淺析三維場景燈光設計

李穎

摘要：光線是繪畫中最重要的元素，它是顏色、結構的根本，因此對光線的探索和研究一直是繪畫史上的重頭戲。當我們在制作三維場景的時候，對光線的模擬布置同樣非常重要。本文以3dsmax軟件環境下的三維場景為例，分析光線在三維場景中的布置以及藝術效果。

關鍵詞：三維場景；燈光

一、光線設置的基本原理

1.模擬光源

我們在為三維場景布置光線時，基本在模擬現實世界的光照情況。在現實世界中，最亮的光源是太陽，次光源是藍天。太陽光是物體具有投影的主要原因，而藍天則會使場景帶有色彩傾向。同時，當光源投射到地面時，會形成反射光對場景產生第二層影響。因此，我們在設置三維場景光源時，首先考慮太陽光是如何影響的。如果是白天的場景，那么太陽光和藍天將是最大最主要的光源。如果是夜晚的場景，那么還要考慮人工光是如何影響的。以2017年奧斯卡最佳動畫影片《瘋狂動物城》中的場景為例（如圖1）這個場景處于室外，因此最大的光源來自于太陽，顏色傾向來自于天光（即天空），隨著太陽西下，整個場景的顏色呈現暗部翻紫的暖色調；光線柔和亮度不高；遠處的山川因空間景深，光線更加柔和以突出前景的雪山和城市。城市和山巒的暗部由反射光來決定明暗和色彩傾向。

2.光影平衡

有了光線就會存在影子，影子突出了物體的重量感、真實性以及立體結構。借助于陰影，我們能更好的判斷出物體所在位置、物體的大小等客觀屬性（如圖2）。這兩組物體相同，受到的光照一致，但明顯左邊的場景中，觀眾更容易接受這些物體具有重量、位于何處。同時，陰影還起到渲染氣氛、增加構圖趣味、提高藝術審美性等優點。我們在設置三維場景光線時，需要合理利用影子為場景增加真實性以及藝術性。

3.光線角度

根據光線的照射方向不同，光線分為正面光、側光、逆光、頂光、腳光這幾種。隨著光線角度不同，會對場景氛圍產生不一樣的作用。正面光使投影隱藏于場景物體背后，因此會弱化物體的結構；側面光是最長用到的角度，因為其能滿足場景要求的光線強度的同時，又能得到強化結構的投影，并能根據側方位的角度不同而獲得富有藝術趣味的投影。逆光是一種從物體背后穿出的光線，它往往勾勒物體輪廓，形成前暗后亮的神秘的藝術氛圍。頂光與腳光較前幾類光照角度使用頻率少，因為頂光使照射物體只有頂部最亮，營造了一種不安的氛圍；而腳光只照亮物體的下方，營造的也是負面情緒氛圍。所以這兩者很少使用。

二、燈光的類型

在3dsmax中，燈光系統有三套，分別是標準燈光、光度學燈光以及vray燈光（這種燈光系統只有安裝了vray渲染器才會出現）。最常用的燈光是標準燈光中的聚光燈，用于表現某種光源明確照射范圍較小的光；平行光，用于模擬太陽光；vray燈光中的vray光源，經常用于補充室內光線不足的情況；vray太陽，常用于模擬太陽光。這些燈光中，vray太陽最常用到，因為它可以模擬一天從早到夕陽的天空亮度，同時還帶有天空的色彩傾向。

三、鏡頭效果

當我們布置好場景的光線后，需要進一步利用鏡頭效果“欺騙”觀眾，讓觀眾以為這些場景是用真實的攝影攝像設備進行拍攝的。要想達到這種“真實的鏡頭感”最直接最簡單的方法就是添加膠片顆粒效果。此外，還可以模擬膠片的刮痕、線條等人工痕跡。

以上即三維場景燈光在設計以及制作中主要涉及的三大方面。endprint