1、教程：3D MAX 燈光對于3D圖形的現狀而言，“接近真實照片”是一種常見選擇。要達到這種真實效果通過模型的精確、細膩是遠遠不夠的。考慮一下動作冒險影片的照片和人站在街上的普通照片之間的視覺差異，兩張照片看起來都具有真實性，但動作片已經經過小心剪輯，形成了一種強化，聚焦的現實。縮短的焦距小心高速的光線和攝相機角度產生了比現實更真實的效果，這種真實對于能否產生心跳，手心出汗的效果至關重要。對于一幀靜態的圖片或是連續的動畫來說，要體現出它的真實感與藝術性就必須通過精心地燈光效果處理與相機角度選擇。可以說，燈光與相機決定了你作品的品味。5.1 燈光的分類在三維場景中燈光的作用不僅僅是將物體照亮，而是

2、要通過燈光效果向觀眾傳達更多的信息。也就是通過燈光來決定這一場景的基調或是感覺，拱托場景氣氛。要達到場景最終的真實效果，我們需要建立許多不同的燈光來實現，因為在現實世界中光源是多方面的，如陽光、燭光、瑩光燈等，在這些不同光源的影響下所觀察到的事物效果也會不同。3D Studio MAX中燈光分5種：Target Spot（目標射燈）；Target Direct（目標平行光）；Free Spot（自由射燈）；Free Direct（自由平行光）；Omni（泛光燈）。這5種燈光可通過Create命令面板中Lights項目欄中創建，如圖5-1所示。圖5-1 燈光建立面板我們可通過以上5種燈光對虛擬三

3、維場景進行光線處理，使場景達到真實的效果。 射燈Target Spot（目標射燈）和Free Spot（自由射燈），是在三維場景中常用的一種燈光。由于這種燈光有照射方向和照射范圍，所以可以對物體進行選擇性的照射。下面我們建立一個小的場景，在場景中進行燈光創建練習。1）在場景中建立四個球體和一個立方體，并如圖5-2所示的位置放置物體。做為燈光練習的小場景。圖5-2 場景2）在Create命令面板Lights項目欄中，單擊Target Spot按鈕，以缺省參數創建一個目標射燈。將鼠標移至Front視圖中，按下鼠標左鍵由右上方向左下方拖拽，松開左鍵。這時一個目標射燈的場景就創建完成了。注意：開始建立

4、的淘汰，結束為目即標點是燈光結束的位置。3）在工具欄中選擇移動工具，分別對光源與目標點進行移動調整。參照圖5-3中位置放置燈光。圖5-3 燈光放置位置4）渲染Perspective視窗場景效果如圖5-4所示。圖5-4 默認參數下場景效果5）現在進入Modify（修改）命令面板，對燈光的參數進行設定。3D Studio MAX 4.0的Target Spot修改面板中包括六個卷展欄。分別為General Parameters（一般參數設置）、Spotlight Parameters（射燈參數）、Attenuation Parameters（衰減參數）、Shadow Parameters（陰影參數

5、）、Ray Traced Shadow Params（光線跟蹤參數）、Atmospheres & Effects（環境與影響）對這些卷展欄中的參數進行分別調整，會出現不同的效果。· General parameters一般參數卷展欄，如圖5-5所示。圖5-5 一般參數卷展欄參數說明：Type類型Exclude排除Cast Shadows搬射陰影Multiplier倍增器Contrast對比度在這個卷展欄中可對燈光的一般參數如顏色、亮度、對比度進行調整，并且可以進行排除照射物體的設置。· Spotlight Parameters射燈參數卷展欄，如圖5-6所示。圖5-6

6、 射燈參數卷展欄參數說明：Hotspot熱點范圍 Falloff落點范圍射燈參數卷展欄主要是對燈光的內外光圈與照射范圍進行調整。· Attenuation Parameters：衰減參數卷展欄，如圖5-7所示。圖5-7 衰減參數卷展欄參數說明：Near Attenuation內光圈衰減 Far Attenuation外光圈衰減這個卷展欄主要對燈光的衰減進行設置，以模擬真實燈光的效果。· Shadow Parameters陰影參數卷展欄，如圖5-8所示。在陰影參數卷展欄中可設置燈光的投影方式，可確定是否使被照射物體投射陰影。圖5-8 陰影參數卷展欄· Ray Tra

7、ced Shadow Params光線跟蹤參數卷展欄，當選擇光線跟蹤方式時就會出現如圖5-9所示的卷展欄。這一卷展欄是對光線跟蹤的陰影的唯一參數設置。圖5-9 光線跟蹤參數卷展欄· Atmospheres & Effects環境與影響卷展欄，如圖5-10所示。圖5-10 環境與影響卷展欄進入Modify（修改）命令面板，在一般參數卷展欄中對燈光的顏色、亮度、對比度等選項進行調整。設定R=4、G=69、B=180、H=159、S=251、V=210這時場景中的燈光被調成藍色，燈光強度減弱。場景效果如圖5-11所示。圖5-11 場景效果（R=4、G=69、B=180、H=159、

8、S=251、V=210）在一個場景中我們要實現如一個燈光對影響一個或幾個物體并不影響所有場景的效果，就需要用燈光排除的方法。單擊一般參數卷展欄中的Exclude按鈕，在彈出的對話框中來完成燈光排除操作，如圖5-12所示。圖5-12 排除物體對話框對話框左側為場景中物體名稱清單，在清單中選擇Boxol后將這個物體發送到排除物體名稱清單中，現在著色場景效果如圖5-13所示。Boxol已被排除，所以不受光照影響是黑的。圖5-13 排除Box物體后場景效果如果想取消排除，就在菜單右側的清單中，選擇要取消的物體名稱按鈕后，將名稱發送回左側的清單中。了解了燈光排除方法，我們就可以運用它來實現多種特殊的燈光

9、特技如：場景中的不同物體可使用不同色彩的燈光進行分別照射。特別是在效果圖的制作中，為使場景中的燈光豐富且柔合，就使用排除的方法選擇不同的燈光分別照射不同對象，而其它對象不受影響。在使用Spot燈光時我們一定要注意燈光的照射范圍，并且還要根據場景中的不同要求來調整內外光圈。這些需要在射燈參數卷展欄中進行設定。設定Hotspot=10，Falloff=13，場景效果如圖5-14所示。圖5-14 Hotspot=10、Falloff=13時場景效果圖當Hotspot=5，Falloff=40時場景效果如圖5-15所示，燈光照射范圍擴大并且燈光邊緣有明顯的過度效果。圖5-15 Hotspot=5、Fa

10、lloff=40時場景效果圖在射燈參數卷展欄Light Core選項中，Circle為圓形光圈，Rectangle為矩形光圈，我們在開始時所使用的是默認狀態下Circle光圈，現在擊活Rectangle選項，可在視圖中看到燈光范圍已由圓形轉化為矩形。在矩形光圈下場景效果如圖5-16所示，燈光邊緣成為矩形。這種矩形燈光多用于創建一些大屏幕投影的效果。圖5-16 矩形光圈上面說過矩形光圈多使用于創建一些屏幕投影的效果，又如何使燈光產生投影呢？1）首先要創建一個立方體作為投影幕布。2）在射燈參數卷展欄Projector Map投影貼圖選項中，選Map選項，并單擊Map選項后的None按鈕，在彈出的對

11、話框中選擇貼圖類型，如圖5-17所示。圖5-17 選擇貼圖類型對話框3）現在我們可選擇Bitmap類型的貼圖，單擊OK按鈕。4）在彈出的Select Bitmap Image File對話框中選擇一張位圖，如圖5-18所示。圖5-18 選擇圓形文件對話框現在選擇的圖形狀被投射在屏幕上，如圖5-19所示。圖5-19 投影效果· Attenuation（衰減），在現實世界中任何光照都是有衰減的。為了使場景看起來更加真實自然，在有些時候我們也要為場景內的燈光加入衰減設置。這項設置可在射燈修改面板的Attenuation Parameters衰減參數卷展欄中完成。在衰減參數卷展欄中分Near

12、 Attenuation；Far Attenuation兩個選項并在每個項目中都設有Start開始、End結束，來控制衰減的范圍。當我們勾選Use選項時就可以將衰減打開，勾選Show選項后衰減的范圍就被顯示在視窗中，如圖5-20所示，其中球形的蔽片就是衰減的范圍。圖5-20 衰減范圍顯示設定Near Attenuation選項中Start=60、End=96，Far Attenuation選項中Start=130，End=230，并擊活use選項。經過衰減處理后的燈光效果如圖5-21所示。圖5-21 經過衰減處理的燈光打開衰減后燈光的照射在物體上的強度減弱，并且在衰減范圍以外的物體不會被照亮。

13、·要使場景看起來具有真實感，物體的投影就必不可少。在3D Studio MAX 4.0中設有Shadow Map陰影貼圖與Ray Traced Shadows光影跟蹤兩種陰景計算形式。在Shadow Paramsters陰影參數欄Object Shadows選項中擊活ON就可以使物體在場景中投射陰影。在ON下拉菜單中選擇陰影的形式，圖5-22所示為Shadow Map效果。圖5-22 陰影貼圖效果圖5-23所示為Ray Traced Shadows效果。圖5-23 光線跟蹤效果在Color選項中，可以對陰影的顏色進行設置，單擊Color后調色板在彈出的Color Selection：

14、Shadow Color對話框中進行色彩調整，如圖5-24所示，可選擇任意顏色來做為投影顏色，以獲得特殊的視覺效果。圖5-24 投影色彩選擇對話框·在Ray Traced Shadow Parameters卷展欄中可控制光線跟蹤的陰影。其中Bias參數值為1.0時，陰影有偏移，大于1.0時陰影遠離投影對象，小于1.0時，陰影靠近投景對象，如圖5-25；5-26所示。圖5-25 Bias值>1.0圖5-26 Bias值<1.05.1.2 泛光燈Omni（泛光燈）是一個點光源，可以照亮周圍物體，沒有特定的照射方向，只要不是被燈光排除的物體都會被照亮。在三維場景中泛光燈多作為補

15、光使用，用來增加場景中的整體亮度。我們首先選擇一個簡單的室內場景，如圖5-27所示然后在這場景中建立兩盞Omni泛光燈。圖5-27 建立兩盞Omni燈1）在Create命令面板Light選項中，點取Omni按鈕建立泛光燈。2）在Top視圖中央位置單擊左鍵，產生了泛光燈。這時場景中自帶的系統燈光自動關閉。3）在Main Toolbar工具欄中點取移動按鈕，在Front視窗中將Omni01移動到房間中央，我們將這盞泛光燈作為增補光源，只把房間照亮。4）選擇Omni01進入Modify（修改）命令面板，如圖5-28所示。圖5-28 Omni燈參數面板Omni參數卷展欄與Spot卷展欄中參數選項類似，

16、在一般參數卷展欄中設置燈光強度V=80。因為這盞Omni燈不是主光源，所以不必打開投射陰影。現在對Perspective視圖進行渲梁，如圖5-29所示，注意到房間光線比較暗。圖5-29 建立一個Omni后房間效果5）在Top視圖中，在房間任意位置建立另一個泛光燈Omni02。在一般參數卷展欄中設定燈光強度V=180。因為我們要將這盞燈作為主要光源所以Shadow Parameters陰影參數欄中將投射陰影打開，使被照射的物體投射陰影。注意：在3D Studio MAX中，燈光可選擇是否投射陰影，光選擇不投射陰影時光源可穿過任意對象。6）在工具欄中將切換到（放置高光）按鈕，在Perspectiv

17、e視圖中，拖動鼠標到沙發靠背，會看到一個藍色帶箭頭的線在隨鼠標移動，同時高光也隨之移動，當然Omni02也移動到了相應位置。這種反向定位方式是3D Studio MAX中獨有的。再次觀看場景效果如圖5-30所示。房間中的光線變亮，房間最亮部分集中在沙發上，并且房間中對象投射出陰影。圖5-30 在兩盞泛光燈照射下的房間效果· Omni燈與Spot燈一樣都具有衰減范圍。當Omni的衰減設定后，它也就具有了一定的照射范圍。在衰減范圍以外的物體不受燈光照射，并且會根據燈光的距離慢慢減弱光線的亮度。在Modify（修改）命令面板中，Attenuation Parameters衰減參數卷展欄中，

18、分別設定光照明區域的內外范圍。Near Attenuation：Start = 40、End = 200，Far Attenuation： Start =200、End=800。這時可以從圖5-31中看出變化效果，Omni02的照明區域縮小了，在它的衰減范圍內只有沙發被照亮其它對象隨燈光距離慢慢減弱了亮度。增加了場景的真實感，而且還可減少渲染時間，因為對衰減范圍外的物體燈光將不予計算。圖5-31 衰減設置后的燈光效果· Omni雖不能像Spot燈那樣有選擇性地照射物體，然而可限制哪些物體被它照亮。在General Parameters中使用Exclude排除的方法對物體有選擇性地進行

19、照射。單擊Exclude按鈕，在Exclude In Clude對話框中，對場景中的物體進行排除操作。在這一場景中我們要使Omni02只照亮沙發，所以將除去沙發的所有物體全部排除。渲染后場景效果如圖5-32所示。圖5-32 經過排除設置的場景效果5.1.3 平行光Target Direct（目標平行光），Free Direct（自由平行光），都可以用來模擬陽光效果，而且平行光也可以對物體進行選擇性的照射。下面我們將通過一個小場景來使用平行光模擬陽光的照射效果。1）創建一個帶有窗戶的房間，如圖5-33所示。然后在場景中建立兩盞燈：一盞Omni燈作為輔助光，另一盞是模擬陽光的Direct平行光。圖

20、5-33 有窗戶的房間2）在Create命令面板，Light選項中，點取Omni按鈕建立泛光燈，作為場景中的輔助光源將場景照亮，滿足基本的照明需要。將Omni燈的強度設定為110。并將它放置在房間的中間位置。因為這個Omni燈不是主光源所以不需要打開投影。現在房間里的光線很暗，我們將要創建一束平行光使它穿過窗子射進房間。3）在Create命令面板Light選項中，點取Target Direct按鈕建立一個平行光。并如圖5-34所示位置放置平行光。圖5-34 平行光位置4）選擇Direct01，進入Modify（修改）命令面板，在Directional Parameters平行光參數卷展欄中設定

21、Hotspot=180，Falloff=400。確定了平行光熱點與衰減范圍后，著色Perspective視窗效果如圖5-35所示。圖5-35 在平行光照射下房間效果因為我們沒有打開平行光的投影所以光源穿過墻體將地面全部照亮。而在現實世界中，光源不會穿過墻射進室內，只能從窗子射進來。因此我們必須將Direct投射陰影，這樣場景的效果才更接近現實。5）進入Modify（修改）命令面板在Shadow Parameters卷展欄中打開Object Shadows，現在平行光可以投射陰影了。因為我們使用平行光模擬的是陽光，所以盡量Ray Traced Shadows光線跟蹤陰影。因為光線跟蹤陰影是精確的，有明顯邊界，并且幾乎完全與投射陰影的對象吻合。光線跟蹤最重要的特性是可計算投射陰影對象的透明度值，可將透明