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MAYA燈光效果基礎(chǔ)教程

來(lái)源: 2345軟件大全 | 責(zé)任編輯:懸崖上的愛(ài) | 發(fā)布時(shí)間: 2017-09-08 15:00 | 瀏覽量:

本節(jié)匯寶盆為大家?guī)?lái)的是:MAYA燈光效果基礎(chǔ)教程
一、燈光類型:

在Create>Lights菜單命令下我們可以看到,Maya5.0給我們提供了六種燈光的類型:
 

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這六種燈光類型分別是:Ambient Light(環(huán)境光源)、Directional Light(平行光源)、Point Light(泛光燈光源)、Spot Light(聚光燈光源)、Area Light(面積光源)、Volume Light(體積光源)。

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Point light(泛光燈光源)
又叫點(diǎn)光源,是被使用的最普通的光源。光從一個(gè)點(diǎn)光源射向四面八方,所以光線是不平行的,光線相匯點(diǎn)是在燈所在的地方。它模擬一個(gè)掛在空間里的無(wú)遮蔽的電燈泡。點(diǎn)光源可以投射陰影。

 

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點(diǎn)光源投射陰影的形狀如下,注意它的形狀是向外發(fā)散的。
 

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Directional Light(平行光源)

遠(yuǎn)光燈是用來(lái)模擬一個(gè)非常明亮,非常遙遠(yuǎn)的光源。所有的光線都是平行的。雖然太陽(yáng)是一個(gè)點(diǎn)光源??墒且?yàn)樗x我們的距離是如此的遙遠(yuǎn),以至于太陽(yáng)光到達(dá)地球后實(shí)際上是沒(méi)有角度的,所以我們用平行光源來(lái)模擬太陽(yáng)光。要注意的是,平行光沒(méi)有衰減屬性。平行光可以投射陰影。

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平行光投射的陰影如圖所示,因?yàn)槠叫泄獾墓饩€都是平行的,所以它投射的陰影也是平行的,這是它的一大特征
 

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Spot Light(聚光燈光源)

聚光燈是具有方向性的燈,所有的光線從一個(gè)點(diǎn)并以你定義的圓錐形狀向外擴(kuò)散??赏ㄟ^(guò)使用Cone Angle(錐角)滑塊的方法,從頂點(diǎn)開始以度為單位來(lái)度量錐體。聚光燈是所有燈光中參數(shù)最復(fù)雜的燈光。通過(guò)調(diào)節(jié)它的參數(shù)可以產(chǎn)生很多類型的照明效果。

Cone Angle 控制光束擴(kuò)散的程度,通常采用缺省值40度就夠了. 不要把Cone Angle設(shè)置太大,否則陰影會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題.

Penumbra Angle 該值為正時(shí),外部矩形區(qū)域邊緣模糊不清;該值為負(fù)時(shí),內(nèi)部矩形區(qū)域邊緣模糊,邊緣輪廓不清.
 

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聚光燈投射陰影的形狀如下:

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Area Light (面積光源)

區(qū)域光是Maya燈光中比較特殊的一種類型。和其它的燈光不同的是,區(qū)域光是一種二維的面積光源。

它的亮度不僅和強(qiáng)度相關(guān),還和它的面積大小直接相關(guān)。通過(guò)Maya的變換工具可以改變它的大小和方向。

區(qū)域光可以模擬諸如窗戶射入的光線等情況。而且區(qū)域光的計(jì)算是以物理為基礎(chǔ)的。它沒(méi)有設(shè)置衰減選項(xiàng)的必要。

區(qū)域光也可以投射陰影。但是如果使用Depth Map Shadow算法來(lái)計(jì)算區(qū)域光的陰影,它的陰影和其它的燈光是沒(méi)有什么兩樣。要想得到真實(shí)的區(qū)域光陰影,必須使用光影追蹤算法。

 

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下圖是通過(guò)光影追蹤計(jì)算得到的區(qū)域光陰影,注意隨著距離變遠(yuǎn),其陰影變得越來(lái)越虛。這是區(qū)域光的陰影特點(diǎn)。但是這種高質(zhì)量的陰影是以大量的計(jì)算時(shí)間為代價(jià)的。
 

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Ambient Light(環(huán)境光)

顧名思義,環(huán)境光能夠從各個(gè)方向軍均勻的照射場(chǎng)景中的所有物體。環(huán)境光具有兩種相矛盾的 屬性。它的一部分光是向各個(gè)方向照亮物體的(象一個(gè)無(wú)窮大的球的內(nèi)表面發(fā)出的光),而另一部分光是從光源的位置發(fā)出的(象一個(gè)點(diǎn)光源)。通過(guò)在屬性編輯器 中設(shè)置環(huán)境光的Ambient Shade值的大小將這兩個(gè)相反的參數(shù)結(jié)合起來(lái)。如果Ambient Shade的值大小為1時(shí),環(huán)境光就完全成了一個(gè)點(diǎn)光源。

用一個(gè)環(huán)境光可以模仿方向光的聯(lián)合(如太陽(yáng)和燈),將點(diǎn)光源和漫射光結(jié)合起來(lái)。

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環(huán)境光也可以投射陰影,但只有光影追蹤算法來(lái)計(jì)算陰影供你使用。

Volume Light(體積光源)

用來(lái)模擬有體積感的光源,例如:激光。這是一種Maya5.0新加入的燈光類型。

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二、燈光的基本屬性:

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Type(類型):

Type :燈光的類型,可通過(guò)該選項(xiàng),把當(dāng)前燈光改變?yōu)槠渌愋偷臒艄狻|c(diǎn)擊該參數(shù)右側(cè)的向下的三角箭頭,打開下拉菜單。在下拉菜單中,我們可以找到前邊所提到的六種類型的燈光,選中其中的一種,當(dāng)前燈光就改變?yōu)槟氵x中的類型,見(jiàn)圖。

值得注意的是,當(dāng)燈光類型改變后,只有通用的屬性才會(huì)被保留,非通用屬性的設(shè)置和值將會(huì)丟失。
 

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Color(顏色):

控制燈光的顏色,默認(rèn)值是白色,見(jiàn)圖。點(diǎn)擊顏色區(qū)域,會(huì)彈出Color Chooser窗口,在窗口中可以有多種方式選擇需要的顏色,見(jiàn)圖。在顏色區(qū)域的右側(cè),是范圍控制滑條,該滑條控制當(dāng)前顏色的明度。最右側(cè)是貼圖按鈕,點(diǎn) 擊該按鈕會(huì)彈出材質(zhì)創(chuàng)建面板“Create Render Node”,在該面板中,可以為燈光的顏色屬性指定一種材質(zhì)紋理,燈光會(huì)對(duì)該紋理進(jìn)行投影
 

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Intensity (強(qiáng)度):

控制燈光的強(qiáng)度(亮度)。值為零時(shí),燈光不產(chǎn)生照明效果。右側(cè)的范圍滑條的默認(rèn)范圍是0~10,在輸入欄中直接輸入數(shù)值,可以定義大于10和小于0的值。見(jiàn)圖。

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Decay Rate(衰減速率):

真實(shí)的光線都是有衰減的,而且是和距離的平方成反比。但是在計(jì)算機(jī)里面如果都按照距離的平 方成反比來(lái)計(jì)算就太暗了,因?yàn)槲覀儧](méi)有考慮物體的反射光。除非是有光能傳遞的渲染器。我們可以通過(guò)Decay Rate來(lái)選擇需要的衰減速率,缺省的是沒(méi)有衰減(No Decay)。你也可以選擇Linear(線性衰減)、Quadratic(平方比衰減)、Cubic(立方比衰減)。

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Illuminated By Default(按照缺省照明):

這個(gè)選項(xiàng)是指燈光是否按照缺省的狀況照明所有的物體。如果不勾選此項(xiàng),這燈光只照明和它相關(guān)聯(lián)的物體(關(guān)于燈光的關(guān)聯(lián)將會(huì)在下面的專題詳細(xì)論述)。

Shadow(陰影):

有燈光就會(huì)產(chǎn)生陰影。不過(guò)數(shù)字光線的陰影是可以控制的。你可以選擇打開或者關(guān)閉它的陰影,也可以選擇在產(chǎn)生陰影的兩種技術(shù)中選擇其一:Depth Map Shadow或者Raytrace。
 

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陰影霧:缺省的Shadow Color 設(shè)置為黑色,但也可以使之淡化或染上其他顏色,甚至給它貼上紋理,這取決于個(gè)人的需要.貼圖到顏色中也是一種非常好的制造假透明的方法.

霧陰影濃度和霧陰影采樣

當(dāng)對(duì)燈光使用Light Fog時(shí),可以控制其濃度,也可以控制霧陰影的顆粒度.陰影的黑暗度是由Fog Shadow Intensity設(shè)置控制的,而顆粒讀是由Fog Shadow Sample 來(lái)控制的,增加后者的值也就要增加其渲染時(shí)間,因而要盡可能保持該值達(dá)到可以接受的程度.
 
燈光霧

Point Light Fog & Spot Light Fog

對(duì)于Fog Type,設(shè)置為Normal使得霧的濃度保持不變,而不管它離光源有多遠(yuǎn).設(shè)置為L(zhǎng)inear,則隨著離光源的距離的增加,霧的濃度遞減;設(shè)置為Exponential,隨著距離成指數(shù)增加,霧的濃度降低.

Fog Radius 決定了霧的球狀體積的大小.

Fog Spread 衰減率的設(shè)置


數(shù)字光學(xué)特技

Maya 有一個(gè)光學(xué)效果節(jié)點(diǎn)(叫做OptiF/X),通過(guò)它可以為點(diǎn)光,面光和聚光產(chǎn)生輝光,光暈和鏡頭閃光等特技.燈光特技在模仿不同的攝像機(jī)濾鏡,星光,蠟 燭,火焰或是大爆炸時(shí)是很有用的.光源必須在攝像機(jī)視圖里面,并且所有效果都是后期處理過(guò)程,意思是它們?cè)谒谐R?guī)渲染完成后才有作用.

聚光燈:

聚光燈有很多特有的屬性,包括Cone Angle(全影角)、Penumbra Angle(半影角)、 Drop Off這三個(gè)屬性。
 

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Cone Angle(全影角)控制光束的擴(kuò)散程度。其缺省值為40度。Penumbra Angle(半影角)則是指從聚光燈光束的邊緣到光線強(qiáng)度線性衰減至0位置的角度。

例 如,如果一盞射燈的Cone Angle為40度,Penumbra Angle為10度,則其有效張角為50度,射燈的光線強(qiáng)度從40度到50度線性衰減至0。假如它的Cone Angle為40度,而Penumbra Angle為-10度。這時(shí)其有效張角為40度,射燈的光線強(qiáng)度從30度到40度線性衰減至0。

Drop Off產(chǎn)生從錐角的中心至邊緣的衰減,下圖是Drop Off取不同值時(shí)的效果。
 

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三、燈光定位技巧:

可以通過(guò)快捷鍵“T”,切換到目標(biāo)控制狀態(tài)
 

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如果點(diǎn)擊循環(huán)索引手柄,可以產(chǎn)生不同的操作手柄來(lái)控制聚光燈的效果:
  第一次點(diǎn)擊循環(huán)索引手柄,可以調(diào)整燈光樞軸手柄。樞軸手柄就相當(dāng)于一個(gè)基點(diǎn),光源控制手柄和目標(biāo)控制手柄相當(dāng)于杠桿的兩端,任何聚光燈的樞軸移動(dòng),都是基于這三者的配合,樞軸手柄的位置決定了光源控制手柄和目標(biāo)控制手柄的移動(dòng)范圍。
如果點(diǎn)擊循環(huán)索引手柄,可以產(chǎn)生不同的操作手柄來(lái)控制聚光燈的效果:
  第一次點(diǎn)擊循環(huán)索引手柄,可以調(diào)整燈光樞軸手柄。樞軸手柄就相當(dāng)于一個(gè)基點(diǎn),光源控制手柄和目標(biāo)控制手柄相當(dāng)于杠桿的兩端,任何聚光燈的樞軸移動(dòng),都是基于這三者的配合,樞軸手柄的位置決定了光源控制手柄和目標(biāo)控制手柄的移動(dòng)范圍。

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第兩次點(diǎn)擊循環(huán)索引手柄,可以調(diào)整燈光圓錐角的大?。梢栽贑hannel Box中的Cone Angle中進(jìn)行調(diào)節(jié)):

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第三次點(diǎn)擊循環(huán)索引手柄,調(diào)整燈光半影(可以在Channel Box中的Penumbra Angle中進(jìn)行調(diào)節(jié)),它是用來(lái)調(diào)節(jié)燈光柱在靠近邊緣處是如何衰減的:

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第四次點(diǎn)擊循環(huán)索引手柄,顯示燈光的衰減范圍和衰減率,第五次點(diǎn)擊是利用調(diào)整手柄調(diào)整燈光的衰減范圍和衰減率:

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另一種好的放置燈光的方法就是選擇該燈光,然后在建模窗口中選擇Panels>Look Through Selected.
 

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四、燈光設(shè)置技巧------三點(diǎn)式照明法

雖然照明的方法有很多種,但最基礎(chǔ)的照明方法被稱為三點(diǎn)式照明。

作為經(jīng)典的布光方法,三角形照明又被稱為三點(diǎn)式照明,它一般由以下三種光源組成:分別為主光源(Key Light),輔光源(Fill Light),背光源(Back Light)。

主光源:基本的光,也通常是最亮的光。讓觀看者清楚地了解明顯的光源方向,它提供了場(chǎng)景主要的照明效果。并且擔(dān)負(fù)了投射主要陰影的作用。在室外的場(chǎng)景中,主光源所代表的也許是日光,在室內(nèi)場(chǎng)景中則是窗戶或門照進(jìn)來(lái)的光源等。

輔光源:平衡主光源的效果,照亮主光沒(méi)有照到得黑色區(qū)域,控制場(chǎng)景中最亮的區(qū)域和最暗的區(qū)域間的對(duì)比度。

背光源:幫助物體從背景中凸顯出來(lái)。最好的例子是,在音樂(lè)MV中,利用彩色光源,側(cè)光源及對(duì)比光源,使歌手從其背景中凸顯出來(lái)。

有趣的是,三點(diǎn)照明有時(shí)也包含了第四盞燈光背景光源(Background Light)。您也可以將它想象成一組光源,它們通常比主光源與補(bǔ)光源的組合要來(lái)得暗一些。主光源、補(bǔ)光源及背光源是以主題或物體為主要考量,而背景光源則與整個(gè)場(chǎng)景的環(huán)境有關(guān)。

如果場(chǎng)景較大時(shí),單獨(dú)的一個(gè)三角形照明無(wú)法提供有效的照明,這時(shí),需要采取一種變通的辦法,將場(chǎng)景劃分為不同的區(qū)段,每個(gè)區(qū)段再采用三角照明法,這種照明的方法稱之為區(qū)段照明。

以上是兩種最基本的照明方法。當(dāng)然,在實(shí)際的情況中,場(chǎng)景的復(fù)雜程度往往要求你采取更復(fù)雜的照明設(shè)計(jì)。當(dāng)以上兩種方法還不能滿足要求時(shí),我們可以使用一個(gè)自由的照明方案來(lái)產(chǎn)生正確的氣氛。比如使用強(qiáng)光燈來(lái)照亮關(guān)鍵的區(qū)域和對(duì)象,讓觀眾對(duì)所強(qiáng)調(diào)的事物發(fā)生興趣。

總結(jié):一燈光來(lái)照亮物體的黑暗側(cè),通常從側(cè)面照射并強(qiáng)度較低,這種燈光叫做填充光(Fill light),因?yàn)樗且怨饩€充滿表面的黑暗陰影部分.通常原則是:如果主光照是暖色調(diào),那么填充光應(yīng)該使用冷色調(diào),它有利于把前景人物和背景區(qū)分開來(lái).

五、燈光的連接技巧



當(dāng)燈光照射到物體的表面上時(shí),我們就說(shuō)燈光和物體連接了。

當(dāng)然,在真實(shí)的世界中,不會(huì)存在燈光的連接問(wèn)題。而在計(jì)算機(jī)中,為了達(dá)到我們所需要的效果,我們往往希望某一盞燈光,只照亮場(chǎng)景中特定的幾個(gè)物體,而除掉我們不希望它照亮的部分。這時(shí),我們就會(huì)面對(duì)燈光的連接。

所有的燈光都有一個(gè)缺省項(xiàng):Illuminated By Default(按照缺省照明)。這個(gè)選項(xiàng)是指燈光是否按照缺省的狀況照明所有的物體。如果不勾選此項(xiàng),則燈光不照亮任何物體,除非人工將它連接到某個(gè)物體上。
 

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在渲染模式下通過(guò)Lights菜單可以進(jìn)行燈光的連接和斷開。你有兩種方法進(jìn)行燈光的連個(gè)和斷開。

方法一:選擇燈光和你要連接(或斷開)的物體。在Lights菜單下選擇Make Light Links建立燈光和物體的連接。選擇Break Light Links斷開燈光和物體的連接。
 

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方法二:使用Relationship Editor,既可以以物體為中心將燈光連接到物體上,也可以以燈光為中心的模式將物體連接到燈光上去。

在Lights菜單下選擇Light Linking打開Relationship Editor。你可以選擇以燈光為中心或者以物體為中心。
 

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下圖是使用Relationship Editor將物體連接到燈光上的例子:
 

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