燈光技術在3DSMAX場景仿真中的應用研究

【摘要】在3DS MAX場景中，需要合理的使用燈光技術，將光的透視、明暗關系良好的展示與控制，有效展現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在3DS MAX場景仿真中應用的基本原則的基礎上分析其在3DS MAX場景仿真中的具體應用，旨在能夠起到一定的參考借鑒作用。

【關鍵詞】燈光技術；3DS MAX場景仿真；應用

0.引言

3DS MAX軟件是目前用于三維制作最廣泛的軟件，主要應用與廣告制作、科幻片制作、室內設計等等。在3DS MAX軟件中，燈光對場景設計有著重要意義，在場景仿真的過程中，想要有效控制環境、設置氛圍、推進情節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，關于燈光技術的應用需要遵循一定的原則才能夠達到良好效果。

1.燈光技術在3DS MAX場景仿真中應用的基本原則

當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，不需要的部分則應該調暗。在布光的過程中，不能夠隨意布光，過多的燈光會導致場景無主次[2]。對于可有可無的燈光，應該刪除[3]。

2.燈光技術在3DS MAX場景仿真中的具體應用

2.1三點照明

在3DS MAX中，一般都有一個默認的照明方式，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，加上其藝術表現力不強，因此需要使用另外的方式。在3DS MAX中另外形式的Directioal Ligh等都是基于現實生活中的燈光，能夠根據場景布置的實際需要進行形狀、位置、顏色等的調節。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上延伸出來的表現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，能夠將物體的體積感表現出來，同時還能給予場景一定的深度，體現出場景的空間感。輔光的作用主要是表現出物體的體積感，將物體與場景的鏡度特效展現出來，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，將主次關系明確羅列出來，但是各個部分都需要燈光，導致整個場景可能存在十幾處甚至幾十處燈光，太多的燈光出現交錯容易導致整個整體出現不和諧，為了能夠有效解決這個問題可以從寫生對象整體明暗關系處入手，重點抓住局部與整體的關系，首先進行比較，找到整個場景中最重要的主體與襯托，進行主光源與輔助光源的區分。整體上對整個場景進行統籌，對存在多處燈光交匯的地方進行燈光的光影分析，這是因為太過的燈光效果會造成部分物體受光過度，導致遠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。再進行輔助光強度、角度的設置，最后進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。根據場景的氣氛進行燈光的調節，如果是積極的場面則應該使用明艷、暖色調的燈光，如果是嚴肅、低調的場景氛圍則應該使用昏暗、偏冷、低反差的燈光。

2.3特殊照明效果

在3DS MAX中，關于頂燈照明效果的制作，首先需要考慮場景的創建。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節光池的大小。可以使用輻射度渲染法，這種逆向的思維渲染方式否認光源與物體，將每一個物體都當做一個光源，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，同時體現出層次與陰暗分布，充分結合場景環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，想要達到真實的效果，可以調節燈光的衰減，這樣才能夠更加準確的反映出其色調與陰影效果。

3.結語

在3DS MAX場景仿真中燈光技術的應用是保證場景真實度、保證光照效果的關鍵，也是烘托整個環境氛圍的關鍵。由于燈光技術對3DS MAX場景設置有著重要意義，在具體的使用過程中應該嚴格根據相關原則，分辨出需要與不需要的光線，最貼近真實的將3D場景中的氛圍展現出來，達到推進劇情、烘托氛圍、控制環境的效果。

參考文獻

[1]雷蕾.3ds MAX軟件中燈光的使用技巧分析[J].計算機光盤軟件與應用，2014，52（20）：63-64.

[2]李鋼.3ds Max渲染技術在虛擬場景設計實驗教學中的應用[J].美術教育研究，2015，22（01）：170-173.

[3]劉曉光.3ds MAX軟件中的燈光使用技巧探究[J].計算機光盤軟件與應用，2015，19（03）：39-40.

[4]高明醒.3ds MAX建模與場景渲染技術在可視化設計中的應用[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，遼寧建筑職業學院講師，研究方向：計算機繪圖（CAD、3ds max）photoshop圖形圖像后期處理