3DS MAX布光技巧的研究

秦志新　郭樹杰

摘 要： 燈光是3DS MAX中一種特殊的對象，模擬的是光照效果，為了使創建的效果圖更貼近現實，我們需要在場景中創建燈光對象，并對它們的顏色、強度等屬性進行設置。考慮到渲染速度，創建的燈光宜精不宜多，盡可能使用材質或大氣環境模擬光源。

關鍵詞：燈光；投影；顏色；衰減；布光方法；布光次序

中圖分類號：TP311 文獻標識號：A 文章編號：2095-2163（2014）05-

The introduction to the lightingskills of 3DS MAX

QIN Zhixin1， GUO Shujie2

（1 Department of Information Engineering，Shanxi Water Vocational and Technical College， Yuncheng Shanxi 044004，China；

2 Yuncheng Agricultural Vocational and technical college， Yuncheng Shanxi 044004，China）

Abstract： The light is a special object in 3DS MAX， the simulation is the light effect， in order to make the created picture effects more close to reality， a light object could be constructed in the scene， and the corresponding color， length and other attributes are also set up. Taking into account the rendering speed， creating lighting should be fine not more， using materials or atmospheric environment simulation source as possible.

Key words：Light； Projection； Color； Attenuation； Lighting Methods； Lighting Sequence

0 引言

燈光是3DS MAX中模擬自然光照效果最重要的技術手段，也是3DS MAX場景效果實施構建的精粹所在。在3DS MAX場景中默認的有兩盞燈光，一盞在場景的左上方，另一盞在場景的右下方位置，燈光對象并不可見，只有創建對象后才能顯示照明效果。在場景中如果創建了一個新的燈光對象，將會自動關閉所默認的光源，而在渲染時則顯示新光源的照明效果；相反，在場景中如果刪除了所有新的燈光對象，那么就會自動打開所默認的光源。

1 3DS MAX場景中的燈光類型

3DS MAX中的燈光分兩大類：標準燈光和光度學燈光。如下將分別展開具體分析。

首先標準燈光有八種，分別是泛光燈、目標聚光燈、目標平行光、自由聚光燈、自由平行光、天光、mr區域泛光燈、mr區域聚光燈。具體來說，目標燈光既有發光點，又有目標點；而自由燈光卻只有發光點，沒有目標點；此外，泛光燈僅只是一個點光源；天光則可用來模擬日光效果；同時，區域燈就是一個區域內發光，也會產生柔和邊緣的陰影，但卻將增加渲染時間。

其次，光度學燈光則可分為五種，相應描述為：

（1）點光源分為目標點光源和自由點光源。其中，目標點光源可用來向一個目標點投射光線，而自由點光源則沒有目標點，用戶即可自行變換燈光的方向；

（2）線光源也分為目標線光源和自由線光源。具體地，目標線光源可用來向一個目標物體投射光線，但自由線光源卻沒有目標物體，用戶將可自行變換燈光的方向；

（3）面光源也可類似分為目標面光源和自由面光源。相應地，目標面光源可用來向一個目標物體投射光線，自由面光源也沒有目標物體，用戶多可自行變換燈光的方向；

（4）IES太陽光用來模擬室外強太陽光，既可單獨使用，也可與日光系統一起使用，還可以自行設置；

（5）IES天光與天光相似，也就是既可單獨使用，也可與日光系統一起使用，還可以自行設置。

在默認情況下，3DS MAX中的燈光沒有陰影。為此可自行設置。另外，陰影屬性也可以調整。如想表現透明物體的陰影，將建議使用光線追蹤陰影方式。在沒有投影時，3DS MAX中的燈光能夠穿透，即發自樓房最頂層的燈光可以無視樓板的阻隔直接照亮底層。

而且，在默認情況下，3DS MAX中的燈光沒有顏色，但是卻也可以自行設置。如果想表現舞臺彩燈效果，調整燈光顏色即可實現。

另及，在默認情況下，3DS MAX中的燈光沒有衰減，但在現實生活中卻是地理距離越遠，光線就越暗，直到消失。為了更好地模擬現實，就需要設置燈光衰減屬性，并指定燈光的影響范圍。

2 3DS MAX場景中的布光方法

燈光的設置過程簡稱為“布光”。現對布光方法做如下分析論述。

2.1 區域照明法

區域照明法是攝影機在一個大的場景中移動時常用的照明法。該法通過為攝影機的主要區域建立一個區域光照，而使整個場景獲得參差錯落的光照。

2.2 強調照明法

強調照明采用精心布置、較為集中的光束照射某件物體、藝術品、盆景或某些建筑細部結構，以取得預期藝術效果。如壁燈、吊燈等。

2.3 情景照明法

情景照明法利用燈光的不同參數組合構造不同的效果，具體則包括顏色（冷暖色的應用）。如果房間太狹長，就可以使用冷暖色來進行搭配，其中短墻可用暖色，而長墻需用冷色，因為暖色能夠產生向內移動感。此外，也可以使用深淺色墻紙進行搭配，但短墻顏色一定要比長墻顏色深，本文建議墻紙圖案使用水平排列效果，這樣就會產生將墻面向兩邊推移的效果，進而增加視覺空間。

2.4 攝影機照明法

攝影機照明就是只照亮攝影機鏡頭看到的物體，如此即可節省設置照明的時間。

2.5 三角照明法[1]

三角照明法[1]是最常用的布光方法，適用于小區域的照明，如果場景較大，就需將其分解成多個小區域布光。布光時，主體光、輔助光與背景光將共同參與，協調運作。具體即如圖1所示。

圖1三角照明法位置示意圖

Fig.1 Schematic diagram oftriangularilluminationposition

由圖1可知，對主體光、輔助光和背景光的功能及實現分析則見于如下。

（1）主體光

主體光又稱為“關鍵光”，用來照亮場景中的主要對象及其周圍區域，是場景中照明的主要光源。主體光一般排布在對象的斜上方，當然，也可以擺放在對象的其他位置。

（2）輔助光

輔助光又叫“補充光”，利用聚光燈照亮黑暗的角落。使場景達到景深和逼真的效果。輔助光放在主體光相對的位置，亮度設置為主體光的50%～80%，用來柔化陰影，以達到柔和照明的設計目的。

（3）背景光

背景光一般作為“邊緣光”，通過照亮對象的邊緣將主體對象與背景相分離。通常放在四分之三關鍵光的正對面。多是利用泛光燈，且亮度較小。

3 布光的次序及要求

布光的次序是：先安排主體光的角度與亮度。燈光與物體距離越遠，所照亮的區域越大，若離物體越近，所照亮的區域也就越小；與物體的夾角越大，照射的表面則越亮，而與物體的夾角越小，照射的表面就越暗。如果燈光與平面距離很遠且夾角呈直角照射時，則照明效果是很均勻的，類似于太陽光與地面的關系。其次將確定輔助光的強度與角度，最后即分配背景光與裝飾光，以使布光具有層次性，并達到明暗分明的配圖效果。

布光次序確定后，即需給出相應的布光要求[2]，具體可表述為：

（1）布光應先主體后局部。先設定主體光的角度，再修改顏色、陰影等屬性，增強其真實感。如在做室內效果圖時，要表現金碧輝煌的效果，就把主燈光顏色設置為淡淡的橘黃色，這樣即可達到材質功能外的效果。

（2）布光要主次分明，不要均勻無差。照射時物體需要陰影的即設計陰影，需要亮的即點亮，不需要亮的則調暗。

（3）燈光布局要精細。不要隨意布光，燈光過多既會使場景照明雜亂無章，更會增加渲染速度，對可有可無的燈光，即必須刪除。另外，還要注意材質、貼圖的使用。如想表現晚上室內的燈光效果，就請使用自發光材質貼圖。

（4）布局時，要注意燈光“包含”和“排除”功能的使用，確定是否照亮某些對象，以此而優化渲染速度。如做室內效果圖時，意圖只想照亮房頂的話，就可以使用“包含”功能，以避免重復照射房頂過亮的現象。

4 3DS MAX燈光特殊照明效果

燈光是3DS MAX的一種內置對象，但其模擬的卻不是光源本身，而只是光照效果。因而在3DS MAX中，若考慮到渲染速度，有些發光效果就勿需利用燈光予以制作，而可通過材質或大氣環境來設計，并進而將其完成。

4.1 制作頂燈照明效果

（1）場景創建。利用長方體創建天花板，半球制作頂燈，并創建三個圓環作為燈座。通過材質編輯器設置頂燈材質，可將漫反射的顏色設為白色，且將環境色、高光色也選為白色，再設置自發光值為80，這樣使頂燈的視覺效果即已類同一個發光體。

（2）在頂視圖中新建泛光燈對象，并可在前視圖和左視圖中移動燈光的高度來調節光池的大小。此外，還需創建一盞泛光燈，來照亮燈座，同時適當調整亮度與位置，且渲染透視圖即可。實際渲染效果則如圖2所示。

圖2頂燈照明效果

Fig.2 Lamp lighting effects

4.2 制作壁燈照明效果

（1）創建場景。利用長方體創建房子主體對象，并創建吊頂、門、壁紙、畫框、地板，同時再賦予其相應的材質。

（2）在左視圖中創建一盞目標聚光燈，排除地板對象，倍增為0.6，右側顏色為242、253、255，聚光區/光束為30，衰減區/區域為66，并在頂視圖中沿Y軸復制兩個目標聚光燈，調整位置，渲染后視場即如圖3所示。

圖3壁燈照明效果

Fig.3 Wall lamp lighting effects

4.3制作射入室內光線效果

（1）創建場景。利用長方體創建墻壁、地板、天花板，使用布爾運算構造窗框，再創建半徑很小的圓柱體作為防盜窗，而且也賦予相應的材質。

（2）在室內創建一盞泛光燈模擬漫反射照明效果，亮度設為0.6，使室內物體依稀可見，窗外景色則可使用背景貼圖進行模擬。而后于室外再創建一盞目標聚光燈，目標點是地板、并設置聚光區/光束為20，而衰減區/區域為30，且呈現為矩形照射區域。其后，適當調整目標聚光燈位置。使其照射區域與窗戶大小相匹配。

（3）選擇渲染環境菜單，添加體積光特效，并使用拾取燈光按鈕拾取視圖中的目標聚光燈，進而設置體積光的密度為0.3，再關閉窗口。在視圖中選取目標聚光燈右擊，在快捷菜單中選擇使用投影陰影進行渲染，就能看到射入室內光線出現塵埃的效果，渲染后的技術實現可如圖4所示。

圖4射入室內光線效果

Fig.4 Into the indoor light effect

5 結束語

3DS MAX主要面向動畫制作，且只能渲染照片級靜態圖像，而LIGHTSCAPE中的燈光運算速度卻很慢，渲染一張圖片將需要很長時間。當然，也可以使用燈光渲染插件，如MENTALPAY，但是運算速度也未臻理想。3DS MAX場景中的布光雖然繁多而復雜，但只要多注意觀察、多探索、多實踐，就可以創造出更真實、且高級的MAX場景了。

參考文獻：

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