燈光技術(shù)在3DS MAX場(chǎng)景仿真中的應(yīng)用研究

文/劉曉光 遼寧建筑職業(yè)學(xué)院 遼寧遼陽(yáng) 111000

燈光技術(shù)在3DS MAX場(chǎng)景仿真中的應(yīng)用研究

文/劉曉光 遼寧建筑職業(yè)學(xué)院 遼寧遼陽(yáng) 111000

在3DS MAX場(chǎng)景中，需要合理的使用燈光技術(shù)，將光的透視、明暗關(guān)系良好的展示與控制，有效展現(xiàn)出一個(gè)最逼真的電腦三維效果。燈光作為3DS MAX場(chǎng)景中一個(gè)特殊的對(duì)象，最重要的就是燈光的效果。本文在闡述燈光技術(shù)在3DS MAX場(chǎng)景仿真中應(yīng)用的基本原則的基礎(chǔ)上分析其在3DS MAX場(chǎng)景仿真中的具體應(yīng)用，旨在能夠起到一定的參考借鑒作用。

燈光技術(shù)；3DS MAX場(chǎng)景仿真；應(yīng)用

0.引言

3DS MAX軟件是目前用于三維制作最廣泛的軟件，主要應(yīng)用與廣告制作、科幻片制作、室內(nèi)設(shè)計(jì)等等。在3DS MAX軟件中，燈光對(duì)場(chǎng)景設(shè)計(jì)有著重要意義，在場(chǎng)景仿真的過(guò)程中，想要有效控制環(huán)境、設(shè)置氛圍、推進(jìn)情節(jié)都需要考慮到燈光效果，只有這樣才能夠做出令人滿意的照明效果。在3DS MAX場(chǎng)景仿真中，關(guān)于燈光技術(shù)的應(yīng)用需要遵循一定的原則才能夠達(dá)到良好效果。

1.燈光技術(shù)在3DS MAX場(chǎng)景仿真中應(yīng)用的基本原則

當(dāng)某一燈光與它表面形成的夾角越小時(shí)，光亮度就越小；反之，當(dāng)夾角越大，表面光亮度就越大。讓一個(gè)燈光與一個(gè)平面距離很遠(yuǎn)并呈直角照射，這種照明效果是十分均勻的。如果想要使得一束光能夠照亮較多的物體，則應(yīng)該將燈光與物體的距離拉大。

布光需要先考慮主體再考慮局部，只有先確定了主體光的角度之后，在進(jìn)行顏色、陰影的修改才能夠保證場(chǎng)景的真實(shí)性[1]。布光一定要主次分明，不能夠均勻無(wú)差，需要突出的部分則要有亮度，不需要的部分則應(yīng)該調(diào)暗。在布光的過(guò)程中，不能夠隨意布光，過(guò)多的燈光會(huì)導(dǎo)致場(chǎng)景無(wú)主次[2]。對(duì)于可有可無(wú)的燈光，應(yīng)該刪除[3]。

2.燈光技術(shù)在3DS MAX場(chǎng)景仿真中的具體應(yīng)用

2.1 三點(diǎn)照明

在3DS MAX中，一般都有一個(gè)默認(rèn)的照明方式，但是在實(shí)際的3DS MAX場(chǎng)景仿真中，并不會(huì)使用默認(rèn)的燈光，這是因?yàn)?DS MAX的場(chǎng)景布置是在不斷變化的，加上其藝術(shù)表現(xiàn)力不強(qiáng)，因此需要使用另外的方式。在3DS MAX中另外形式的Directioal Ligh等都是基于現(xiàn)實(shí)生活中的燈光，能夠根據(jù)場(chǎng)景布置的實(shí)際需要進(jìn)行形狀、位置、顏色等的調(diào)節(jié)。另外，借助對(duì)素描光影的分析，可以使用三點(diǎn)照明的方式，這種在光影素描基礎(chǔ)上延伸出來(lái)的表現(xiàn)形式能夠更好的符合仿真場(chǎng)景的燈光要求。三點(diǎn)照明中，主光是最亮的，背光強(qiáng)度一般小于主光，主要作用是反光，能夠?qū)⑽矬w的體積感表現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)還能給予場(chǎng)景一定的深度，體現(xiàn)出場(chǎng)景的空間感。輔光的作用主要是表現(xiàn)出物體的體積感，將物體與場(chǎng)景的鏡度特效展現(xiàn)出來(lái)，將原本的二維效果展示出三維效果。

在實(shí)際中，針對(duì)龐大的場(chǎng)景仿真是無(wú)法僅利用三點(diǎn)照面解決燈光效果的，因此將整個(gè)場(chǎng)景劃分為各個(gè)部分，將主次關(guān)系明確羅列出來(lái)，但是各個(gè)部分都需要燈光，導(dǎo)致整個(gè)場(chǎng)景可能存在十幾處甚至幾十處燈光，太多的燈光出現(xiàn)交錯(cuò)容易導(dǎo)致整個(gè)整體出現(xiàn)不和諧，為了能夠有效解決這個(gè)問(wèn)題可以從寫生對(duì)象整體明暗關(guān)系處入手，重點(diǎn)抓住局部與整體的關(guān)系，首先進(jìn)行比較，找到整個(gè)場(chǎng)景中最重要的主體與襯托，進(jìn)行主光源與輔助光源的區(qū)分。整體上對(duì)整個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行統(tǒng)籌，對(duì)存在多處燈光交匯的地方進(jìn)行燈光的光影分析，這是因?yàn)樘^(guò)的燈光效果會(huì)造成部分物體受光過(guò)度，導(dǎo)致遠(yuǎn)處的灰暗部分比近處還亮。

2.2 布光順序

先確定主體部分光的位置、強(qiáng)度以及顏色。再進(jìn)行輔助光強(qiáng)度、角度的設(shè)置，最后進(jìn)行背景光與裝飾光的分配，這種布光順序才能夠有效保證整個(gè)整體光線的分明。根據(jù)場(chǎng)景的氣氛進(jìn)行燈光的調(diào)節(jié)，如果是積極的場(chǎng)面則應(yīng)該使用明艷、暖色調(diào)的燈光，如果是嚴(yán)肅、低調(diào)的場(chǎng)景氛圍則應(yīng)該使用昏暗、偏冷、低反差的燈光。

2.3 特殊照明效果

在3DS MAX中，關(guān)于頂燈照明效果的制作，首先需要考慮場(chǎng)景的創(chuàng)建。在頂視圖中新建一個(gè)泛光燈對(duì)象，在前視圖與左視圖中移動(dòng)燈光的高度調(diào)節(jié)光池的大小。可以使用輻射度渲染法，這種逆向的思維渲染方式否認(rèn)光源與物體，將每一個(gè)物體都當(dāng)做一個(gè)光源，對(duì)光線的跟蹤反射只取一個(gè)觀察點(diǎn)，被反射的射線會(huì)找到一個(gè)結(jié)束點(diǎn)，這種計(jì)算方法其光線效果最好，避免在于運(yùn)算量非常大。

2.4 全局照明

全局照明是3DS MAX場(chǎng)景仿真中最常用的一個(gè)光線處理方式，其原理是計(jì)算場(chǎng)景中所有光線的交互，跟蹤光線在對(duì)象之間的反射和光線漫射的色彩特性從而最真實(shí)、自然的將自然光線的真實(shí)性、交互作用展示出來(lái)，同時(shí)體現(xiàn)出層次與陰暗分布，充分結(jié)合場(chǎng)景環(huán)境選擇合適的燈光類型，燈光投影與陰影濃度的選擇也要配合，想要達(dá)到真實(shí)的效果，可以調(diào)節(jié)燈光的衰減，這樣才能夠更加準(zhǔn)確的反映出其色調(diào)與陰影效果。

3.結(jié)語(yǔ)

在3DS MAX場(chǎng)景仿真中燈光技術(shù)的應(yīng)用是保證場(chǎng)景真實(shí)度、保證光照效果的關(guān)鍵，也是烘托整個(gè)環(huán)境氛圍的關(guān)鍵。由于燈光技術(shù)對(duì)3DS MAX場(chǎng)景設(shè)置有著重要意義，在具體的使用過(guò)程中應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)原則，分辨出需要與不需要的光線，最貼近真實(shí)的將3D場(chǎng)景中的氛圍展現(xiàn)出來(lái)，達(dá)到推進(jìn)劇情、烘托氛圍、控制環(huán)境的效果。

[1].蕾.3ds MAX軟 件 中 燈 光 的使用技巧分析[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用,2014,52(20):63-64.

[2]李鋼.3ds Max渲染技術(shù)在虛擬場(chǎng)景設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].美術(shù)教育研究,2015,22(01):170-173.

[3].曉 光.3ds MAX軟 件 中 的 燈 光使用技巧探究[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用,2015,19(03):39-40.

[4]高明醒.3ds MAX建模與場(chǎng)景渲染技術(shù)在可視化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化與儀器儀表,2011,23(06):114-116.

個(gè)人簡(jiǎn)歷：劉曉光（1973.11－），女，遼寧遼陽(yáng)人，遼寧建筑職業(yè)學(xué)院講師，研究方向：計(jì)算機(jī)繪圖（CAD、3ds max）photoshop圖形圖像后期處理