如何實現真實的三維畫面效果

摘 要：隨著三維影像技術的廣泛應用，觀眾的視覺欣賞水平和藝術鑒賞能力也逐漸提高。當大家對三維影像技術司空見慣之后，對畫面就越來越挑剔，不完美和不合理的畫面效果會很容易被大家所發現。而對于CG制作人員來說，真實的畫面效果，一直是不斷追尋和探索的方向之一。本文將從真實的材質，燈光的運用、環境氛圍的調控這幾個方面，全面而深刻的闡述如何營造真實的三維畫面效果。

關鍵詞：真實畫面；材質質感；環境氛圍

三維影像技術在科技日新月異、應用日趨廣泛的今天已經不是什么新鮮事兒了，它應用到了太多的領域當中，例如動畫片、電影、游戲、廣告、建筑漫游、產品演示等。隨著三維技術的不斷發展，人們的視覺欣賞水平和鑒賞能力也在逐漸提高。從最早的三維動畫片1995年上映的《玩具總動員》到2010年上映的《阿凡達》，其畫面效果可謂有了質的飛躍，呈現給觀眾的是一場無與倫比的視覺盛宴。從畫面效果上來說，三維影像技術應用方向大概可以分為兩類：一類是追求半真實半虛幻的卡通動畫效果，大多用在動畫片和游戲當中；另一類是追求極致真實的仿真效果，用來完美替代真人電影中的各種角色和場景。大多用在廣告、真人電影、各種演示等項目中。尤其后者應用領域更加廣泛，包括航空航天、軍事模擬、醫學演示等高端領域。

當然，應用最多的還是電影工業，目前真人電影中，百分之九十五以上都會使用三維動畫技術。而大部分動作電影、科幻電影中，三維動畫也占了很大的比重。例如，《2012》中所有的災難效果全部用CG特效來實現。《創戰記》更是由全CG的角色來出演，幾乎已經難以分辨與真人角色的區別了。那么，在三維動畫制作過程中，都有哪些因素會影響到畫面效果呢？如何使畫面更加逼真、更加寫實呢？本文將通過以下幾點，帶領大家一同去探索真實畫面的表現形式。

1 真實的材質

材質是三維制作過程中的重要環節，沒有材質的畫面將是沒有色彩、沒有生機的灰暗世界。

材質所指的就是物體是什么質地的，是由何種材料所構成，其表面質感是怎樣的，簡單地說就是物體表面所呈現出的視覺特性——質感、顏色和紋理。深入研究分析不同材質的特點，才可以在三維軟件中更好地體現物體質感，讓觀眾清晰的感知到物體是由何種材料構成的。材質質感主要指物體表面的顏色、紋理、凹凸、透明度、反射率、折射率、發光度等。只有充分地體現出這些屬性特點，才能制作出逼真的材質，從而實現完美的畫面效果。根據材質不同的表現手法，主要有“做新”和“做舊”這兩個方面。

新材質主要是表現像不銹鋼金屬、鋼琴烤漆、車漆、陶瓷、玻璃等等這一類的物體。通常情況下，“嶄新”是這些物體的材質特性。在確定物體的基本顏色和紋理之后，主要是體現高光、反射和折射。因為這些物體的表面光滑，凹凸幾乎可以忽略不計，所以高光強，反射強，漫反射是微乎其微的。當然，雖同為新材質，對于不同物體其材質特性也會不盡相同，但是材質的基本屬性調節和質感體現方法卻是大同小異的。

舊材質在生活中隨處可見，水泥脫落的墻面、腐爛的木頭、生銹的水管等，而“陳舊”是它們共有的特性，主要是體現物體在經過風吹雨淋日曬之后，所呈現的滄桑感和歲月痕跡。對于“陳舊”，最重要的是顏色貼圖的確定，掌握好基本顏色、紋理和質感，之后要在其上繪制很多的材質細節。例如，破損、劃痕、污漬、磨白等等。有了這些豐富的細節之后，物體才會更加真實。舊材質除了顏色貼圖外，凹凸也是必不可少的，而高光可以視情況而定，根據所做的物體給予不同高光貼圖。對于反射、折射這些要素，基本無須調節。

材質是決定畫面是否真實的重要元素，只有真實質感的體現，才能使三維軟件中的虛擬世界和現實世界一樣的多姿多彩。

2 光的運用

在人類眼中，光是自然萬物的生命之本，是人類賴以生存的必需條件；在攝影藝術家眼中，光是塑造形體、體現主題、表達情感、烘托氣氛的重要手段；在CG人員眼中，光是實現真實的三維畫面效果必不可少的條件之一。在三維軟件中，光是完全模擬真實世界中的光，具備所有光的特性，通過強度、顏色、方向、衰減等元素來實現真實光的效果。

（1）光對材質質感的影響。光和材質是相輔相成的關系，沒有光，材質質感亦是無法體現的。這一點無論是在真實世界還是在三維場景中都是如此。例如，在漆黑的夜晚，我們很難分辨物體的材質是怎樣的；而在艷陽高照的白天，我們就可以直觀地看出物體是什么材料的。除此之外，光源的顏色也是對物體有所影響的。物體在紅光的照射下也會顏色偏紅，而非本身的固有色了。所有這些都體現了物體的質感與光的必然聯系。

（2）光對造型的影響。光可以塑造物體的形態、輪廓。根據光源角度位置不同，可以把物體的明暗色調分成亮部、中間調、明暗交界線、暗部、反光部這五大區域。側光可以使物體更具有體積感和重量感；順光使物體結構較為柔和，更多的是體現物體的固有色；逆光則主要描繪物體的輪廓。故此，光源的位置有所變化，物體造型也會有所影響。

（3）光對畫面氛圍的影響。在三維場景當中，通常會使用各種不同類型的燈光貫穿于畫面，從而營造出不同時空、不同氛圍以及不同意境。充分合理地運用燈光，可以展現出真實的畫面效果，讓觀眾清晰感知到，這是清晨還是黃昏，是白天還是黑夜。通過光源冷暖顏色的相互搭配、強度以及方向的不同應用，可以突出所要表現的主題，拉開畫面層次，營造出完美的空間意境，散發出不凡的藝術韻味。所以說，光是實現真實畫面的重要元素，也是營造氣氛、烘托場景氛圍的有力手段。

3 環境氛圍的調控

環境氛圍對畫面的影響尤為重要。好的氛圍不但可以體現出環境真實感，還可以突出影片特色，烘托主題，展現其藝術魅力。畫面氛圍的不斷變化，既可以推動故事情節的發展，觀眾的情緒基調也會隨之改變，同時又帶給觀眾一定的視覺沖擊。所以，環境氛圍的掌控不單是對畫面真實感起到重要作用，對影片的情節控制，亦是必不可少的體現手法。對于環境氛圍的調控，主要通過以下幾個方面來體現：endprint

（1）色調的合理搭配。所謂色調指的是畫面色彩的總體傾向，是畫面上表現思想、感情、意境所使用的色彩和色彩的純度。色調包含畫面中整體色彩的色相、明度和純度這三個方面。所以，掌控畫面的基本色調，也應從這三個方面著手，以使畫面色調真實和諧、搭配合理。畫面色調不同，所體現的藝術效果和傳遞給觀眾的訊息也是不一樣的。例如，在體現狂風暴雨、大水淹城的災難畫面時，其整體色調是偏灰冷色的，畫面色彩飽和度低，氣氛較為渾濁，沒有明顯的光源體現在畫面中；而在體現夏日傍晚、夕陽西下、一對老年夫婦手挽手在漫步的畫面時，則整體色調偏暖紅色，畫面氣氛柔和，沒有強烈的亮部和暗部的存在，體現出一種溫馨而和諧的意境。在畫面色調掌控上，各種不同色調合理搭配，而這些色調主要分為冷色調和暖色調兩大系。合理利用冷暖關系，便可盡顯真實的三維畫面效果。

（2）霧的添加。現實生活中所常見的霧效，在三維場景中是營造氛圍必不可少的元素。三維畫面中多應用環境霧和燈光霧這兩種霧效。環境霧主要是用來體現在環境中煙霧、粉塵、水分子等效果。通常是在室外場景中添加，尤其是全景鏡頭。例如，遠處有山、大海、高樓大廈或者是樹林村莊的，霧的運用會使得遠景柔和，畫面真實、自然。燈光霧主要應用到某一特定的區域而非整個場景。例如，在室內場景中，陽光穿透窗戶會產生薄薄的霧效；夜晚路燈的照射范圍內也同樣會產生霧效；舞臺上強烈的聚光燈所營造的燈光霧效果。所有這些真實世界存在的霧效，在三維場景中同樣需要我們來刻畫，這樣才能更好地營造畫面氛圍，也應了那句老話：藝術來源于生活。

（3）景深的應用。我們經常看到攝影藝術家在拍攝人像、花、昆蟲等照片時，會將背景拍得有些模糊。在拍攝風景照片時，也會有近實遠虛的關系，這些都是景深的應用。景深效果不僅在攝影中被廣泛運用，在影視類作品中也是無處不在的。景深的表現形式有很多種，不同的景深效果所展現的畫面主題也是不一樣的。例如，在一幅畫面中，有前景（草），中景（房子），遠景（山），我們可以把草和山處理成虛的，而房子是實的，從而突出所要表現的主體物。又如，在一幅畫面中，有兩個角色在表演，一個離鏡頭近一些，另一個離鏡頭遠一些。我們可以來回切換兩者的虛實關系，把觀眾的注意力從一個演員帶動到另一個演員身上，從而吸引觀眾的眼球和意識。

景深效果不單應用在中景、遠景這樣有環境、有距離的鏡頭中，對于突出某一個物體的局部也是可以派上用場的。比方畫面中的一只獅子，它的眼神是那么的哀怨和悲傷，為了體現它此刻的內心感受，就可以把清晰點放在獅子雙眼處，而身體其他部位，則逐漸虛化。這樣觀眾的視覺中心就被獅子的眼神所吸引。景深對于畫面氛圍的調控同樣起著重要作用，既可以體現出畫面的空間感、距離感、深度感和層次感，又能直接影響畫面中所要表現的主題，達到展現視覺中心的效果。

在三維動畫制作過程中，“真實感”一直是我們不斷創造和追尋的，材質要真實、燈光要真實、動作要真實、表情要真實，所有的這一切都只為三維這個虛擬世界能夠體現出被我們所熟悉、所感知的現實世界。而很多時候，三維所營造出來的意境要高于現實世界，但遵循的原理，卻是不變的。

參考文獻：

[1] 拉尼爾（Lee Lanier）.Maya燈光與材質高級技法（第2版）[M].人民郵電出版社，2009.

[2] 張悅.完全掌握Maya電影級燈光和材質制作超級手冊[M].機械工業出版社，2010.

[3] 劉文菊.Maya材質與燈光技術精粹[M].清華大學出版社，2011.

作者簡介：陶磊（1982—），女，吉林人，本科，就職于吉林動畫學院，研究方向：動畫。endprint