電子課件《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)美術(shù)基礎(chǔ)》第五章

1、 內(nèi)容可修改電子課件虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)美術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章光源設(shè)計(jì)渲染CORDEN DESIGNEDe7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB3407

2、9C3B62EED1AC43B7F35第一節(jié)光源分類 光是人類眼睛可以看到的一種電磁波,也稱可見光譜。沒有光，我們眼前漆黑一片，看不到任何物體。我們能看到的光的頻率是較為局限的，有很多的光是人眼無法看到的。從更細(xì)的方面來講光是由光子組成的，既很小、運(yùn)動很快的能量球組成，運(yùn)動的光子才有質(zhì)量，靜止的光子質(zhì)量為零，這是根據(jù)愛因斯坦相對論公式推導(dǎo)出的結(jié)果。光在科學(xué)上的定義是指所有的電磁波譜,可以在真空、空氣、水等透明物質(zhì)中傳播。而光源是指凡物體本身能發(fā)光者，又稱發(fā)光體。e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED9

3、6DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F355.1.1自然光源 自然光源是指自身能夠發(fā)光的、一般發(fā)生了物理或化學(xué)反應(yīng)的物體，如太陽、螢火蟲和水母等。一是熱效應(yīng)光源，熱效應(yīng)光源又分為化學(xué)燃燒和熱核反應(yīng)。二是生物能光源。主要由一些長期生活

4、在黑暗處，比如深海下的生物體內(nèi)通過自身生物能和它的生物組織產(chǎn)生的光，極其微小，但也是光的另一種形態(tài)。 e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB

5、34079C3B62EED1AC43B7F35e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35 自然光最

6、大的特點(diǎn)就是它的不確定性，自然光受到很多因素的影響，是一直變化的。對于虛擬現(xiàn)實(shí)的學(xué)習(xí)來講，我們要觀察并分析總結(jié)各種光的顏色、亮度、特點(diǎn)，以及各種光在不同時段的變化，以便于在虛擬場景中盡可能的還原現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)感，圖所示為太陽光在不同的時間照射在不同的地方，光的顏色不同，給人視覺感受不同。 日出的光照射在窗簾上 午后的光照射到屋里 正午的陽光透過海水照在海底4.1.2 人工光源e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8B

7、E97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35 人工光源是隨著人類的文明、科技的發(fā)展而逐漸制造出來的光源,是由人工設(shè)計(jì)制造的儀器、設(shè)備產(chǎn)生的光，如火把、油燈、蠟燭、電燈等, 在很久之前光源就曾開始出現(xiàn),從最早的火把到現(xiàn)在各式各樣的燈光, 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,人造光源也越來越先進(jìn)。目前人造光源在我們的生活中已經(jīng)得到普遍運(yùn)

8、用。回顧以往人造光源的發(fā)展歷史 17世紀(jì),蠟燭是主要光源之一,人們使用簡單的油燈,其燃料為動植物脂肪、魚油、植物油等。18世紀(jì)初，在賓夕法尼亞發(fā)現(xiàn)了石油，人們嘗試著將石油提煉并制作出煤油燈。 19世紀(jì)初，出現(xiàn)了第一盞電燈是碳弧燈。1879年，美國的托馬斯愛迪生發(fā)明了具有實(shí)用價值的碳絲白熾燈，雖然還是容易被燒斷,但是相比碳弧燈有了很大進(jìn)步,這使人類從漫長的火光照明進(jìn)入電氣照明時代。 1912年，充氣白熾燈擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。20世紀(jì)30年代初，低壓鈉燈研制成功。1938年，歐洲和美國研制出熒光燈，發(fā)光效率和壽命均為白熾燈的3倍以上，這是電光源技術(shù)的一大突破。1940年代高壓汞燈進(jìn)入實(shí)用階段，50年代

9、末鹵鎢燈問世，60年代開發(fā)了金屬鹵化物燈和高壓鈉燈，其發(fā)光效率遠(yuǎn)高于高壓汞燈。 1980年代出現(xiàn)了細(xì)管徑緊湊型節(jié)能熒光燈、小功率高壓鈉燈和小功率金屬鹵化物燈。電光源進(jìn)入了小型化、節(jié)能化和電子化的新時期。到現(xiàn)在我們廣泛應(yīng)用的是LED電子燈。e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD281

10、13917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E

11、278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35 我們列出這些燈的類型，是因?yàn)檫@些燈在發(fā)光的亮度和顏色上都有區(qū)別，我們應(yīng)該區(qū)別對待，在制作歷史感強(qiáng)的虛擬場景中，光的感覺要對應(yīng)好所建場景的年代。燭光、煤油燈和白織燈的光照效果，從圖可以看出，燭光照射范圍最小，一般手持較低，光線一般為底光，面部影子向上，煤油燈光照范圍大一些，由于燈座偏高，光照角度有所變化，燭光和煤油燈的光照效果和他們與人的距離和位置有很大關(guān)系。白織燈亮度增強(qiáng)，一般吊在高處，所以基本是頂光效果。 燭光的效果 煤油燈的效果 白織燈的效果e7d19552306

12、1f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35 我們在老電影里?？吹降幕椟S的路燈，大多數(shù)是金鹵燈，我們現(xiàn)在用的路燈，光色發(fā)白

13、，多數(shù)是高壓鈉燈和LED燈，燈的材質(zhì)不同，發(fā)出來的光色不同，而那些特定的光的顏色（色溫）代表著一個歷史時期的顏色，光的顏色本身就是一種語言，光的亮度和多少，也能代表一個地方的發(fā)達(dá)繁華程度。村鎮(zhèn)的夜景，泛黃的路燈在一片肅靜的夜色里格外醒目。村鎮(zhèn)夜景 e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2

14、DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35城市小街夜景，霓虹燈招牌是一種特殊符號?，F(xiàn)代大都市夜景，五彩斑斕，夜晚像白天一樣熱鬧非凡，車水馬龍。城市小街夜景 現(xiàn)代大都市夜景第二節(jié)：虛擬場景的后期修色 5.2.1.光與顏色和氛圍 光與顏色和氛圍有著密不可分的聯(lián)系,光線照射影響了人們對色彩以及氛圍的感知。光照直接影響了人們對空間及物體的形狀、體積、結(jié)構(gòu)、顏色與質(zhì)感的感知,因?yàn)闆]有光我們什么都看不到。不同的光源會有相應(yīng)的設(shè)定,風(fēng)格化的、逼真的光線可以給畫

15、面增加深度;美妙又夸張的光線會創(chuàng)造出別樣的意境。 “光影”跟“色調(diào)”是表現(xiàn)氛圍的重點(diǎn),如果能善加利用光線迷人而豐富的不確定性,掌握冷暖色調(diào)的變化運(yùn)用,就可以基本操控畫面的氛圍感了。 對于自然發(fā)光的物體和反光物體來說,人們對其色彩感覺形成的原理有所差別。如果是自發(fā)光物體,其顏色取決于光線中包含的顏色成分,例如白光就是由多種色光混合而成的。如果是被光線照射產(chǎn)生的光,就是由物體表面反射出來的光線決定的,由于物體表面對于光的吸收、反射比率是相對固定的，于是在自然光下物體表面出來的顏色就是物體的固有色。e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C

16、5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D984

17、8D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35 環(huán)境的影響是物體色變化的最主要因素,一些小小的光影變化也會對畫面色調(diào)的平衡與情緒的表達(dá)造成影響,比如季節(jié)之類的主題，光線的變化會產(chǎn)生神奇的效果。每一天的光線都隨著大自然、季節(jié)在變化著，不同時間光影的方向、質(zhì)感都不

18、相同，例如早晨、午后是較為溫和的斜射光，或是透過云層透出的漫射光、金黃色調(diào)夕陽的逆光，這時段的光反差小，帶著溫潤而統(tǒng)一的色調(diào)，可以帶出很有渲染力的氣氛光影。 光源的色彩設(shè)定可按照先要表達(dá)的意思與場景而定,例如紅色光象征火焰、熱烈、喜慶與恐怖警示;藍(lán)色光代表天空、海洋、夜色、幽雅、寧靜、冷靜與理想;黃色光代表溫馨、祥和等。 光源不同的色彩和感覺e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08F

19、E7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F351.光與空間結(jié)構(gòu) 光線首先表達(dá)空間所在的時間，白天和晚上的光線是不同的，白天光線充足，夜晚自然光線亮度低，場景多用各種形式的燈光組成，清晨和傍晚，太陽光的感覺也不一樣，我們可以通過太陽光的顏色變化來感知。光線暗示空間的存在，有很多時候，我們空間里看不到光源，但可以看到光線，光線照射進(jìn)來的方向和強(qiáng)度，能讓我們的大

20、腦聯(lián)想補(bǔ)充出空間之間的聯(lián)系。暗示畫外空間的存在。所示為電影狄仁杰通天帝國中的場景，在幽暗的河道中，畫面前方射進(jìn)一束光，右側(cè)是通光的窗戶，預(yù)示著洞口的位置，也增加了這個洞穴空間的復(fù)雜感和神秘感， 光線的空間暗示 e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D

21、177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35 圖所示為電影中的場景，光線從洞頂照射進(jìn)來，我們可以感受到這個洞的上面部分空間。光線不僅能對畫面外的空間進(jìn)行拓展，還可以通過光線感知空間的結(jié)構(gòu)和層次。光線的空間拓展e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA

22、07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35 圖所示為光線表現(xiàn)空間層次的例子，畫面左上方照射進(jìn)來的光線，除了暗示這個空間還有畫面外的頂部空間之外，通過明暗對比我們能直觀看到三個層次，一個是畫面前景的空間，一個是中景的主要空間，還有背景的空間。 圖所示也是光線對空間環(huán)境層次表達(dá)的例子。光線的空間層次表達(dá)光線的空間層次表達(dá)e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b

23、6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35 強(qiáng)烈光照2.陰影與空間氛圍光線的強(qiáng)弱，也是通過亮面與暗面的對比表現(xiàn)出來的。通常情況下強(qiáng)光的對比強(qiáng)烈，光線和光斑邊緣較

24、清晰，弱光的對比較弱，光線和光斑的邊緣很模糊。圖所示為室內(nèi)強(qiáng)烈的光照效果，亮和暗的環(huán)境對比強(qiáng)烈，光線和光斑邊界明確。光線和投影空間構(gòu)成e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C2

25、8FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35天窗的影子形成畫面好的構(gòu)成感 光和影子對畫面的綜合表現(xiàn)，通過光和窗戶投影，豐富畫面內(nèi)容，增強(qiáng)畫面的構(gòu)圖形式感，延展了空間。窗戶的影子豐富畫面效果e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993

26、C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35 陰影有時本身就是主體，例如很多恐怖氛圍的場景里，鬼怪的出現(xiàn)常從怪異的影子開始。 草原上看到老鷹飛翔的影子，通過影子的大小變化，可以判斷出草原上空老鷹的高低距離。有時，剪影也是畫面中陰影的一種表達(dá)方式。影子作為主體e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8

27、BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35圖所示為暗調(diào)空間中兩個打斗的剪影，雖然看不見他們的表情，但通過肢體動作能感受到緊張的氣氛。 剪影的使用e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECA

28、D1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F353.光色與空間氛圍 光對于空間氛圍的表達(dá)，最直觀的影響就是光的顏色，光色決定畫面的整體色調(diào)，重新塑造了空間，引導(dǎo)觀眾情緒。光色在空間中主要的應(yīng)用形式有高調(diào)光、低調(diào)光，暖光、冷光、還有光線的角度。高調(diào)光高調(diào)光e7d195523061

29、f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35高調(diào)光也有冷暖色的不同使用，冷色高調(diào)光多表現(xiàn)一些冬日雪景。冷色高調(diào)光e7d195

30、523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35 低調(diào)光是指空間整體暗，局部亮。低調(diào)光一般營造一種低沉的，神秘的氣氛

31、，對光照亮的部分有強(qiáng)調(diào)作用，對空間的表達(dá)有選擇性，有節(jié)奏美感。低調(diào)光在很多場景下都可以使用，一般表現(xiàn)美好的環(huán)境時低調(diào)光結(jié)合暖光來表達(dá)。 整體暖色低調(diào)光e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231

32、033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35 表現(xiàn)骯臟陰暗的環(huán)境時低調(diào)光結(jié)合冷光來表達(dá)，圖所示為電影霍比特人中的場景，整體藍(lán)色調(diào)偏暗偏冷，局部偏暖亮光照射到主人公的臉上，表現(xiàn)他勇敢堅(jiān)毅的神態(tài)，正面人物一般用偏暖的光來凸顯正面形象，次亮處是大小不同的巨形蜘蛛，刻畫出環(huán)境的危險和陰暗。 整體冷色局部偏暖低調(diào)光e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5

33、BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35 一般塑造反面形象的時候，會用整體冷色調(diào)的低調(diào)光，傳達(dá)給人一種冷血、殘酷無情的反面人物形像。 整體冷色局部偏暖低調(diào)光e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D49

34、04B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35 光線的照射角度也會對空間和人物塑造產(chǎn)生很大影響，我們常見的光基本是從上面照射下來。 頂逆光 e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD99

35、00D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35 電影場景布光e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904

36、B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35 一般一個場景很少用單一方向的光，都是靠不同的光相互作用來塑造場景或人物的，圖所示為一般常用的幾個單個燈光角度（除逆光），一般我們可以通過陰影的反方向去推斷光源的位置。用一個頭像模型來舉例說明，順光一般是指光線照射的方向和攝像機(jī)鏡頭所指方向一致

37、，正側(cè)光是光線照射方向與攝像機(jī)鏡頭所指方向呈水平方向的90度角，正逆光是指光線照射方向與攝像機(jī)鏡頭方向正好相對，呈180度角，一般剪影效果就是正逆光，頂光是指光線照射方向與攝像機(jī)鏡頭所指方向呈垂直方向的從上向下的90度角，底光正好相反，是從下往上的90度角。一個物體或一個場景在光環(huán)境中幾乎是被各種角度的直射光和反射光包圍著，為了更加逼真的塑造環(huán)境或物體，我們可以靈活的調(diào)整光源的位置、照射范圍的大小、顏色和強(qiáng)弱。所以，我們根據(jù)需要可以打出各種角度的光線，比如常用的頂逆光、側(cè)逆光，前45度側(cè)順光、前30度側(cè)順光等；從后上方向前下方照射的光稱為頂逆光，頂逆光也是塑造空間最常用的光之一，頂逆光一般用來

38、劃分畫面層次，使主體與背景層次分明，表達(dá)雨、煙、霧、塵埃、紗布、散開的發(fā)絲等半透光物體的質(zhì)感。常用的幾種單燈光位效果 上面一排從左到右依次為順光、底光、右側(cè)底光、左側(cè)頂光、左側(cè)正側(cè)光；下面一排從左到右依次為右頂側(cè)光、正頂光、右正側(cè)光、左底側(cè)光、右側(cè)頂逆光。e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110

39、E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35 圖所示為電影霍比特人中人的場景，是一個冷色調(diào)的低調(diào)光空間氛圍，頂逆光讓前景的人、中景的人和背景三個層次很好的分開，雖然表現(xiàn)的是雨夜中的戰(zhàn)爭場面，但層次分明，雨形成的雨線細(xì)密，近景人物胳膊鎧甲上的雨水四處飛濺，通過頂逆光能感受到大雨滂沱的視覺效果。頂逆光對雨以及空間層次塑造e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC0

40、9ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35 圖所示為頂逆光對煙霧以及空間節(jié)奏的表現(xiàn)，是一個暖色的低調(diào)光空間氛圍，遠(yuǎn)處蠟燭燃燒的青煙裊裊升起，光線范圍較小，有選擇的照亮要表達(dá)的主體，比較集中的打亮了臺階下的人物及其周維地面，臺

41、階傳遞了兩個人物的不可逾越的距離感。根據(jù)人物地面上的投影，我們可以反向推斷出光源的位置在畫面外的左上后方，雖然我們看到的圖是二維的，但光的位置一定是三維的，在X、Y、Z三個坐標(biāo)軸上均有體現(xiàn)，我們在分析和學(xué)習(xí)打光的時候一定要形成這個思維模式。頂逆光對煙霧以及空間節(jié)奏的表現(xiàn)e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EE

42、F924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35 為了在虛擬現(xiàn)實(shí)空間中更逼真的表現(xiàn)場景的光環(huán)境，首先，我們在日常生活中要多分析光線，理解光的作用，哪些是用來照明的？哪些是用來烘托氣氛的？哪些是用來表達(dá)空間結(jié)構(gòu)的？對每種環(huán)境里的光線培養(yǎng)整體概念，多做總結(jié)，積累經(jīng)驗(yàn)。其次，要多練習(xí)，熟悉軟件里各種燈光工具能達(dá)到的實(shí)際效果。圖5-33所示為一個場景光環(huán)境中燈光的設(shè)置設(shè)計(jì)，不同種類、不同顏色、不同位置、不同強(qiáng)弱的燈光共同組成了一個低調(diào)光工

43、業(yè)感空間。圖5-33 虛擬空間燈光設(shè)計(jì)布燈圖e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35 射燈一般比

44、較容易控制燈的朝向；白織燈和燈泡一樣，在沒有遮擋物的情況下，通常光線會向周圍擴(kuò)散，光的強(qiáng)弱可以通過遠(yuǎn)近距離來調(diào)節(jié)，也可以直接調(diào)節(jié)，燈光顏色也是可以調(diào)節(jié)的，圖中右邊兩個橘色的燈發(fā)出橘色的燈光，下面高臺部分紅色的燈發(fā)出紅色的光，這樣豐富了畫面色彩，使工業(yè)機(jī)械味道更濃。各種光線通過功能不同，強(qiáng)弱顏色不同，共同組成了統(tǒng)一的光環(huán)境，除了主要照明的光線，局部微弱的燈光最能凸顯場景的細(xì)膩精致感，如圖5-34所示。初學(xué)者經(jīng)常容易犯的錯誤就是燈光數(shù)量一多就控制不好光的比例，唯一解決辦法就是多觀察分析，只有理解了光，才能用好光。圖5-34 虛擬空間光環(huán)境效果圖e7d195523061f1c0d318120d6ae

45、af1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F354.光的魔法空間表現(xiàn) 在場景中，光還有一個比較特殊的用途就是營造出神秘的魔幻世界，用光來指示魔法，圖5-35所

46、示為電影霍比特人中場景，甘道夫的手杖頂端的亮光顯示了它是一根擁有魔法的手杖，一般白色的光，暖色的光多用于表達(dá)比較美好的魔法，如圖5-36、5-37所示。圖5-35 光指示魔法圖5-36 光的魔法表現(xiàn)圖5-37 光的魔法表現(xiàn)e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993

47、C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35 干凈的藍(lán)色也常用于表現(xiàn)魔法，圖5-38所示為電影仙履奇緣中灰姑娘被施魔法換上華麗禮服的場景，藍(lán)色的光閃爍著圍繞著她，形成了唯美的魔法畫面。一般綠色和深紫色的光常用來用來表達(dá)邪惡的魔法力量。圖5-38 光的魔法表現(xiàn)e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8

48、BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35 在魔幻場景中，光也被用來來打造穿越時空的出入口，如圖5-39所示。用不穩(wěn)定的光來塑造空間的神秘感，恐怖感，一般恐怖片和渲染恐怖緊張的空間氛圍時多用這種不穩(wěn)定的光的表達(dá)形式。圖5-39 光作為時空入口5.1.3案例:靜物光源設(shè)計(jì)訓(xùn)練e7d195523061f1c0d31812

49、0d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35前面章節(jié)我們在UE4引擎中設(shè)計(jì)了靜物構(gòu)圖的制作。這一章將對上一章以制作的靜物組合進(jìn)行燈光的設(shè)計(jì)。首先

50、了解UE4引擎中關(guān)于燈光的部分功能。1.UE4引擎燈光介紹e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F3

51、5（1）UE4引擎中三大光線概念直接光照由個體發(fā)射光線進(jìn)行第一次光線照射，這樣的過程稱之為直接光照。例如：太陽光的照射，燈光的照射等。間接光照就像黑夜不是純黑色一樣，陰影雖然是光線被遮擋造成的，但現(xiàn)實(shí)中幾乎不存在，因?yàn)楣饩€是存在反射效果。反射的光線在背照射到物體上時，造成的照明效果則是間接照明。簡言之間接照明則是光的漫反射造成的。全局光照這是屬于虛擬世界照明的一個概念。直接光照、間接光照都是可以進(jìn)行模擬，但終究是模擬的，計(jì)算機(jī)能夠模擬的光線追蹤次數(shù)是有限，因?yàn)闊o線模擬下去只會造成更多的消耗。所以創(chuàng)造出了全局光照的效果，整體的補(bǔ)足照明效果，之后 也逐漸成為了一種虛擬環(huán)境內(nèi)必不可少的照明手段。1.

52、UE4引擎燈光介紹e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35（2）UE4中四種光源類型在模式界面的

53、“光照”菜單下，可以看到四種光源類型。定向光源點(diǎn)光源聚光源天空光源圖5-10 光源類型1.UE4引擎燈光介紹e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA

54、2DB34079C3B62EED1AC43B7F35（3）UE4引擎燈光屬性當(dāng)選中一個光照元素時，在細(xì)節(jié)界面會展示不同燈光的相似或相同的屬性。定向光源屬性點(diǎn)光源屬性聚光源屬性天空光源屬性2.UE4引擎燈光的擺設(shè)e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D

55、177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35（1）照明的加入與刪除單擊模式界面下的“光照”，菜單里有四種光源類型。選擇一種光源，拖入預(yù)覽場景中，即可增加一個光源。如在場景中設(shè)定好一個光源后，需要多個復(fù)制。單擊鍵盤“W”鍵進(jìn)入移動編輯狀態(tài)，Alt鍵+鼠標(biāo)左鍵拖動，就能復(fù)制一個與所選光源一樣參數(shù)設(shè)定的光源。選擇不需要的光源，“Delete”鍵可以刪除該光源。天空光源只需要有一個光照元素存在于場景中。定向光源一般來說也只需要一個，但是如果有特別的需要也可以增加。點(diǎn)光源和聚光源可以模仿真實(shí)的燈

56、光擺放增加。圖標(biāo)的顯示與隱藏：單擊鍵盤“G”鍵可以讓圖標(biāo)在顯示和隱藏兩種狀態(tài)切換。隱藏圖標(biāo)后有助于觀看完成的整體效果。2.UE4引擎燈光的擺設(shè)e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA22310333

57、58C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35（2）照明的應(yīng)用天空光源和定向光源在場景中的任意位置都可以，他們的位置對照明效果沒有影響。一般擺放于主模型元素附近，不遮擋模型元素也便于選擇。定向光源的角度可根據(jù)需要調(diào)整，要注意客觀世界太陽，在不同時間的入射角度，避免和客觀世界產(chǎn)生不協(xié)調(diào)的矛盾。定向光源與比較暗的環(huán)境搭配，可以顯現(xiàn)出一縷一縷的光暈效果，如圖5-19所示。圖5-19 定向光源的應(yīng)用2.UE4引擎燈光的擺設(shè)e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD

58、9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BFF08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35點(diǎn)光源一般擺放于發(fā)光體的位置上。如燈具模型元素?zé)襞莸奈恢蒙?，如圖5-20所示。點(diǎn)光源散發(fā)的光被燈具模型遮擋，燈罩外沒有光的范圍，形成正確的光影效果。除了燈具以外其他發(fā)光體也會用到點(diǎn)光源，如蠟燭火焰等

59、，如圖5-21所示。火焰光源屬于暖光，點(diǎn)光源元素也需要調(diào)整相應(yīng)的顏色。因?yàn)辄c(diǎn)光源與蠟燭的模型元素太近，會產(chǎn)生不正常的遮擋，而且多個光源對資源有一定的消耗，所以對應(yīng)一組多個光源模型元素時，可以只添加一個點(diǎn)光源。點(diǎn)光源還常被用做“氛圍補(bǔ)光”，如圖5-22所示。圖5-20 點(diǎn)光源的應(yīng)用圖5-21 點(diǎn)光源的應(yīng)用圖5-22 點(diǎn)光源的應(yīng)用2.UE4引擎燈光的擺設(shè)e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775C5DE19DDDEBC09ED96DBD9900D9848D623ECAD1D4904B78047D0015C22C8BE97228BE8B5BF

60、F08FE7A3AE04126DA07312A96C0F69F9BAB7D36EEF924110E1F2DD28113917993C83F5D177A0FFC99828E278E19C728BA2231033358C28FE9AF22D51AA2DB34079C3B62EED1AC43B7F35聚光源最常用的地方就是模擬射燈的效果，如圖5-23所示。當(dāng)然也有在沒有燈具的情況下在需要的位置放置聚光源的情況。通過內(nèi)錐角和外錐角的調(diào)整可以表現(xiàn)不同的光源邊緣效果。圖5-23 聚光源的應(yīng)用3.光源設(shè)計(jì)訓(xùn)練e7d195523061f1c0d318120d6aeaf1b6ccceb6ba3da59c0775