燈光技術(shù)在3DS MAX場景仿真中的應(yīng)用研究

文/劉曉光 遼寧建筑職業(yè)學(xué)院 遼寧遼陽 111000

燈光技術(shù)在3DS MAX場景仿真中的應(yīng)用研究

文/劉曉光 遼寧建筑職業(yè)學(xué)院 遼寧遼陽 111000

在3DS MAX場景中，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)出一個最逼真的電腦三維效果。燈光作為3DS MAX場景中一個特殊的對象，最重要的就是燈光的效果。本文在闡述燈光技術(shù)在3DS MAX場景仿真中應(yīng)用的基本原則的基礎(chǔ)上分析其在3DS MAX場景仿真中的具體應(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)計等等。在3DS MAX軟件中，燈光對場景設(shè)計有著重要意義，在場景仿真的過程中，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，光亮度就越小；反之，當(dāng)夾角越大，表面光亮度就越大。讓一個燈光與一個平面距離很遠(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景的真實性[1]。布光一定要主次分明，不能夠均勻無差，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。在布光的過程中，不能夠隨意布光，過多的燈光會導(dǎo)致場景無主次[2]。對于可有可無的燈光，應(yīng)該刪除[3]。

2.燈光技術(shù)在3DS MAX場景仿真中的具體應(yīng)用

2.1 三點照明

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

在實際中，針對龐大的場景仿真是無法僅利用三點照面解決燈光效果的，因此將整個場景劃分為各個部分，將主次關(guān)系明確羅列出來，但是各個部分都需要燈光，導(dǎo)致整個場景可能存在十幾處甚至幾十處燈光，太多的燈光出現(xiàn)交錯容易導(dǎo)致整個整體出現(xiàn)不和諧，為了能夠有效解決這個問題可以從寫生對象整體明暗關(guān)系處入手，重點抓住局部與整體的關(guān)系，首先進(jìn)行比較，找到整個場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。整體上對整個場景進(jìn)行統(tǒng)籌，對存在多處燈光交匯的地方進(jìn)行燈光的光影分析，這是因為太過的燈光效果會造成部分物體受光過度，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、強度以及顏色。再進(jìn)行輔助光強度、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整體光線的分明。根據(jù)場景的氣氛進(jìn)行燈光的調(diào)節(jié)，如果是積極的場面則應(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，首先需要考慮場景的創(chuàng)建。在頂視圖中新建一個泛光燈對象，在前視圖與左視圖中移動燈光的高度調(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，將每一個物體都當(dāng)做一個光源，對光線的跟蹤反射只取一個觀察點，被反射的射線會找到一個結(jié)束點，這種計算方法其光線效果最好，避免在于運算量非常大。

2.4 全局照明

全局照明是3DS MAX場景仿真中最常用的一個光線處理方式，其原理是計算場景中所有光線的交互，跟蹤光線在對象之間的反射和光線漫射的色彩特性從而最真實、自然的將自然光線的真實性、交互作用展示出來，同時體現(xiàn)出層次與陰暗分布，充分結(jié)合場景環(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

在3DS MAX場景仿真中燈光技術(shù)的應(yīng)用是保證場景真實度、保證光照效果的關(guān)鍵，也是烘托整個環(huán)境氛圍的關(guān)鍵。由于燈光技術(shù)對3DS MAX場景設(shè)置有著重要意義，在具體的使用過程中應(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，最貼近真實的將3D場景中的氛圍展現(xiàn)出來，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)在虛擬場景設(shè)計實驗教學(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建模與場景渲染技術(shù)在可視化設(shè)計中的應(yīng)用[J].自動化與儀器儀表,2011,23(06):114-116.

個人簡歷：劉曉光（1973.11－），女，遼寧遼陽人，遼寧建筑職業(yè)學(xué)院講師，研究方向：計算機(jī)繪圖（CAD、3ds max）photoshop圖形圖像后期處理