光與影的藝術(shù)及術(shù)語

1、光與影的藝術(shù)及術(shù)語等余震的心情，就像初戀的少女等情人，既怕他不來，又怕他亂來。聽說女人如衣服，兄弟如手足，回想起來，我竟然七手八腳地裸奔了二十多年！今天心情不好，我只有四句話想說，包括這句和前面的兩句，我的話說完了！光與影的藝術(shù)及術(shù)語然界的光源自然界始終充滿著光線，即使在“漆黑”的夜晚也會有微弱的光線照射著周圍的環(huán)境，他們有的是月光或者星光，如果沒有月光和星光，至少也會有天空和云層的散射光線存在，所以，絕對的黑暗在生活中是不存在的，即使有，那也只是視覺上的假像。貓和人對黑暗的感受不相同，甚至在光線充足的環(huán)境里，對亮度的視覺感受也不是恒定不變的。人的瞳孔在放大和收縮時對光的感受也不相同，這也是為

2、什么人從亮處突然走進暗處會感到一片漆黑的原因，這也是攝影為什么存在曝光不足和曝光過度的原因所在。但在三維軟件的虛擬攝像機中是不會有這個現(xiàn)象的，場景的亮度完全由光源來控制，但這是否就簡化了對光源的控制呢？回答是否定的，要解釋其中的原因，我們還要先來分析一下真實世界的光照模式。光線照射的兩種方式想象自己站在陽光明媚的草原上，周圍沒有任何遮擋物。這時太陽是一個直射光源，它直接照亮你的身體和周圍的草地，草地接受到太陽的光照后，會吸收一些光線，并漫反射出綠色的光線（注意，這綠色的光線也是太陽光里的一部分），這部分光線間接增強了太陽光的強度。如果在這個地方放一把遮陽傘，當你走進傘的陰影里時，對你而言，太陽

3、光便不再是直射光源，此時照射你的都是來自天空和草地的漫反射光線。為了區(qū)別這兩種不同的光照形式，我們把太陽光稱為直射光照，把天空和草地的反射光稱為間接光照，這兩種光我們把它們統(tǒng)稱為入射光，自然界的物體就是被這兩種光照亮的。雖然兩種光照產(chǎn)生的效果不同，但它們其實都是來自于太陽的光線，只是光線走的路徑不一樣，這就是真實世界的光照方式。在真實的世界里，天空是不會自己發(fā)光的，它必須依靠太陽的光能，而在三維軟件中，通常把天空光也作為一種獨立的光源。因此，在這里我們把天空光也稱為直射光源，它可以不依靠太陽而獨立存在。由于天空光是一種非常特殊的光源，我們將在下一小節(jié)“渲染軟件的光源類型”中詳細介紹它。在分析真

4、實世界的兩種光照形式后我們了解到，應該還存在一種間接光照。其實依靠傳統(tǒng)的渲染技術(shù)是不可能實現(xiàn)間接光照的照射效果的，它需要一種稱之為“”的渲染技術(shù)?，F(xiàn)在一種采用技術(shù)實現(xiàn)間接光照效果的軟件正在逐步取代傳統(tǒng)的光照效果，與傳統(tǒng)的光照相比，它的出現(xiàn)從根本上解決了光線照射的兩種方式的問題。首先，我們依然可以使用傳統(tǒng)光源來模擬真實世界的直射光源，然后利用技術(shù)可以在前者的基礎(chǔ)之上添加天空光照和來自環(huán)境的散射光線。光線反射的兩種形式我們都知道，當光線照射到物體上時物體會吸收一部分光線，還會反射一部分光線，這個反射光也分為兩種形式。第一種前一小節(jié)已經(jīng)提到過了，就是漫反射。物體表面的固有色就是由漫反射光射入我們的眼

5、睛決定的，在真實世界中，物體除了固有色之外，還應該有高光色，這個高光色就是由于鏡面反射產(chǎn)生的，它往往出現(xiàn)在光滑的表面上。對于鏡面反射，它的原理是，由于反射跟入射光線的夾角相等，所以平滑的表面會把入射光線集中的向另一面反射，這時反射的能量很高，就形成了明顯的高光。但不是所有的物體表面都會形成高光，既然它是由于光滑度產(chǎn)生的，那么，在粗糙的物體表面，高光就不再有了，那是不是粗糙的表面就不反射入射光線了呢？不是的，是由于反射光線不再集中的向一個方向反射，所以它的能量被分散掉了，整齊的入射光線照在粗糙的表面上被反射到了各個方向，這時由于反射光線和入射光線總是跟表面法線的夾角相等這一特性造成的，這種反射在

6、物理學上稱之為”漫反射“。這樣，鏡面反射和漫反射就形成了光線反射的兩種形式。不要小看這兩種反射形式的存在，它跟三維軟件中的材質(zhì)有著密切關(guān)系。試想一下這樣一幅圖像，有從左到右三個材質(zhì)球，左邊紅色球體是材質(zhì)，在同樣的光照條件下，它的表面上沒有高光，使它看起來沒有旁邊的兩個球體光滑，它模擬的是漫反射的效果；中間黃色的球體是典型的材質(zhì)，它有明顯的高光，這個高光就是模擬鏡面反射的效果，黃色的固有色就是表面吸收光線之后散射出來的光色；右邊藍色的球體是一種比較特殊的反射現(xiàn)象，它的材質(zhì)名稱叫（各向異性），可以說三維軟件里的光源是以真實光源為依據(jù)的，材質(zhì)也是一樣。在這里要特別指出的是，的渲染技術(shù)在計算間接光照的

7、時候，它其實只計算了散射光的間接照射效果，也就是物體表面固有色對周圍環(huán)境的影響，對于鏡面反射，還是沒有能力計算，它需要特效才能實現(xiàn)?，F(xiàn)在越來越多的渲染程序支持特效，不過渲染出這種效果往往需要很大的代價（當然是指渲染時間），好在它只會在透明物體和有強烈反射的物體上出現(xiàn)。了解了真實世界的光照和反射形式，才能理解渲染程序中光源和材質(zhì)的重要性，才可以根據(jù)場景的需要科學地把握最終的圖像效果。自然光源和人工光源在我們的生活中，光線無處不在，可是被稱為光源的并不多，因為只有能夠自發(fā)光的物體才能稱之為光源。但是在三維世界里便有了特例，比如月亮，它自己不發(fā)光，靠反射太陽的光線來照射物體，嚴格來說它不是光源，但實

8、際上在三維世界它也起到了光源的作用。通常把光源分為自然光源和人工光源。自然光源有太陽、月亮、星光，也包括閃電，甚至連螢火蟲也是。其實在特殊的時刻，自然光照明也是充滿情調(diào)的，這種情調(diào)往往來自于光源在特定時刻的色調(diào)，比如太陽在初出和將要落山的時候，桔紅色光芒照射大地，這時給人的感覺和太陽在正午時分是截然不同的，所以，很多攝影師都避免在正午的時候到戶外攝影，除了會引起曝光方面的問題外，色調(diào)與氛圍也是很重要的一個原因。與朝陽的紅色情調(diào)不同，夜晚的月光總是把世界渲染得神秘、朦朧、和浪漫，所以年輕的朋友一般都會選擇有月亮的夜晚約會（美其名曰“步月”，特別是月圓之夜。人工光源的起源可能要追溯到燧人氏鉆燧取火

9、的時代，現(xiàn)在所指的人工光源主要是電燈，可以說，由于人工光源的出現(xiàn)，才會使得照明效果變得復雜起來，它除了給我們帶來光明之外，也為生活增加了些許情趣，所以現(xiàn)在我們對光源的要求已經(jīng)不以照明為簡單目的了，而是更多地追求它的藝術(shù)效果。很多城市都實施過“亮起來”工程，就是用人工光源來裝點我們的城市。其實仔細想想，人工光源在很大程度上實際是在模仿自然光源，比如在迪廳的燈光就象閃電一樣，咖啡屋的燈光就像星光，客廳的燈光很明亮，像太陽一樣，而臥室的燈光也朦朧得像月光一樣在三維軟件中，光源雖然沒有自然光源和人工光源之分，但都是在模擬這兩類光源產(chǎn)生的，而且越是優(yōu)秀的作品，越能把握光源的“情感”問題。光源的衰減問題在

10、使用三維軟件模擬光照效果的時候，最難的還不是光線的漫反射和，因為很多渲染程序都已經(jīng)把這個過程“人工智能”化了，難的是正確表現(xiàn)光線的衰減，真實世界的光源是隨著距離的增加按反向平方衰減的，而三維軟件中的光源卻需要我們?nèi)藶榈卣{(diào)節(jié)衰減，很多朋友在調(diào)節(jié)光源的時候忽略了這一步，這是一個非常不好的習慣，特別是在做室內(nèi)設計的時候，這個問題尤其突出。由于很多渲染程序沒有提供，所以它不能計算物體表面在接受光照之后，散射光線對周圍物體的影響，因此，如果按真實光源的方式來衰減，那么場景就會很暗。為了解決這個問題，多數(shù)三維軟件都采用了一種折衷的方式，就是用線性衰減，這種衰減方式比真實情況簡單，但存在的問題是光線照射的聚

11、光區(qū)不夠真實，也就是由于衰減不夠快使得聚光區(qū)產(chǎn)生類似“曝光過度”的現(xiàn)象，特別是場景中有很多輔助光源的情況下更容易發(fā)生這種情況。在中即使把光源的亮度提高幾倍，它也不會在聚光區(qū)產(chǎn)生生硬的光斑,，它總是顯得非常有層次。其實在其它三維軟件中也可以產(chǎn)生這樣的效果，筆者喜歡把光源的衰減由線性衰減改變?yōu)榉聪蚱椒剿p，然后使用參數(shù)（在中）或者參數(shù)（在中）來調(diào)節(jié)光源的亮度，這時光源投射的聚光區(qū)會很有層次，當然，要產(chǎn)生好的效果，必須配合相應的輔助光源，而且千萬不要忽視輔助光源的衰減問題。渲染軟件的光源類型在分析了自然光源和人工光源之后，讓我們回到三維軟件中，軟件中的光源也可以分成幾個類型，具體的類型會因為軟件的不

12、同而有所差異，但總的說來不外乎點、線、面、體積這幾類。點光源點光源是最常見的光源類型，光線從單一的點發(fā)射出來，根據(jù)光線發(fā)射的形式不同，在三維軟件中又被細分為（和，它們通常用來代表真實的燈泡、射燈和太陽光。需要注意的是，不同的三維軟件對光源的稱呼也不同，比如在中就稱為n在中卻被稱為；在中又被稱為，筆者覺得還是最恰當，“等方向性”一下子就把該光源的特性概括了。光源是指光線從某一點開始，向各個方向等量的發(fā)射。也是一種點光源，和光源最大的不同是光源有一個用來限制光線照射范圍的錐角，也稱為光束的發(fā)散角度。要知道光源是全向的，而光源最大的發(fā)散角度通常不會大于度，除了這一點之外，和光源相比光源的照射區(qū)域還分

13、為聚光區(qū)和衰減區(qū)，我們平常使用的手電筒就是最典型的光源，還有舞臺上常用的追光燈。和前面介紹的兩種點光源的光線發(fā)射不同，光源發(fā)射出來的每條光線彼此之間是平行的。所以也被稱為平行光源，把它也作為點光源的一種，是因為它常被用來模擬太陽光，我們都知道太陽其實是一個巨大的光源，由于和地球有足夠遠的距離，才使得它的每條光線之間的夾角非常的小并接近于平行，所以雖然它的照射效果跟光源截然不同，但還是把它作為點光源來看待。三維軟件中常用光源來模擬太陽光，它的特點就是單向性的平行光。線光源線光源是一種比較特殊的光源類型，最早接觸到這類光源應該是在中，它常用來模擬日光燈管的光線。在室內(nèi)設計中，經(jīng)常會在吊頂中暗藏日光

14、燈管形成發(fā)光燈帶，有了線光源，就能很好來模擬它的效果。線光源與點光源相比最大的不同在于它的陰影發(fā)生了變化，三維軟件中把這種陰影稱為。注意：從嚴格意義上說，雖然線光源可以模擬日光燈的光照效果，但它的結(jié)果和真實情況還是有區(qū)別的。日光燈是圓柱狀的光源，除了兩端之外，應該是通體發(fā)光，而線光源居然有指向性，要完全的模擬日光燈的效果，估計需要用兩個線光源背向而置才可以。另外，線光源目前還不能產(chǎn)生曲線的照射效果，比如彎曲的霓虹燈文字等。面光源顧名思義，面光源是一個發(fā)光的二維平面，與線光源一樣屬于高級的光源類型，常用來模擬室內(nèi)來自窗戶的天空光，其實它還有個最好的模擬對象，就是把它作為輔助光源，模擬表面的光能傳

15、遞。原理很簡單，當表面接收光線的照射后，會反射出一部分光線，既然散射出來的光線是從二維平面上發(fā)射出來的，那不正好是個典型的面光源嗎？當然，為了獲得更好的效果，還需要把面光源的顏色調(diào)節(jié)得和表面一致。環(huán)境光源環(huán)境光源比較復雜，并不是所有的三維軟件都提供環(huán)境光，它主要是用來做什么的呢？依然離不開光的漫反射，前面曾不止一次的提到過，表面接收到光照后，會反射一部分光線出去，現(xiàn)實空間中的每一個物體其實都受到來自四面八方的反射光線的影響，為了模擬這種效果，就產(chǎn)生了環(huán)境光源。在中，當光源的參數(shù)為時，其效果很容易跟光源混淆。要知道，為了讓光源很好的表現(xiàn)反射效果，該光源是不會在物體的表面上產(chǎn)生高光的。體積光源體積

16、光源在生活中經(jīng)常見到，但在三維軟件中就不常見了。真正把它單獨列出來的筆者還只在中見過，當然，這并不是說在其它的三維軟件中就不能模擬這種效果，而且只要分析產(chǎn)生這種光源的原因和其照射效果，模擬就不難了。我們打個比方，一個亮著的燈泡，是典型的光源，但如果用一個磨砂玻璃做的球形的燈罩把它罩起來，這時光線的發(fā)射就產(chǎn)生了變化，它會因為磨砂玻璃粗糙的表面而打破光線原有的“次序”，這使它看起來不像是由一個點發(fā)出的光線，而更像是整個燈罩發(fā)出的光，而且陰影也會因為這個原因變成。明白了這個原理之后，仿真體積光源的效果也就變得容易了。不過可惜的是，對于其它的幾何形狀來說就不太好模擬了，好在不是所有的圖像都要求照明的精

17、確，一般只有建筑設計和工業(yè)設計的效果圖才對照明要求準確無誤。特殊的天空光在所有的光源類型中，天空光可能是最特殊的了。天空光可以看成一個巨大的球形體積光源，不過我們都處在這個光源的內(nèi)部，而且總是只能看到球形體積光源的上半部分，也就是倒扣著的“鍋”，這么一解釋，天空光豈不是像一個反的光源？光源是從一個點向四面八方發(fā)射光線，而天空光正好相反，它是光從四面八方向內(nèi)部的一個點發(fā)射。解釋起來雖然簡單，但這種光源卻非常難得，很多三維軟件都沒有提供。離開了天空光，是很難表現(xiàn)出戶外效果的。特別是對于從事建筑效果圖制作的人來說，其意義就更重要了，它一般都會跟光源一起組成一個陽光系統(tǒng)。光源類型與陰影的關(guān)系什么是陰影

18、什么是陰影？這好像是一個很傻的問題，你一定會說，不就是物體在光源的照射下投射出來的黑影嗎？這有什么好問的。其實并不是這么簡單，其實陰影就是在光源的有效照射范圍內(nèi)，沒有被照射的部分形成的。因為當光源照射到物體上時，會增加照射區(qū)域的亮度，明暗一對比就形成了所謂的陰影，陰影的形狀是由遮擋物體的外形決定的，陰影邊緣的“硬度”是由光源的屬性決定的。明白陰影形成的原理非常重要，它有助于我們正確設置光源的屬性，至少我們已經(jīng)知道陰影要體現(xiàn)環(huán)境色的特點，而不是單純的黑色。本影與半影所謂半影，在中把它稱為，這種陰影在生活中比較常見，但在三維軟件中一般只有線光源、面光源和體積光源才能產(chǎn)生，不過，使用陰影也可以讓點光

19、源模擬這種效果。在陰影中，我們把中間顏色比較深的部分叫“本影”，邊緣顏色表較淡的部分叫“半影”，真正的半影跟光線投射的距離有密切的關(guān)系，為了揭示這種關(guān)系，先來了解一下產(chǎn)生本影和半影的原因。假設有一個藍色的圓球在地板上，在該圓球的正上方有一個光源對圓球進行照射，光線從一點出發(fā)所以得到邊緣非常清晰的陰影。如果照射圓球的不是光源而變成一個球形的體積光源，那么由于體積光源是通體發(fā)光，所以光線不再是從一點出發(fā)，如果我們對球形體積光源的上下兩級分別進行光線取樣，可以很明顯的發(fā)現(xiàn)，在上下級光線都照射不到的地方就產(chǎn)生了深色的本影，而邊緣的半影，總是會被某一級的光線照射到，所以出現(xiàn)了比本影顏色淡的效果，也就是。

20、在現(xiàn)實生活中，很少有真正的點光源，也就是說很少有光線是從某一點射出的，即使是燈泡，也是從“”型的燈絲發(fā)出的光線，所以，多數(shù)都應該是，而不是那種邊緣很清晰的陰影。在很多時候要產(chǎn)生（增大并不太難，可以使用陰影中的參數(shù)來模擬參數(shù)的數(shù)值，注意在其它的三維軟件中該參數(shù)的名稱可能會有變化，這里是指在中），但這種方法并不適合所有的情況，且不說要產(chǎn)生的是透明物體，就是普通的物體，只要光源的位置一變，陰影的破綻就會顯露出來。注意：細心的朋友可以觀察一下周圍，有沒有桌子或者椅子在窗戶旁邊，如果有的話，請觀察桌腿產(chǎn)生的陰影，是不是越靠近桌腿本身陰影越清晰，越遠離桌腿陰影越模糊？這說明陰影也是有衰減的，的形成也包括陰

21、影衰減的原因存在。比較不同的光源類型產(chǎn)生的陰影在三維軟件中，最常用的光源是、和這四種。這幾種不同的光源對陰影有什么影響呢？答案很明確，這種影響是非常直接的。資深的專家只要看看陰影就知道使用了哪些光源。為了便于識別這些光源類型的陰影，使用同樣的場景，并且所有的光源都處在同一個位置，照射角度也完全相同。通過比較，我們發(fā)現(xiàn)光源和光源投射的陰影是一樣的，這和它們光線發(fā)射的原理有關(guān)，前面介紹過了，它們同屬于點光源，光線都是從一個點發(fā)射出來的，既然這兩個光源的位置相同，那么投射出來的陰影完全一樣也就不奇怪了。它們的區(qū)別僅僅在于照射范圍上。光源投射的陰影，和上面的兩個光源投射的陰影相比，它除了顯得小之外變形

22、也不大，這跟該光源射出的光線都是相互平行的有關(guān)，這種陰影效果很容易讓人聯(lián)想起陽光，所以光源常用來模擬太陽光。任何平行光源加上光線追蹤陰影都能夠很好的表現(xiàn)陽光的效果。光源投射的陰影，和上面三個光源投射的陰影相比，最大的不同在于它產(chǎn)生了，雖然陰影很模糊，但更真實（當然要根據(jù)實際情況而言，。雖然這里只介紹了四種光源類型產(chǎn)生的陰影，但卻非常具有代表性，因為在通常情況下我們只使用這幾種光源。真實的透明陰影一直很奇怪透明物體怎么會有陰影？按理說，透明物體不會阻擋光線，照射它的光源會完全穿過它，既然是這樣，怎么又會產(chǎn)生陰影呢？要解釋這個現(xiàn)象，筆者以為，首先，透明度應該是一個相對的概念，絕對透明的物質(zhì)生活中很

23、難遇到，比如，玻璃是透明的，但幾十塊玻璃迭在一起，它還透明嗎？其次，就是折射現(xiàn)象的存在，會使穿過它的光線發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使光線的能量產(chǎn)生相應的變化。還有一點，就是厚薄的問題，其實因厚薄產(chǎn)生陰影問題實際上是綜合了上面所說的兩點，比如一個玻璃杯，它正對著光源的部分應該最薄，越往兩側(cè)越厚，因此產(chǎn)生了不同的透明度，陰影也隨之發(fā)生了變化，如果說玻璃杯中間不會產(chǎn)生陰影，那兩側(cè)還是會有明顯的陰影的。我們都知道，現(xiàn)在的三維軟件都提供了陰影和陰影兩種形式。兩者相比，在速度上前者占優(yōu)勢，在質(zhì)量上后者占優(yōu)勢，但如果要產(chǎn)生透明陰影，那就必須使用陰影了。因此，我們?yōu)榱双@得更快的渲染速度而使用陰影，但碰到有透明物體的場景時，還

24、是不得不使用陰影來獲得更好的效果的。注意：陰影必須采用方式來渲染，否則，不會出現(xiàn)陰影效果。介紹特效是最近才流行起來的一種渲染技術(shù)，它能夠真的再現(xiàn)因折射和反射引起的光學現(xiàn)象。不過，千萬不要誤以為只要有了能產(chǎn)生特效的渲染程序，就等于可以制作出好的作品，這是截然不同的兩個概念。我們只能說，有了特效會給作品增添不少色彩，但不是靈丹妙藥。筆者根據(jù)特效產(chǎn)生的效果推測，它將被主要應用到工業(yè)產(chǎn)品效果設計中，因為高反射和折射的材質(zhì)多出現(xiàn)在工業(yè)產(chǎn)品中，而特效的產(chǎn)生就是依靠光線的反射和折射。需要特別指出的是，特效并不是陰影，準確的說它是一種光，其中包含光線的反射、光線的聚焦和光線的散焦。不同的條件下效果產(chǎn)生的位置也

25、不相同，但常出現(xiàn)在陰影之中。由特效示意圖我們注意到，因折射而引起的特效一般都會出現(xiàn)在陰影之中，而因反射引起的特效則可能出現(xiàn)在陰影之外，這要視入射光線跟表面法線形成的角度來定，另外，特效如果沒有出現(xiàn)在陰影之中，那么它的影響會比較輕微，其道理就像大白天使用手電筒一樣，手電筒的光不會在受陽光直射的表面留下明顯的光斑，但如果照射到陰影之中，還是會有影響的。當然，如果你有能跟太陽的光照相抗衡的光源，就另當別論了。不過，這樣的光源哪兒才有呢？除非用一面鏡子來反射太陽光。說起產(chǎn)生特效的方法，不外乎兩種：一種是利用渲染程序提供的這個功能，另外一種就是模擬了。特別是模擬圓球體的特效，非常容易,只要使用光源的紋理

26、投射功能，就可以達到以假亂真的效果。對于依靠渲染程序提供的特效，相對模擬來說，在作上就容易多了，我們只需要調(diào)節(jié)有關(guān)的參數(shù)，再經(jīng)過漫長的等待（視硬件速度而定），就可以得到需要的效果。光能傳遞與虛影在使用的時候，就發(fā)現(xiàn)它產(chǎn)生的陰影非常真實，為什么會這樣呢？因為它在渲染中應用了真實的光照效果，在中，光源不再是影響陰影的唯一元素，凡是參與光能傳遞的表面都會對陰影產(chǎn)生交叉影響，因此，使用了光能傳遞渲染技術(shù)是產(chǎn)生真實陰影的重要原因。在本書中，將會把中這種真實的陰影成為“虛影”，為了講清楚這個問題，我們首先來看一下虛影跟前面提到過的的區(qū)別。虛影跟的區(qū)別應該說，虛影跟有很多相似的地方，這主要體現(xiàn)在它們各自的形

27、態(tài)上，它們都呈現(xiàn)出邊緣模糊的形態(tài)，但虛影絕不等同于，因為是光源在自身條件下形成的一種陰影類型，它模糊的邊緣是半影的體現(xiàn)。而虛影與投射它的光源沒有直接關(guān)系，產(chǎn)生并影響它的是來自環(huán)境的散射光線，也就是光能傳遞所產(chǎn)生的光線，它使得原本“生硬”的陰影變得“活潑”起來。散射光線的強度決定了陰影的濃淡，有時甚至會出現(xiàn)把陰影完全虛化的現(xiàn)象，但不論怎樣，它產(chǎn)生的效果是非常真實的，因為它是按真實的光線傳播原理計算的。舉一個例子，在一個房間里有一個正方體和一個圓球體，墻的左側(cè)是紅色的，右側(cè)是藍色的，我們在同一個視角分別用和對球體生成和虛影，我們發(fā)現(xiàn)用渲染的圖像更真實一些，對于球體的陰影來說，它首先是因面積光源而產(chǎn)

28、生的，這一點跟軟件渲染的該圖是一樣的，其次由于受環(huán)境中散射光線的影響，陰影的顏色和亮度都發(fā)生了變化，觀察不銹鋼圓球下面的陰影，左側(cè)受到紅色墻面的影響，右側(cè)受到藍色墻面的影響，越靠近圓球的底部陰影的顏色越深、受環(huán)境的影響越??；越遠離圓球的底部陰影的顏色越?#0、92受環(huán);境的影響越大，這應該就是虛影的特點吧。光能傳遞與虛影的關(guān)系既然虛影的產(chǎn)生離不開環(huán)境中的漫反射光線，那么渲染程序采用什么樣的方式來計算圖像就顯得非常重要了，毫無疑問，光能傳遞是最佳的選擇，因為只有支持光能傳遞和的渲染程序才能“自覺”地計算環(huán)境中的散射光線，所以也只有這樣的渲染程序才能自動地完成虛影的計算。漫反射光線跟直射光線一樣，

29、都可以起到照亮物體的作用，由于陰影是沒有直射光線照射的區(qū)域，所以它只接受環(huán)境的漫反射光線。這使得陰影的顏色不會太深，而且即使是光源本身不會投射出，但受漫反射光線的影響，陰影的邊緣也會變得很“軟”，所以把它稱為虛影。我們已經(jīng)知道，漫反射光線除了有“光”的性質(zhì)之外，還有“色”的成分（其實光與色原本就是一體的）。也就是說，什么顏色的表面就反射什么顏色的光，由于散射光線的能量遠遠低于照明光源的能量，所以它對受到光源直接照射的表面影響很微弱，但陰影卻對反射光線非常敏感，因此，陰影的顏色受到的影響尤其大。綜上所述，可以看出光能傳遞與虛影的關(guān)系是非常密切的，也了解到虛影的復雜性，因為通常環(huán)境中的漫反射光線不是一種統(tǒng)一的環(huán)境色，而是多種光色的混合、迭加的效果，并交叉影響著。表面的法線控制著散射光線的方向，因此任何一個反射了光線的表面都可以看成一個特殊的面積光源，也許正因為如此才產(chǎn)生了渲染方式。說明：渲染方式和（光能傳遞）是