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真實(shí)光分析與Mental Ray應(yīng)用_2

來(lái)源: 火星時(shí)代 | 責(zé)任編輯:傳說(shuō)中的落葉 | 發(fā)布時(shí)間: 2017-09-07 14:27 | 瀏覽量:

本節(jié)匯寶盆為大家?guī)?lái)的是:真實(shí)光分析與Mental Ray應(yīng)用_2

真實(shí)光分析與MR應(yīng)用

三.光源系統(tǒng)
  人的眼睛之所以能夠看見(jiàn)對(duì)象,就是因?yàn)橛邪l(fā)光的對(duì)象發(fā)射出光照亮度,照射到對(duì)象并且反彈回來(lái)。如果反彈回來(lái)的光顏色是紅色的,人們就認(rèn)為該對(duì)象是紅色的對(duì)象,如果反彈回來(lái)的光顏色是藍(lán)色的,人們就認(rèn)為該對(duì)象是藍(lán)色的。
  了解光源系統(tǒng)的種類(lèi)與分類(lèi),將有助于我們靈活地運(yùn)用光源,借此創(chuàng)造出所需要的畫(huà)面效果。下面便是主要的光源系統(tǒng)分類(lèi)圖,在后面的小節(jié)中將會(huì)分別進(jìn)行介紹。

四.自然光源分析
  我們先看下圖,這是一個(gè)簡(jiǎn)易的光照示意圖。場(chǎng)景中的對(duì)象主要會(huì)被三種光源所照亮,分別是日光光源、天空光源、反彈光源。而這三種光源交互作用后,就會(huì)產(chǎn)生我們真實(shí)世界的自然光源光照效果。
  在對(duì)象日光直接照射的地方,它同時(shí)受到了日光光源和天空光源的作用。但是由于日光的亮度比較大,所以它主要呈現(xiàn)的是日光的白色。而中間過(guò)渡部分視角度的不同,為日光光源和天空光源的混合,所以會(huì)呈現(xiàn)由白到藍(lán)的漸層色。最后沒(méi)有被日光直接照射到的部分,僅受到日光光源與反彈光源的作用,所以它呈現(xiàn)的是偏綠的顏色。
  反彈光源必須在真實(shí)光源存在的時(shí)候才會(huì)產(chǎn)生。如果沒(méi)有真實(shí)光源的存在,那么就沒(méi)有光可反彈。在光線(xiàn)進(jìn)行反彈的同時(shí),會(huì)將對(duì)象的顏色夾帶過(guò)去另一個(gè)對(duì)象表面上。如下圖,因?yàn)樵景咨娜展夤庠凑盏降厣虾?,就?huì)帶點(diǎn)綠色再反彈到對(duì)象上,所以在白色對(duì)象的下方會(huì)偏綠色,這也是一般俗稱(chēng)的色彩溢出或色溢現(xiàn)象。
  陰影部分有兩種陰影混合在一起,分別是日光光源所產(chǎn)生的硬陰影與天空光源所產(chǎn)生的軟陰影。這樣的混合陰影也是真實(shí)陰影的效果。

圖:日光、天空、反彈三種光源交互作用下的結(jié)果示意圖
圖:日光、天空、反彈三種光源交互作用下的結(jié)果示意圖,主體有日光漸層色與地板的反彈色,陰影有層次效果
如果只有日光光源而沒(méi)有天光光源的話(huà),可以看見(jiàn)由日光所產(chǎn)生的比較硬或比較黑的陰影,而對(duì)象表面顏色沒(méi)有天空光源的藍(lán)色,但反彈光源的綠色是依然會(huì)產(chǎn)生的,如下圖。
圖:只有日光光源、反彈光源沒(méi)有天光光源交互作用示意圖
圖:只有日光光源、反彈光源沒(méi)有天光光源交互作用示意圖,主體有日光漸層色與地板的反彈色,陰影沒(méi)有層次效果
如果只有天空光源而沒(méi)有日光光源的話(huà),可以看見(jiàn)由天空光源所產(chǎn)生的比較軟或比較淡的陰影,而對(duì)象表面顏色沒(méi)有日光光源的白色過(guò)渡,只會(huì)有天空泛藍(lán)的顏色而已,如下圖。
圖:只有天光光源示意圖
圖:只有天光光源示意圖,主體顏色泛天空藍(lán)色,有著微弱的軟陰影,但沒(méi)有日光效果與硬陰影
天空本身是沒(méi)有顏色的,但我們觀察天空都會(huì)具有顏色,不同的時(shí)間會(huì)有藍(lán)色、黃色、紅色、紫色等,那是因?yàn)橛商?yáng)發(fā)出的白光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、青、紫的可視光所組成,它們波長(zhǎng)依次減少。
  空氣是由懸浮在空中各種各樣的微小分子和其它微粒組成,當(dāng)光在空氣中傳播時(shí),波長(zhǎng)較長(zhǎng)的色光(如紅光)透射力強(qiáng),能透過(guò)大氣射向地面,波長(zhǎng)較短色光(如藍(lán)光)就很容易發(fā)生散射現(xiàn)象,被散射了的藍(lán)色光布滿(mǎn)天空,就使天空呈現(xiàn)出一片蔚藍(lán)。
  了解自然光源的基本原理后,其實(shí)就是日光光源、天空光源和反彈光源這三種光源交互作用,產(chǎn)生了日出、日落、黃昏、正午等豐富而美麗的自然景色,接下來(lái)將仔細(xì)探討一下不同情況的自然光源光影效果。
  1.清晨
圖:清晨天空泛藍(lán),但還沒(méi)有日光照射
圖:清晨天空泛藍(lán),但還沒(méi)有日光照射,整體色調(diào)偏冷,顏色層次比較弱
在3ds Max中使用Daylight System(日光系統(tǒng)),切換為mr Sun與mr Sky并設(shè)定為清晨時(shí)間,由于相關(guān)的太陽(yáng)與天空設(shè)定,包括顏色、強(qiáng)弱等全都會(huì)自行依照時(shí)間改變,所以直接進(jìn)行渲染就可以得到清晨的光照效果。仔細(xì)看一下白墻上的顏色,就會(huì)發(fā)現(xiàn)一樣泛著藍(lán)色,沒(méi)有光照的部分也是只有微弱的軟陰影,這與真實(shí)情況的光影效果一致。在使用Daylight System(日光系統(tǒng))時(shí),建議必須要搭配曝光控制來(lái)控制畫(huà)面亮度,這樣可以得到最為真實(shí)的影像效果,關(guān)于mr Photographic Exposure Control(mr攝影曝光控制)功能相關(guān)教程,可以參考以下連結(jié) http://www.mrage.cn/viewthread.php?tid=1828&extra=page%3D1
圖:使用Daylight System(日光系統(tǒng))
圖:使用Daylight System(日光系統(tǒng)),切換為mr Sun與mr Sky并設(shè)定為清晨時(shí)間 
圖:白墻上泛著藍(lán)色,沒(méi)有光照的部分只有微弱的軟陰影
圖:白墻上泛著藍(lán)色,沒(méi)有光照的部分只有微弱的軟陰影,這與真實(shí)情況的光影效果一致
2.正午
圖:正午的太陽(yáng)光照最強(qiáng)
圖:正午的太陽(yáng)光照最強(qiáng),色彩對(duì)比大、陰影比較黑、物體的飽和度比較低
在3ds Max中使用Daylight System(日光系統(tǒng)),切換為mr Sun與mr Sky并設(shè)定為正午時(shí)間,直接進(jìn)行渲染就可以得到正午的光照效果。仔細(xì)看一下墻上的顏色飽和度很低、陰影銳利層次少,這與真實(shí)情況的光影效果一致。
圖:使用Daylight System(日光系統(tǒng))
圖:使用Daylight System(日光系統(tǒng)),切換為mr Sun與mr Sky并設(shè)定為正午時(shí)間 
圖:墻上的顏色飽和度很低、陰影銳利層次少
圖:墻上的顏色飽和度很低、陰影銳利層次少,這與真實(shí)情況的光影效果一致
3.下午
  大約是14:30~15:30左右的時(shí)間,一般我們稱(chēng)為下午時(shí)刻。陽(yáng)光的亮度漸弱、顏色漸趨溫暖,主體的顏色色彩飽和度也會(huì)隨著增強(qiáng),天光所產(chǎn)生的軟陰影也會(huì)隨之增加細(xì)節(jié)。整體來(lái)說(shuō),下午的陽(yáng)光會(huì)讓觀察者感覺(jué)比較舒適與溫暖,而顏色、陰影等各方面細(xì)節(jié)都要?jiǎng)龠^(guò)中午時(shí)刻。
圖:下午陽(yáng)光的亮度漸弱、顏色漸趨溫暖
圖:下午陽(yáng)光的亮度漸弱、顏色漸趨溫暖,主體的色彩飽和度增強(qiáng),軟陰影細(xì)節(jié)也會(huì)增加
在3ds Max中使用Daylight System(日光系統(tǒng)),切換為mr Sun與mr Sky并設(shè)定為下午時(shí)間,直接進(jìn)行渲染就可以得到下午的光照效果。仔細(xì)看一下墻上的顏色飽和度比較高、陰影層次佳,整體效果有溫暖的感覺(jué),這與真實(shí)情況的光影效果一致。
圖:使用Daylight System(日光系統(tǒng))
圖:使用Daylight System(日光系統(tǒng)),切換為mr Sun與mr Sky并設(shè)定為下午時(shí)間 
圖:墻上的顏色飽和度比較高、陰影層次佳
圖:墻上的顏色飽和度比較高、陰影層次佳,整體效果有溫暖的感覺(jué),這與真實(shí)情況的光影效果一致
4.黃昏
  黃昏總是給人們帶來(lái)美麗的景象。而天光的光線(xiàn)比較柔和,它給我們帶來(lái)了一個(gè)柔和的陰影和一個(gè)比較低的對(duì)比度,同時(shí)色彩也變得更加豐富。
圖:黃昏的天空總是泛紅或是泛紫
圖:黃昏的天空總是泛紅或是泛紫,主題顏色豐富、陰影柔和
在3ds Max中使用Daylight System(日光系統(tǒng)),切換為mr Sun與mr Sky并設(shè)定為黃昏時(shí)間,適當(dāng)?shù)恼{(diào)整曝光控制,直接進(jìn)行渲染就可以得到黃昏的光照效果。仔細(xì)看一下墻上的顏色偏黃紅色、陰影柔軟、對(duì)比度低,這與真實(shí)情況的光影效果一致。
圖:使用Daylight System(日光系統(tǒng))
圖:使用Daylight System(日光系統(tǒng)),切換為mr Sun與mr Sky并設(shè)定為黃昏時(shí)間 
圖:墻上的顏色偏黃紅色、陰影柔軟、對(duì)比度低
圖:墻上的顏色偏黃紅色、陰影柔軟、對(duì)比度低,這與真實(shí)情況的光影效果一致
5.夜晚
  夜晚沒(méi)有太陽(yáng)的照明,但天空依然是會(huì)微微泛光,主要的光源是大氣散色的陽(yáng)光、月光、星光等。所以要注意的是天空并不是黑色的,可能會(huì)帶點(diǎn)深藍(lán)或深紫色,因此主體顏色也會(huì)偏冷調(diào),但由于照明設(shè)備的關(guān)系,可以替主體營(yíng)造出非常特別的視覺(jué)效果。
圖:夜晚沒(méi)有太陽(yáng)的照明,但天空依然是會(huì)微微泛光
圖:夜晚沒(méi)有太陽(yáng)的照明,但天空依然是會(huì)微微泛光,主體顏色會(huì)偏冷調(diào)
在3ds Max中使用Daylight System(日光系統(tǒng)),切換為mr Sun與mr Sky并設(shè)定為夜晚時(shí)間,適當(dāng)?shù)恼{(diào)整曝光控制,直接進(jìn)行渲染就可以得到夜晚的光照效果。仔細(xì)看一下天空的顏色偏藍(lán),整體效果帶點(diǎn)冷感、陰影不明顯、對(duì)比度低,這與真實(shí)情況的光影效果一致。
圖:使用Daylight System(日光系統(tǒng))
圖:使用Daylight System(日光系統(tǒng)),切換為mr Sun與mr Sky并設(shè)定為夜晚時(shí)間 
圖:天空的顏色偏藍(lán),整體效果帶點(diǎn)冷感、陰影不明顯、對(duì)比度低
圖:天空的顏色偏藍(lán),整體效果帶點(diǎn)冷感、陰影不明顯、對(duì)比度低,這與真實(shí)情況的光影效果一致
6. 陰天
  陰天的太陽(yáng)被云層所遮蔽,但視云層的厚薄程度不同,陽(yáng)光可以有不同的穿透效果。當(dāng)云層較厚時(shí),因?yàn)榇蟛糠值年?yáng)光都被遮蔽,所以整體天空呈現(xiàn)比較灰暗的效果;當(dāng)云層較稀疏時(shí),有部分的陽(yáng)光可以穿透云層,天空可能會(huì)偏藍(lán)或是出現(xiàn)陽(yáng)光光束。整體的光線(xiàn)與陰影都比較柔和、對(duì)比度較低、色彩飽和度也不高。
圖:陰天的太陽(yáng)被云層所遮蔽
圖:陰天的太陽(yáng)被云層所遮蔽,天空呈現(xiàn)比較灰暗的效果,整體的光線(xiàn)與陰影都比較柔和、對(duì)比度較低、色彩飽和度也不高
在3ds Max中使用Daylight System(日光系統(tǒng)),切換為mr Sun與mr Sky并設(shè)定為下午時(shí)間,缺省的Sky Mode(天空模式)為Haze Driven,適當(dāng)?shù)恼{(diào)整曝光控制,直接進(jìn)行渲染就可以得到晴朗下午的光照效果。如果切換Sky Mode(天空模式)為Perez All Weather,但其他參數(shù)都不需改變,就可以看見(jiàn)整體效果變得比較灰暗不清,帶點(diǎn)冷感、陰影不明顯、對(duì)比度低,這是因?yàn)樘炜盏那逋赋潭冉档土?,因而影響圖面結(jié)果,與真實(shí)情況的陰天光影效果一致。而適當(dāng)?shù)恼{(diào)整mr Sky Perez Parameters還可以設(shè)定出不同的天空型態(tài)。
圖:缺省的Sky Mode(天空模式)為Haze Driven
圖:缺省的Sky Mode(天空模式)為Haze Driven,適當(dāng)?shù)恼{(diào)整曝光控制,直接進(jìn)行渲染就可以得到晴朗下午的光照效果 
圖:切換Sky Mode(天空模式)為Perez All Weather
圖:切換Sky Mode(天空模式)為Perez All Weather,其他參數(shù)都不改變,整體效果變得比較灰暗不清,帶點(diǎn)冷感、陰影不明顯、對(duì)比度低,與真實(shí)情況的陰天光影效果一致。

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