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1、灯光与摄像机灯光与摄像机本讲稿第一页，共三十七页复复 习习l材质与贴图材质与贴图l材质编辑器材质编辑器 l常用贴图常用贴图l贴图坐标贴图坐标l示例示例lVRay渲染器简介渲染器简介本讲稿第二页，共三十七页示例一：纹理材质示例一：纹理材质本讲稿第三页，共三十七页示例二：反光材质示例二：反光材质l表面光滑的物体，具有一定的反光效果，对周围物体有反射作用。l在一般效果图制作中，常在reflection（反射）中加入flat mirror（平面镜像）贴图和raytrace（光线跟踪）贴图来表现反光材质。l注意强度/模糊/衰减的真实。本讲稿第四页，共三十七页示例三：凹凸材质示例三：凹凸材质本讲稿第五页，
2、共三十七页示例四：不透明贴图示例四：不透明贴图本讲稿第六页，共三十七页示例五：玻璃幕示例五：玻璃幕反射贴图与反射贴图与UVW贴图修改器贴图修改器本讲稿第七页，共三十七页示例六：楼梯示例六：楼梯多维多维/次对象贴图与次对象贴图与UVW贴图修改器贴图修改器本讲稿第八页，共三十七页作业作业：材质球制作材质球制作 金属、玻璃材质各三种金属、玻璃材质各三种分别用分别用3D MAX材质材质 与与 VR材质材质 制作制作本讲稿第九页，共三十七页本章导航本章导航l灯光灯光l灯光概述灯光概述l光度学灯光光度学灯光lVRay灯光灯光l摄影机的运用摄影机的运用本讲稿第十页，共三十七页一、灯光一、灯光l灯光是基于计算
3、机的模拟灯光对象，例如家用或办公室灯、舞灯光是基于计算机的模拟灯光对象，例如家用或办公室灯、舞台和电影工作时使用的灯光设备和太阳光本身。不同种类的灯光台和电影工作时使用的灯光设备和太阳光本身。不同种类的灯光对象可用不同的方法投射灯光，模拟不同种类的光源。对象可用不同的方法投射灯光，模拟不同种类的光源。l系统默认灯光系统默认灯光当场景中没有人为添加灯光时，系统会自动提供一盏默当场景中没有人为添加灯光时，系统会自动提供一盏默认的灯，用于对场景进行照明。认的灯，用于对场景进行照明。l如果为场景添加了灯光对象，默认照明就会被禁用。如果为场景添加了灯光对象，默认照明就会被禁用。本讲稿第十一页，共三十七页
4、创建灯光创建灯光l“创建创建”面版面版“灯光灯光”l“创建创建”菜单菜单“灯光灯光”l三种类型的灯光：三种类型的灯光：l标准灯光：标准灯光不具有基于物理的强度值，较为简单。标准灯光：标准灯光不具有基于物理的强度值，较为简单。l光度学灯光光度学灯光:光度学灯光模拟现实世界中的灯光，可提供一种更光度学灯光模拟现实世界中的灯光，可提供一种更精确的照明场景的方法，相应的，渲染时间也比使用标准灯光的精确的照明场景的方法，相应的，渲染时间也比使用标准灯光的场景也长得多。场景也长得多。lVRay灯光：灯光：本讲稿第十二页，共三十七页标准灯光标准灯光聚光灯聚光灯/泛光灯泛光灯/平行光平行光/天光天光l聚光灯聚
5、光灯聚光灯是最为常用的灯光类型，它的光线来自一点，沿着锥形延伸。光锥有聚光灯是最为常用的灯光类型，它的光线来自一点，沿着锥形延伸。光锥有两个设置参数：聚光区（两个设置参数：聚光区（HotspotHotspot）决定光锥中心区域最亮的地方，衰减区）决定光锥中心区域最亮的地方，衰减区（FalloffFalloff）决定从亮衰减到黑的区域。）决定从亮衰减到黑的区域。l平行光平行光投射的光线是平行的，因此阴影没有变形。有向光源没有光锥，因此常用来投射的光线是平行的，因此阴影没有变形。有向光源没有光锥，因此常用来模拟太阳光。模拟太阳光。l泛光灯泛光灯泛光灯是一个点光源，它向全方位发射光线。通过在场景中单
6、击就可以创建泛光泛光灯是一个点光源，它向全方位发射光线。通过在场景中单击就可以创建泛光灯，泛光灯常用来模拟室内灯光效果，例如吊灯。灯，泛光灯常用来模拟室内灯光效果，例如吊灯。l天光（天光（SkylightSkylight）天光用来模拟日光效果。可以通过设置天空的颜色或为其指定贴图，来天光用来模拟日光效果。可以通过设置天空的颜色或为其指定贴图，来建立天空的模型。建立天空的模型。本讲稿第十三页，共三十七页标准灯光标准灯光l目标目标VS自由自由目标目标创建一个目标灯光就创建两个对象：光源和目标点。两创建一个目标灯光就创建两个对象：光源和目标点。两个对象可以分别运动，但是光源总是照向目标点。目标灯光个
7、对象可以分别运动，但是光源总是照向目标点。目标灯光非常适用于模拟舞台灯光，可以方便地指明照射位置。非常适用于模拟舞台灯光，可以方便地指明照射位置。自由自由 没有目标点，这种灯光常用来模拟吊灯和汽车车灯的效没有目标点，这种灯光常用来模拟吊灯和汽车车灯的效果。果。本讲稿第十四页，共三十七页光度学灯光光度学灯光l光度学灯光光度学灯光光度学灯光使用光度学（光能）值，通过这些值可以更精确光度学灯光使用光度学（光能）值，通过这些值可以更精确地定义灯光。通过选择不同的灯光颜色并载入光域网文件，可以模地定义灯光。通过选择不同的灯光颜色并载入光域网文件，可以模拟出逼真的照明效果。光度学表示灯光的单位是拟出逼真的
8、照明效果。光度学表示灯光的单位是CD，一个，一个100瓦瓦的灯泡在没有加任何灯罩的情况下，等于的灯泡在没有加任何灯罩的情况下，等于139CD。l自由点光源自由点光源-是没有方向的灯，用于模拟是没有方向的灯，用于模拟“灯泡灯泡”l目标点光源目标点光源-有方向的灯，用于模拟有方向的灯，用于模拟“射灯、筒灯射灯、筒灯”l自由线光源自由线光源-灯光成一条线发光，用于模拟灯光成一条线发光，用于模拟“灯槽灯槽”l线光源光线方向相反时，可通过镜像命令来修改。线光源光线方向相反时，可通过镜像命令来修改。l目标线光源目标线光源-很少用很少用l自由面光源：灯光成一个面发光，用于模拟灯箱和栅格灯自由面光源：灯光成一
9、个面发光，用于模拟灯箱和栅格灯l目标面光源：很少用目标面光源：很少用本讲稿第十五页，共三十七页l太阳光：模拟太阳的直接光照太阳光：模拟太阳的直接光照l强度强度1000-5000之间，从上到下斜射下来，如果是透过玻璃，则需要把阴影设为光线之间，从上到下斜射下来，如果是透过玻璃，则需要把阴影设为光线跟踪阴影。太阳光和天空光配合使用，然后将渲染环境的黑色改为天蓝色，即可得到跟踪阴影。太阳光和天空光配合使用，然后将渲染环境的黑色改为天蓝色，即可得到比较真实的效果。比较真实的效果。l天空光：模拟天空的漫反射光线（太阳被云层挡住）天空光：模拟天空的漫反射光线（太阳被云层挡住）l玻璃的颜色为白色，天光照进来
10、为透明色，如果为彩色的，则天光色彩也是玻璃的颜色为白色，天光照进来为透明色，如果为彩色的，则天光色彩也是彩色的。可以先将玻璃设为白色，光能传递后再改为彩色的。彩色的。可以先将玻璃设为白色，光能传递后再改为彩色的。l天光的目标点要比天光的位置要低，否则不起效果天光的目标点要比天光的位置要低，否则不起效果本讲稿第十六页，共三十七页光度学灯光光度学灯光l光域网文件：光源的灯光强度分布的光域网文件：光源的灯光强度分布的 3D 表示，存储在文件中。表示，存储在文件中。光域网文光域网文件可以是件可以是IES、LTLI 或或 CIBSE 格式。格式。本讲稿第十七页，共三十七页VRay灯光灯光灯光的类型：灯光
11、的类型：面光源面光源半球光源半球光源球型光源球型光源本讲稿第十八页，共三十七页l Plane（面）光源是以平面为形状向外发射光线的灯光，（面）光源是以平面为形状向外发射光线的灯光，也是最常用的一种灯光类型，通常用也是最常用的一种灯光类型，通常用Plane（面）光源来模拟（面）光源来模拟室外光照效果室外光照效果。面光源本讲稿第十九页，共三十七页l半球光源 Dome（半球体）光源是（半球体）光源是针对针对光子光子贴图贴图渲染引擎渲染引擎设计设计的，的，这这种种灯光以穹形的灯光灯光以穹形的灯光阵阵列来模列来模拟拟天光的照明效果天光的照明效果。本讲稿第二十页，共三十七页l Center bias（中中
12、心心偏偏移移）可可以以用用来来控控制制模模糊糊的的中中心心位位置置，当当该该参参数数为为0时时表表示示从从对对象象的的表表面面同同时时向向内内部部和和外外部部进进行行模模糊糊，当当取取负负值值时时表表示示从从对对象象的的表表面面向向外外部部进进行行模模糊糊，当当取取正正值值时时表表示示从从对对象表面向内部象表面向内部进进行模糊。行模糊。球型光源球型光源本讲稿第二十一页，共三十七页l VRaylight（VRay灯灯光光）提提供供了了Defute（默默认认）、Luminous power（光光通通量）和量）和Luminance（亮度）三种照明（亮度）三种照明单单位位 。l Defute（默默认认
13、）单单位位是是依依靠靠灯灯光光的的颜颜色色和和亮亮度度来来控控制制最最后后强强弱弱，如如果果不不考考虑虑暴暴光，灯光色彩将是物体表面受光的最光，灯光色彩将是物体表面受光的最终终色彩。色彩。l选择选择Luminous power（光通量）（光通量）单单位位时时，灯光的亮度将和灯光的大小没有关系，灯光的亮度将和灯光的大小没有关系 l当当选选择择Luminance（亮亮度度）单单位位后后，灯灯光光的的亮亮度度将将和和灯灯光光的的大大小小产产生生联联系系 l当当选选择择Radiant power（辐辐射射量量）单单位位后后，将将用用瓦瓦数数来来定定义义照照明明单单位位，它它和和Luminous pow
14、er（光通量）（光通量）单单位的性位的性质质一一样样，灯光的亮度和尺寸同，灯光的亮度和尺寸同样样没有关系。没有关系。lRadiance（辐辐射射亮亮度度）单单位位同同样样由由瓦瓦数数来来控控制制照照明明单单位位，不不同同的的是是选选择择Radiance（辐辐射亮度）射亮度）单单位后，灯光的亮度将和尺寸位后，灯光的亮度将和尺寸产产生生联联系系。照明照明单单位位本讲稿第二十二页，共三十七页灯光灯光颜颜色色 在Intensity（强度）选项组中还可以对灯光的颜色进行设置 本讲稿第二十三页，共三十七页灯光灯光强强度度 Intensity（强强度）度）选项组选项组中的中的Multiplier（倍增）参数
15、主要用来控制灯光的（倍增）参数主要用来控制灯光的强强度，度，Multiplier（倍增）（倍增）值值越高，灯光的亮度越越高，灯光的亮度越强强。本讲稿第二十四页，共三十七页灯光灯光选项选项l在Parameters（参数）卷展栏下的Options（选项）选项组中提供了一些灯光的辅助设置，如灯光的双面控制、灯光的可见性等。本讲稿第二十五页，共三十七页灯光选项灯光选项l灯光双面控制 Double-sided（双面）复选框可以控制是否在灯光的两个面都产生光照效果，该复选框只有在选择Plane（面）光源类型时才起作用。本讲稿第二十六页，共三十七页灯光选项灯光选项l灯光的可见性 Invisible（不可见）
16、复选框可以控制灯光是否在最终的渲染结果中显示出来。本讲稿第二十七页，共三十七页灯光选项灯光选项l忽略灯光法线 Ignore light normals（忽略灯光法）复选框可以控制灯光是否按照光源的法线来发射光线。本讲稿第二十八页，共三十七页灯光选项灯光选项l灯光的衰减控制 No decay（不衰减）复选框可以控制灯光是否产生衰减效果，如果勾选该复选框则灯光不会产生衰减效果，场景中所有被灯光照射到的地方亮度都是一样的。本讲稿第二十九页，共三十七页灯光选项灯光选项l天光入口 Skylight Portal（天光入口）主要控制是否将灯光作为室内天光入口处的光源，勾选该复选框后，灯光的大部分参数将变的
17、不可用。本讲稿第三十页，共三十七页灯光选项灯光选项l灯光效果的影响 在Options（选项）组中还可以对灯光的影响效果进行设置，控制灯光的效果是影响物体漫反射还是高光反射。本讲稿第三十一页，共三十七页灯光的采样灯光的采样l细分 Subdivs（细分）参数主要用来控制灯光的采样细分质量，数值越高灯光的效果越好，但会增加渲染时间，较低的取值会在图像中产生噪点。本讲稿第三十二页，共三十七页灯光的采样灯光的采样l阴影偏移 Show bias（阴影偏移）参数主要用来控制阴影和物体之间的偏移距离，取值越高，阴影越靠近灯光的方向。本讲稿第三十三页，共三十七页二、摄影机概述二、摄影机概述l摄影机对象从特定的观
18、察点表现场景，可以模拟现实世界中的静止图像、摄影机对象从特定的观察点表现场景，可以模拟现实世界中的静止图像、运动图片或视频摄影机。运动图片或视频摄影机。l使用摄影机视图可以调整摄影机，就好像正在通过其镜头进行观看。使用摄影机视图可以调整摄影机，就好像正在通过其镜头进行观看。摄影机摄影机视图对于编辑几何体和设置渲染的场景非常有用。视图对于编辑几何体和设置渲染的场景非常有用。多个摄影机可以提供相同多个摄影机可以提供相同场景的不同视图。场景的不同视图。本讲稿第三十四页，共三十七页摄影机概述摄影机概述l“创建创建”面板面板“摄影机摄影机”l“创建创建”菜单菜单 “摄影机摄影机”l存在两种摄影机对象：存
19、在两种摄影机对象：l 目标摄影机：目标摄影机有两个对象，即摄影机的视点和目标点，目标摄影机：目标摄影机有两个对象，即摄影机的视点和目标点，由一条线连接起来。我们将连接摄影机视点和目标点的连线称之由一条线连接起来。我们将连接摄影机视点和目标点的连线称之为视线。多用于场景视角的固定拍摄。为视线。多用于场景视角的固定拍摄。l 自由摄影机：自由摄影机没有目标点，摄影机是唯一的对象。它的一个用途自由摄影机：自由摄影机没有目标点，摄影机是唯一的对象。它的一个用途是在建筑模型中沿着路径漫游。是在建筑模型中沿着路径漫游。本讲稿第三十五页，共三十七页摄影机参数摄影机参数l参数参数l镜头镜头以毫米为单位设置摄影机的焦距。以毫米为单位设置摄影机的焦距。l视野视野决定摄影机查看区域的宽度（视野）。决定摄影机查看区域的宽度（视野）。当当“视野方向视野方向”为水平（默认设置）时，视野参数直接为水平（默认设置）时，视野参数直接设置摄影机的地平线的弧形，以度为单位进行测量。设置摄影机的地平线的弧形，以度为单位进行测量。本讲稿第三十六页，共三十七页布灯简例布灯简例本讲稿第三十七页，共三十七页