（中職）3ds-Max動畫設(shè)計(jì)與制作項(xiàng)目教程第六章 第一節(jié)教學(xué)課件

1、YCF正版可修改PPT（中職）3ds_Max動畫設(shè)計(jì)與制作項(xiàng)目教程第六章 第一節(jié)教學(xué)課件第六章 燈光、攝像機(jī)與渲染在自然界中光線的存在對于人類的視覺系統(tǒng)來說是至關(guān)重要的，沒有光線的存在我們就不會看到任何東西。視覺的主要成因，在于光線的刺激所得到的知覺作用，物體受到光的強(qiáng)弱和方向不同 ，會產(chǎn)生各種復(fù)雜變化的色彩。色彩的顏色現(xiàn)象可分為光源色和物體色，光源色是發(fā)光體發(fā)出的顏色，而物體的顯色現(xiàn)象，統(tǒng)稱為物體色。因物體之間的性質(zhì)不同包含表面色(反射色)和透過色。 自然光照效果 第一節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)燈光一 學(xué)習(xí)目標(biāo)了解標(biāo)準(zhǔn)燈光的特點(diǎn)和常用布局方法。掌握燈光的強(qiáng)度、顏色和衰減的設(shè)置。理解燈光排除和包含的概念，掌握操

2、作方法。掌握天光的調(diào)整方法。理解燈光的大氣效果。二 案例分析美術(shù)繪畫中我們常常經(jīng)過這樣的練習(xí)，一組擺在桌子上的小靜物使我們感受美學(xué)帶給我們的享受。運(yùn)用3DS Max參照自然界的光效制作一組寫實(shí)風(fēng)格的靜物。從中學(xué)習(xí)燈光在軟件中的應(yīng)用。如下圖所示三 操作過程（1）打開本書配套光盤中的“靜物.MAX”文件。一個大茶壺與三個小壺加盤子放置在一張桌子上形成了一組靜物模型。為了方便觀察燈光效果，模型只被賦予了默認(rèn)材質(zhì)類型。（2）單擊（創(chuàng)建）（燈光）“標(biāo)準(zhǔn)”“目標(biāo)聚光燈”，在左視圖中將光標(biāo)移動到視圖的右上角，按住鼠標(biāo)左鍵后，向桌子方向拖動鼠標(biāo)，確定聚光燈的方向，在合適的位置放置鼠標(biāo)，完成聚光燈的創(chuàng)建。如下圖

3、所示（3）單擊主工具欄中的按鈕，彈出“選擇對象”對話框，單擊選擇Spot01，進(jìn)入“修改”命令面板，展開“強(qiáng)度/顏色/衰減”卷展欄，在“倍增”數(shù)值框中輸入48，衰退類型選擇倒數(shù)。然后展開“聚光燈參數(shù)”卷展欄，將“聚光區(qū)/光束”的值設(shè)置為9，將“衰減區(qū)區(qū)域”的值設(shè)置為83。如圖6.4所示在視圖中可以看到聚光燈的照射出淺藍(lán)色和深藍(lán)色兩個區(qū)域，其中淺藍(lán)色指示出聚光區(qū)/光束的區(qū)域，深藍(lán)色指示出衰減區(qū)，這時渲染攝像機(jī)視圖得到效果如下圖所示。燈光雖然柔和的照射在每個物體上但是背景的明暗缺少效果，也沒有產(chǎn)生自然現(xiàn)象中的投影。（4）進(jìn)入命令面板拖動參數(shù)區(qū)，在“常規(guī)參數(shù)”卷展欄中，選中“陰影”欄的“啟用”復(fù)選框

4、并選擇“區(qū)域陰影”添加陰影效果。在“區(qū)域陰影”展卷欄下打開基本選項(xiàng)選擇“長方體形燈光”調(diào)整陰影完整性為5，陰影質(zhì)量為8，采樣擴(kuò)散為20，陰影偏移0.1，抖動量為10。并在區(qū)域燈光尺寸中將長、寬、高都設(shè)置為20。如下圖所示，用創(chuàng)建Spot01的方法創(chuàng)建Spot02并在“強(qiáng)度/顏色/衰減”卷展欄中設(shè)置倍增為18，衰退類型選擇倒數(shù)。然后展開“聚光燈參數(shù)”卷展欄，將“聚光區(qū)/光束”的值設(shè)置為17，將“衰減區(qū)區(qū)域”的值設(shè)置為30。燈光位置如下圖所示。（5）觀察攝象機(jī)渲染視圖發(fā)現(xiàn)物體已經(jīng)有了基本的光影效果，但整體的明度太第顯現(xiàn)出比較灰暗，解決這個問題的方法是我們在創(chuàng)建2展燈光一展照亮整體環(huán)境另一展補(bǔ)充照明

5、主光效果。單擊（創(chuàng)建）（燈光）“標(biāo)準(zhǔn)”“天光”，天光沒有位置要求，只要創(chuàng)建在場景中即可。進(jìn)入“修改”命令面板，在“天光參數(shù)”卷展欄中將倍增設(shè)置為0.15。創(chuàng)建Spot03方法如Spot01在“倍增”數(shù)值框中輸入30，衰退類型選擇平方反比。然后展開“聚光燈參數(shù)”卷展欄，將“聚光區(qū)/光束”的值設(shè)置為2.8，將“衰減區(qū)區(qū)域”的值設(shè)置為18.4。位置如下圖所示。案例小結(jié) 在制作“靜物”這個案例中，我們?yōu)橐粋€場景添加了燈光。使一組沒有材質(zhì)的模型體產(chǎn)生了豐富的效果。從而了解燈光的應(yīng)用的重要性。通過這個案例的操作可以掌握創(chuàng)建目標(biāo)聚光燈與天光，以及一些常用參數(shù)，如陰影，燈光強(qiáng)度等。 燈光的參數(shù)很多，在案例中只

6、能涉及其中的一部分，更多的參數(shù)將在下面的內(nèi)容中進(jìn)行介紹。四 相關(guān)知識燈光在三維場景中燈光的作用不僅僅是將物體照亮，而是要通過燈光效果向觀眾傳達(dá)更多的信息。也就是通過燈光來決定這一場景的基調(diào)或是感覺，烘托場景氣氛。要達(dá)到場景最終的真實(shí)效果，我們需要建立許多不同的燈光來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)世界中光源是多方面的，如陽光、燭光、熒光燈等，在這些不同光源的影響下所觀察到的事物效果也會不同。 在3dsmax中有8種標(biāo)準(zhǔn)燈光，這些標(biāo)準(zhǔn)燈光你可以在（創(chuàng)建）（燈光）標(biāo)簽中找到。如下圖所示 標(biāo)準(zhǔn)燈光是基于計(jì)算機(jī)的對象，其模擬燈光，如家用或辦公室燈，舞臺和電影工作時使用的燈光設(shè)備，以及太陽光本身。不同種類的燈光對象可用

7、不同的方式投射燈光，用于模擬真實(shí)世界不同種類的光源。聚光燈聚光燈是有向光源，它類似于舞臺上的強(qiáng)光燈。運(yùn)用聚光燈可以準(zhǔn)確地控制光束的大小，光源的起點(diǎn)來自于一點(diǎn)，并沿著你所規(guī)定的錐形方向進(jìn)行延伸。聚光燈最為顯著的特征是他擁有一個可以控制角度的光錐，光錐的角度越大形成的照明范圍就越廣，角度越小則照明范圍越小。聚光燈可以投射陰影，并且我們可以規(guī)定聚光燈的可投影范圍的形狀為矩形或圓形?？梢哉f聚光燈是最為常用的燈光類型。如下圖所示聚光燈效果聚光燈包含兩種類型目標(biāo)聚光燈和自由聚光燈，目標(biāo)點(diǎn)聚光燈可以讓你分別規(guī)定光源位置和照射的方向目標(biāo)，這種方式十分適合于在三維制作中控制燈光的方向。自由聚光燈則更類似于生活中

8、我們常見的真實(shí)的燈光，在剛剛創(chuàng)建的時候，自由聚光燈的方向總是朝向創(chuàng)建視圖的里面，我們要調(diào)整它的方向就應(yīng)該直接轉(zhuǎn)動燈光的圖標(biāo)。泛光燈“泛光燈”從單個光源向各個方向投射光線。泛光燈用于將“輔助照明”添加到場景中，或模擬點(diǎn)光源它的主要作用是作為一個輔光來幫助主光源照亮場景。也可以用來模擬一個點(diǎn)光源。泛光燈比較用以用來建立和控制，但是太強(qiáng)的輔助光將會使場景變得平淡并顯得沒有層次感。使用反光燈也可以產(chǎn)生陰影和投影。如下圖所示為泛光燈照射效果。泛光燈的聚光區(qū)、散光區(qū)以及衰減區(qū)都是球型的范光燈效果泛光燈的參數(shù)面版與聚光燈相似。參照聚光燈面板即可。平行光燈平行光燈與聚光燈比較類似也分為目標(biāo)點(diǎn)平行光燈與自由平行

9、光燈，但是平行光燈不是發(fā)射出一個光錐而是發(fā)射出平行的光線，這種狀態(tài)的平行光縣主要被用來模擬太陽的光線，當(dāng)光線投射陰影時，陰影的角度就是照射到對象的光線與地面所成的角度。如下圖所示為平行光照射效果。平行光效果平行光主要用于模擬太陽光?？梢哉{(diào)整燈光的顏色和位置并在 3D 空間中旋轉(zhuǎn)燈光。平行光的參數(shù)與聚光燈相似。聚光燈的“常規(guī)參數(shù)”卷展欄所有作為光源的燈的創(chuàng)建參數(shù)都非常復(fù)雜，但對不同的光源來說，這些參數(shù)又有很多相同點(diǎn)，學(xué)會了一種光源的設(shè)置就可以了解其他燈對象的參數(shù)。下面以目標(biāo)聚光燈為例介紹燈光的主要參數(shù)。創(chuàng)建了目標(biāo)聚光燈后，進(jìn)入“修改”命令面板，顯示出目標(biāo)聚光燈的“常規(guī)參數(shù)”面板，在這個面板中有多

10、個卷展欄，下面介紹其中主要卷展欄中常用參數(shù)的含義?！俺Ｒ?guī)參數(shù)”卷展欄中的參數(shù)，可以控制燈光的打開與關(guān)閉，設(shè)置燈光投射的陰影及陰影的類型， 如下圖所示（注意“創(chuàng)建”命令面板和“修改”命令面板中的參數(shù)略不相同）。主要參數(shù)含義如下。“燈光類型”欄：用于選擇燈光的類型，控制燈光的打開與關(guān)閉。“啟用”復(fù)選框：該復(fù)選框，用于控制燈光的打開與關(guān)閉。 燈光類型下拉列表框：該下拉列表框只有在“修改”命令面板中才存在，單擊該下，拉列表框，從中選擇不同的參數(shù)，可以改變燈光的類型。“目標(biāo)”復(fù)選框：選中該復(fù)選框后，燈光將有目標(biāo)。通過該復(fù)選框可以進(jìn)行目標(biāo)聚光燈和自由聚光燈之間的轉(zhuǎn)換?！瓣幱啊睓冢河糜谠O(shè)置燈光投影的陰影及陰

11、影的類型?！皢⒂谩睆?fù)選框：用于控制陰影的打開與關(guān)閉，選中該復(fù)選框，可以打開燈光的陰影，有陰影效果的可在其下面的陰影下拉列表框中選擇陰影的類型。陰影效果只有在渲染后才可以觀察到，開啟了陰影的效果。如下圖所示“使用全局設(shè)置”復(fù)選框：選中該復(fù)選框后，可以用常規(guī)參數(shù)卷展欄設(shè)置燈光陰影的參數(shù)。陰影類型下拉列表框：在該下拉列表框中選擇陰影的類型，默認(rèn)選項(xiàng)為“陰影貼圖”。“排除/包含”對話框。在Max中的燈光與真實(shí)的燈光有些區(qū)別，其中之一就是在Max中的燈光可以只照亮光源范圍內(nèi)的一部分對象而不照亮另外一部分對象。下面以對如下圖所示中的對象進(jìn)行介紹排除對象的操作步驟。在視圖中選中要進(jìn)行設(shè)置的燈光對象，在“常規(guī)

12、參數(shù)”卷展欄中單擊“排除”按鈕，彈出“排除/包含”對話框。如圖6.11所示。在該對話框中的右上角有“排除”和“包含”兩個單選按鈕，決定了下面的操作中是在燈光的照明中排除對象還是包含對象。在該對話框中左側(cè)是對象列表，從中選擇要排除的對象，單擊 按鈕，將其添加到右側(cè)的排除列表中，單擊“確定”按鈕，就可以從燈光的照明中，將該對象排除。因?yàn)楝F(xiàn)在場景中只有一盞燈，當(dāng)這盞燈排除“Teapot02”后，就沒有燈光照到上面，使其全黑。在“排除/包含”對話框中的右上角有“排除”和“包含”兩個單選按鈕。如果選中了“排除”單選按鈕，則添加到右側(cè)列表中的對象被排除出照明；而如果選中了“包含”單選按鈕，則右側(cè)列表中的對

13、象被包含在照明中，右側(cè)列表中沒有的對象才不被照明。目標(biāo)聚光燈“強(qiáng)度/顏色/衰減”卷展欄在選中了燈光對象以后，它的“強(qiáng)度/顏色/衰減”卷展欄如下圖所示，在該卷展欄中可以控制燈光的強(qiáng)度、顏色和衰減效果。主要參數(shù)的含義如下?！氨对觥睌?shù)值框：此參數(shù)用來設(shè)置燈光的強(qiáng)度。需要注意的是你可以設(shè)置正數(shù)或負(fù)數(shù)來決定燈光的明暗，當(dāng)正數(shù)數(shù)值越來越大時場景照明度隨之增加，當(dāng)負(fù)數(shù)越來越大時場景照明將會被燈吸收。你可以使用一個負(fù)數(shù)燈減低場景的照明?！八ネ恕睓冢涸谒p模式下拉菜單中有三種對衰減效果的計(jì)算方法。無：不進(jìn)行衰減計(jì)算，倒數(shù)：進(jìn)行反比模式的衰減計(jì)算，即距離越長燈光越暗，平方反比：進(jìn)行反比四次方模式的衰減計(jì)算，即距離

14、單位越長燈光亮度值與距離的比值為反比四次方，這種亮度的衰減現(xiàn)象與自然界中的光現(xiàn)象是一致的?！伴_始”數(shù)值欄：用來設(shè)置距離光源多遠(yuǎn)開始進(jìn)行衰減?！帮@示”數(shù)值欄：選中該復(fù)選框，可以在視圖中顯示衰退的開始位置?！敖嗨p”數(shù)值欄：復(fù)選框使用可以讓你決定是否使用近距衰減衰減模式，復(fù)選框顯示可以在不選擇燈光的情況下顯示衰減范圍的標(biāo)記；在這組參數(shù)中開始代表衰減開始的位置，結(jié)束代表衰減結(jié)束的位置。近距衰減是一種比較特殊的衰減形式，這種衰減模式可以使離開始越近的物體照明度越低,離結(jié)束越近的位置照明度越高，在現(xiàn)實(shí)生活中是沒有這樣的衰減模式的。如下圖所示燈光近距衰減“遠(yuǎn)距衰減”數(shù)值欄：復(fù)選框使用可以讓你決定是否使用

15、遠(yuǎn)距衰減模式，復(fù)選框顯示可以在不選擇燈光的情況下顯示衰減范圍的標(biāo)記；在這組參數(shù)中開始代表衰減開始的位置，結(jié)束代表衰減結(jié)束的位置。遠(yuǎn)距衰減是最常用的衰減形式，這種衰減模式可以使離開始越近的物體照明度越高,離結(jié)束越近的位置照明度越低。如下圖所示燈光遠(yuǎn)距衰減目標(biāo)聚光燈“高級效果”卷展欄對比度：該參數(shù)調(diào)整最亮區(qū)域和最暗區(qū)域的對比度，取值范圍是0到100。如下圖所示在增加了對比度后明暗的交界地方形成了強(qiáng)烈的對比。默認(rèn)值為0，是正常的對比度。柔化慢反射邊：該數(shù)值的取值范圍是0到100。數(shù)值越小，漫反射區(qū)域的邊界就越柔和。默認(rèn)值為0。高光反射：關(guān)閉該選項(xiàng)則不渲染高光區(qū)域。僅環(huán)境光：開啟此選項(xiàng)將只使用環(huán)境光渲

16、染。這樣使您可以對場景中的環(huán)境光照明進(jìn)行更詳細(xì)的控制。啟用“僅環(huán)境光”后，“對比度”、“柔化漫反射邊緣”、“漫反射”和“高光反射”不可用。默認(rèn)設(shè)置為禁用狀態(tài)。如下圖所示當(dāng)光照射到模型上時a為接受燈光照射的物體只產(chǎn)生高光效果但并生成慢反射，相反b開啟漫反射后物體只有滿反射而沒有高光效果在默認(rèn)情況下漫反射與高光反射都為開啟狀態(tài)。當(dāng)啟用僅環(huán)境光后漫反射與高光發(fā)射都會自動關(guān)閉就如同c效果。投影貼圖：你可以在這里為燈光指定一張位圖，燈光將把這張位圖投射到場景中，這種狀態(tài)有點(diǎn)像電影放映機(jī)，或幻燈機(jī)的效果如下圖所示。在添加投影貼圖時會彈出材質(zhì)貼圖瀏覽器我們可以從中選擇自己需要的貼圖效果賦予到材質(zhì)球上進(jìn)行調(diào)整?！瓣幱皡?shù)”卷展欄顏色：顯示顏色選擇器以便選擇此燈光投射的陰影的顏色。如下圖所示默認(rèn)設(shè)置為黑色。 在貼圖按鈕中添加位圖或者視頻可以設(shè)置陰影顏色的動畫。密度：通過調(diào)整投射陰影的百分比來調(diào)整陰影的密度，從而使它變黑或者變亮。如下圖所示取值范圍是.1.0到1.0，當(dāng)該值等于0的時候，不產(chǎn)生陰影；當(dāng)該值等于1的時候