三维动画灯光照明方法研究-跨星纪动画

场景中灯光的制作三维场景中的灯光对场景的基调和气氛起着决定性的作用，场景的基调是指在灯光中表达的一种基本情绪，这对整个图像的外观是至关重要的。通常情况下，实际目标是相当复杂的，如需要表现一种意境、一种状态、一种情感或一种关系等，这些单单靠平铺直叙的表达方式，很难达到理想效果，但我们借助于灯光能为场景提供更大的深度和更广阔的想象空间，展现丰富的层次。场景中的物体被赋予适当的材质后，就要进行场景灯光的布置了，通常每一个材质都要在灯光的配合下进行细微调整，通过灯光与材质的配合来表现场景的最终效果。

因为灯光的着色与强度都会影响到材质的最终效果，而材质的反射强度和反射范围也会影响到灯光的最终效果，所以必须要在物体被赋予适当的材质后进行灯光的设置。不管是制作效果图还是建筑动画，除了要有好的设计、构图等因素外，还要有好的灯光表现和恰当的材质运用。

灯光在作品中的最终效果是由灯光在物体表面上所产生的亮面、灰面、暗面以及阴影来体现的，因此在每一个画面中及时处理好建筑物的这几个面之间的关系，对建筑漫游动画的制作或者是效果图的制作来说都是非常重要的。

以下是三种灯光的制作方法：

1）天光加泛光灯由于该项目制作的是一个校园的建筑动画，因此能够使每一个画面中的建筑群落、人文景观、城市绿地等都产生合理的亮面、灰面、暗面以及阴影的最好办法，是使用在3dsmax5.0中新增加的SkyLights（天光）系统，配合使用高级照明（AdvancedLighting）中的LightTracker（照明追踪）可以形成真实、自然的三维室外光照效果。但天光系统不是能够解决所有的问题，如在动画过程中，某些建筑物的暗面黑洞洞的一片，影响了整个画面的最终效果，因此，就需要格外的添加Ommi（泛光灯），并设置灯光的影响范围及排除条件，使其只对目标物体产生光照，达到补光效果。但是使用此方法也有很多不足之处，例如天光系统和多个泛光光会使得渲染时间非常的慢，虽然是达到了美丽的画质，但是我们没有那么好的计算机，也没有很多计算机，最重要的是没有那么多的时间去渲染。根据计算用这种方法我们的渲染时间要30来天，所以难于符合我们的需求。

2）环境聚光灯阵列这种光照方法是，先在场景中创建一盏目标聚光灯，将目标点指向场景的中心位置，然后调节聚光灯的参数，参数的调节要根据场景的实际情况来进行，例如，我是模拟华南师范大学南海校区建筑的中午时分的效果，所以我打带点蓝的灯光，因为这并不是主光源，它只是用来模拟天空中的漫反射的。设置好聚光灯参数之后再将聚光灯的轴心点定在天空球的中心位置，然后再360度阵列出约8盏聚光灯。设置好这8盏聚光灯的位置在天空上，再实例复制出8盏调节到约地面位置上。最后打一盏太阳光色的聚光灯作为主光源，注意要照到整个场景，并开启阴影效果。

3）聚光灯+VRay平面光这种方法很简单，只是在高空建立一盏目标聚光灯来模拟太阳光，再在相同的位置建立一盏VRay的平面光源，平面光源的照射位置和聚光灯的差不多相同就好。由于大面积的VRay平面光源启到阴影的话会相当的慢，所以这里不开启，反正它只是模拟天空的漫反射而已，对场景的影响不大。（八）动画设置对于三维动画作品，动画的调节相对来说是难点，特别是角色动画的调节，更需要丰富的经验。

角色动画的调节过程是相当枯燥和繁重的，甚至有时是出力不讨好的，往往经过大量关键帧调节之后的动画效果反而不如简单的关键帧制作的效果流畅。三维软件系统默认的的自动计算关键帧间的线性变化效果，可以让简单的角色动画制作方法变得极为简单，但是如果想要得到惟妙惟肖的角色动画效果，可借助于动作捕捉系统，由真人完成动作，通过小球运动轨迹的记录，将其转换至角色骨骼系统即可。还有一些飞鸟、汽车、等动画，建筑动画的动画调节相对比较简单，主要就是摄像机的动画设置。传统的做法往往是在场景中创建一台摄像机，通过在不同的关键帧处调整摄像机来记录一个视角改变的过程。

这种方法往往无法制作出一部前后流畅的动画作品。最佳的动画方案是通过路径约束的方法，制作出多条二维样条的路径，将摄像机身及目标点分别绑定在不同的路径上，通过对动画的观察调整二维样条曲线的控制点来达到动画视觉效果交互实现的效果。但是这种方法目前还没有被更多的建筑动画制作者所熟悉和接受。

动画调节的细致程度直接影响到最终的动态画面效果和观感，影视作品很注重镜头语言的运用，不同的镜头语言会影响到一部动画作品诠释主体的水平。可能当制作都完成了大部分的前期工作，只是因为没能好好运用摄像机的动画设置，就会使很多漂亮、精致的模型失去了光彩，显得平淡无奇。

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