的，我们所讨论的内容将给我们带来很好的结果。但是对于精确度很重要的建筑CAD生产，软件包允许您导入特定照明灯具的IES光度数据，从而提供精确的照明再现。
最后，如果您的软件包支持它，则照亮场景的另一个选项称为基于图像的照亮。通过这种技术，您可以引入高动态范围图像（HDRI），该图像具有您要沉浸于3D模型的场景环境。结果通常非常逼真，但通常需要使用其他照明进行增强。
07.渲染多次
我最喜欢的用于插图和动画的一种技术是不仅一次将镜头渲染一次，而且要多次渲染。可以用许多不同的方法完成此操作，但是在我们的讨论中，我们将在单独通过时渲染每个灯光（或可能是一小群灯光，如酒吧上方的灯光）。完成后，可以将它们全部带入Photoshop或After Effects中，并实时调整以适应我们的内心。
字：兰斯·埃文斯
兰斯·埃文斯（Lance Evans）是Graphlink Media的创意总监。他撰写了有关3D的书籍，并为Apple和Alias制作了3DNY研讨会。
赢得SIGGRAPH之旅！
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