略论3DSMAX布光

摘要：该文阐述了3DS MAX中灯光的特点，以及在制作中的布光原则、方法和需要注意的问题，为三维制作者合理使用3DS MAX中灯光提供一些参考。

关键词：略论；3DS MAX；布光

中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）30-7349-02

为了更好地表现3DS MAX场景的光照效果，必须先了解现实中光线的行为和3DS?MAX中灯光的特点。现实中的光线在照射到一个表面时，会有一部分光能被反射，被反射的光线的颜色和亮度取决于反射表面的颜色，反射的光线继而照亮其它表面，接着还会有一部分比例的光能被反射，如此下去，直到光能完全消失为止，这个过程叫光能传递。因为有了光能传递的过程，所以即使是背光面也不是完全黑暗的，这就是为什么室内墙壁粉刷成白色或淡颜色的原因。而在3DS MAX中，灯光是没有光能传递的。只有光线能照射到的地方是亮的，而其它区域完全是黑暗的。因为不考虑光能传递，所以3DS MAX的灯光渲染速度很快。为了表现现实中光的照明效果，使用3DS MAX的灯光时需要采用一定的布光方法和策略。有些软件或插件如LIGHTSCAPE等的灯光模拟实际的光的照明过程，效果非常真实，但其渲染太慢，因此比较适合制作静帧图片。如果要制作动画，就要考虑速度问题，因此有必要仔细研究一下3DS MAX中灯光的布光问题。

1 现实世界的光

不同的光源具有不同的颜色，如钨灯为橘黄色，水银灯为浅蓝色，太阳光则为浅黄色。

现实世界中，光线照射到某个表面时，会因表面的性质不同，而以不同比例、方向和颜色反射一部分。反射的这部分光线不但使我们看到反射表面，也会对周围产生照明。

表面被照亮的程度不但取决于光线的亮度和光源到表面的距离，也与光源和表面法线所成角度（即入射角）有关，入射角为0度时照射强度最大，入射角逐渐增加时，照明的强度逐渐减小。

场景中所有表面所产生的漫反射构成环境光，环境光没有明确的光源和方向，也没有明确的阴影，或者说没有阴影。环境光的颜色和亮度取决于场景中的表面性质和数量。

现实世界中，光线往往可以认为来自于一个点光源，如太阳和灯。随着光线向远处传播，光线越来越发散，因此越来越暗，其强度按平方反比率衰减。但应该注意，太阳光因为来自于相当遥远的地方，地球上所接收的阳光只占太阳光的一个极小的角度，甚至可以认为照射到地球的太阳光是彼此平行的，因此是没有衰减的。衰减除了受绝对距离的影响外，当光线穿过尘埃云雾时，强度会随着穿过的距离而下降。

2 3DS?MAX灯光的特点

在创建灯光前，3DS MAX场景中有两个默认的灯光，分别位于左上方和右下方，起着临时照明作用，一旦创建灯光，这两个灯光就会关闭。

3DS MAX提供了五种标准灯光，即泛光灯、目标聚光灯、自由聚光灯、目标平行光、自由平行光。一般情况下，自由类型的灯光适合表现运动的光源，而带目标的灯光则适合表现静止的光源。此外，3DS MAX还提供一种环境光，作为辅助光，它可以均匀照亮场景。3DS MAX 的灯光默认不产生阴影，如需要阴影可手工勾选。可以根据需要选择不同的阴影类型（如阴影贴图、光线跟踪阴影和区域阴影等）。只有勾选阴影的灯光才能被物体遮挡。否则，它会穿透层层物体而照亮场景中一切物体的朝光面。3DS MAX 的灯光默认为白色，可以根据需要修改。3DS MAX 提供了两种方法设置灯光的衰减，分别是自动和手动。对于聚光灯和平行光，衰减有两个方向，分别是光线传播方向和光锥或光柱的径向，需要在不同面板调整。

3 布光的方法

使用3DS MAX灯光照明时，最简洁的方案是使用“三点照明”。“三点”分别指主光，辅助光和背光，从俯视角度看三点各大致呈120度，这样，每个角度都会被灯光照亮，而不会出现照明死角。其中，主光表现光源（如太阳和灯光），在照明中起主要作用；辅助光和背光表现环境光（场景中一切表面的漫射光），可以照亮主光照射不到的地方，在照明中起辅助和添加细节的作用。布光时要达到的目标是画面具有合适的明暗对比，而同时暗处又不要漆黑一片，亮处不要曝光，亮处和暗处都要有细节。这样，画面就给富有层次和立体感。

主光的位置和颜色与光源一致，如太阳光颜色要偏暖一些。现实生活中光源一般都位于场景的上方。表现太阳光时用平行光，照射范围要确保包括整个场景，不要勾选衰减。表现灯光时用聚光灯或泛光灯，聚光灯实际上是带灯罩的泛光灯，其渲染速度要快于泛光灯，所以要尽量使用前者。为了表现的真实性，要勾选衰减。主光要勾选产生阴影。平行光的阴影平行而不发散，而泛光灯或聚光灯的阴影则发散，具有透视效果。这分别符合从遥远处照射来的太阳光和近处的灯光的特点。所以表现太阳和灯光时，灯光类型不要选择错误。

辅助光放在和主光相对的一侧，可以上下各放一个，分别模拟来自上面和下面的环境光，颜色和亮度与那个方向的环境一致，例如，表现室外晴天的照明效果时，上面的辅助光可用蓝色，模拟天空照明，下面的辅助光可用地面的颜色。有时为了追求更加细腻的效果，在主光一侧的下方也放置一个辅助光。辅助光亮度要比主光暗很多，不要勾选产生阴影。

背光放在场景的后面，也可以上下各放一个。背光其实和辅助光一样，都是环境照明。放置背光后会使要表现的对象的边缘变亮，使主体对象更加突出于背景，增加画面的层次。背景光在亮度和阴影方面与辅助光一样。

当然，如有需要，也可以使用环境光作为辅助光，环境光和上述的辅助光的区别是过于均匀，没有变化，所以如果使用它，一定要控制好其强度。以免造成画面过平而使层次感减弱。

4 布光应遵循的原则

布光和建模一样有一个精度的问题，先考虑整体和主要的效果，然后再根据实际的需要逐渐添加区部的细微效果，直到我们需要的照明精度。

灯光的数量要尽量少，每个灯光的功能要明确，不要有功能模棱两可的灯光。

每个灯光的亮度，颜色要根据实际分别调整，要做到画面有明暗对比，冷暖对比。

有时使用灯光的排除功能可以简化我们的工作。

5 结束语

照明是模拟真实效果、营造场景气氛的重要步骤。在为场景照明时，我们应该仔细研究场景中灯光和环境特点，结合真实世界光的照射过程，这样，一定会表现出理想的效果。本文的主要目的是提供一种布光的理念和思路，从而创造出更真实更如意的MAX场景。

参考文献：

[1] 陈永明. 3D STUDIO MAX与 PHOTO SHOP 在三维电脑效果图制作中的应用[J]. 桂林工学院学报，2001（3）.

[2] 郑晖，李莉. 浅关于3DMAX8.0的教学[J]. 南昌高专学报，2004（1）.