3DS MAX布光技巧的研究

秦志新　郭树杰

摘 要： 灯光是3DS MAX中一种特殊的对象，模拟的是光照效果，为了使创建的效果图更贴近现实，我们需要在场景中创建灯光对象，并对它们的颜色、强度等属性进行设置。考虑到渲染速度，创建的灯光宜精不宜多，尽可能使用材质或大气环境模拟光源。

关键词：灯光；投影；颜色；衰减；布光方法；布光次序

中图分类号：TP311 文献标识号：A 文章编号：2095-2163（2014）05-

The introduction to the lightingskills of 3DS MAX

QIN Zhixin1， GUO Shujie2

（1 Department of Information Engineering，Shanxi Water Vocational and Technical College， Yuncheng Shanxi 044004，China；

2 Yuncheng Agricultural Vocational and technical college， Yuncheng Shanxi 044004，China）

Abstract： The light is a special object in 3DS MAX， the simulation is the light effect， in order to make the created picture effects more close to reality， a light object could be constructed in the scene， and the corresponding color， length and other attributes are also set up. Taking into account the rendering speed， creating lighting should be fine not more， using materials or atmospheric environment simulation source as possible.

Key words：Light； Projection； Color； Attenuation； Lighting Methods； Lighting Sequence

0 引言

灯光是3DS MAX中模拟自然光照效果最重要的技术手段，也是3DS MAX场景效果实施构建的精粹所在。在3DS MAX场景中默认的有两盏灯光，一盏在场景的左上方，另一盏在场景的右下方位置，灯光对象并不可见，只有创建对象后才能显示照明效果。在场景中如果创建了一个新的灯光对象，将会自动关闭所默认的光源，而在渲染时则显示新光源的照明效果；相反，在场景中如果删除了所有新的灯光对象，那么就会自动打开所默认的光源。

1 3DS MAX场景中的灯光类型

3DS MAX中的灯光分两大类：标准灯光和光度学灯光。如下将分别展开具体分析。

首先标准灯光有八种，分别是泛光灯、目标聚光灯、目标平行光、自由聚光灯、自由平行光、天光、mr区域泛光灯、mr区域聚光灯。具体来说，目标灯光既有发光点，又有目标点；而自由灯光却只有发光点，没有目标点；此外，泛光灯仅只是一个点光源；天光则可用来模拟日光效果；同时，区域灯就是一个区域内发光，也会产生柔和边缘的阴影，但却将增加渲染时间。

其次，光度学灯光则可分为五种，相应描述为：

（1）点光源分为目标点光源和自由点光源。其中，目标点光源可用来向一个目标点投射光线，而自由点光源则没有目标点，用户即可自行变换灯光的方向；

（2）线光源也分为目标线光源和自由线光源。具体地，目标线光源可用来向一个目标物体投射光线，但自由线光源却没有目标物体，用户将可自行变换灯光的方向；

（3）面光源也可类似分为目标面光源和自由面光源。相应地，目标面光源可用来向一个目标物体投射光线，自由面光源也没有目标物体，用户多可自行变换灯光的方向；

（4）IES太阳光用来模拟室外强太阳光，既可单独使用，也可与日光系统一起使用，还可以自行设置；

（5）IES天光与天光相似，也就是既可单独使用，也可与日光系统一起使用，还可以自行设置。

在默认情况下，3DS MAX中的灯光没有阴影。为此可自行设置。另外，阴影属性也可以调整。如想表现透明物体的阴影，将建议使用光线追踪阴影方式。在没有投影时，3DS MAX中的灯光能够穿透，即发自楼房最顶层的灯光可以无视楼板的阻隔直接照亮底层。

而且，在默认情况下，3DS MAX中的灯光没有颜色，但是却也可以自行设置。如果想表现舞台彩灯效果，调整灯光颜色即可实现。

另及，在默认情况下，3DS MAX中的灯光没有衰减，但在现实生活中却是地理距离越远，光线就越暗，直到消失。为了更好地模拟现实，就需要设置灯光衰减属性，并指定灯光的影响范围。

2 3DS MAX场景中的布光方法

灯光的设置过程简称为“布光”。现对布光方法做如下分析论述。

2.1 区域照明法

区域照明法是摄影机在一个大的场景中移动时常用的照明法。该法通过为摄影机的主要区域建立一个区域光照，而使整个场景获得参差错落的光照。

2.2 强调照明法

强调照明采用精心布置、较为集中的光束照射某件物体、艺术品、盆景或某些建筑细部结构，以取得预期艺术效果。如壁灯、吊灯等。

2.3 情景照明法

情景照明法利用灯光的不同参数组合构造不同的效果，具体则包括颜色（冷暖色的应用）。如果房间太狭长，就可以使用冷暖色来进行搭配，其中短墙可用暖色，而长墙需用冷色，因为暖色能够产生向内移动感。此外，也可以使用深浅色墙纸进行搭配，但短墙颜色一定要比长墙颜色深，本文建议墙纸图案使用水平排列效果，这样就会产生将墙面向两边推移的效果，进而增加视觉空间。

2.4 摄影机照明法

摄影机照明就是只照亮摄影机镜头看到的物体，如此即可节省设置照明的时间。

2.5 三角照明法[1]

三角照明法[1]是最常用的布光方法，适用于小区域的照明，如果场景较大，就需将其分解成多个小区域布光。布光时，主体光、辅助光与背景光将共同参与，协调运作。具体即如图1所示。

图1三角照明法位置示意图

Fig.1 Schematic diagram oftriangularilluminationposition

由图1可知，对主体光、辅助光和背景光的功能及实现分析则见于如下。

（1）主体光

主体光又称为“关键光”，用来照亮场景中的主要对象及其周围区域，是场景中照明的主要光源。主体光一般排布在对象的斜上方，当然，也可以摆放在对象的其他位置。

（2）辅助光

辅助光又叫“补充光”，利用聚光灯照亮黑暗的角落。使场景达到景深和逼真的效果。辅助光放在主体光相对的位置，亮度设置为主体光的50%～80%，用来柔化阴影，以达到柔和照明的设计目的。

（3）背景光

背景光一般作为“边缘光”，通过照亮对象的边缘将主体对象与背景相分离。通常放在四分之三关键光的正对面。多是利用泛光灯，且亮度较小。

3 布光的次序及要求

布光的次序是：先安排主体光的角度与亮度。灯光与物体距离越远，所照亮的区域越大，若离物体越近，所照亮的区域也就越小；与物体的夹角越大，照射的表面则越亮，而与物体的夹角越小，照射的表面就越暗。如果灯光与平面距离很远且夹角呈直角照射时，则照明效果是很均匀的，类似于太阳光与地面的关系。其次将确定辅助光的强度与角度，最后即分配背景光与装饰光，以使布光具有层次性，并达到明暗分明的配图效果。

布光次序确定后，即需给出相应的布光要求[2]，具体可表述为：

（1）布光应先主体后局部。先设定主体光的角度，再修改颜色、阴影等属性，增强其真实感。如在做室内效果图时，要表现金碧辉煌的效果，就把主灯光颜色设置为淡淡的橘黄色，这样即可达到材质功能外的效果。

（2）布光要主次分明，不要均匀无差。照射时物体需要阴影的即设计阴影，需要亮的即点亮，不需要亮的则调暗。

（3）灯光布局要精细。不要随意布光，灯光过多既会使场景照明杂乱无章，更会增加渲染速度，对可有可无的灯光，即必须删除。另外，还要注意材质、贴图的使用。如想表现晚上室内的灯光效果，就请使用自发光材质贴图。

（4）布局时，要注意灯光“包含”和“排除”功能的使用，确定是否照亮某些对象，以此而优化渲染速度。如做室内效果图时，意图只想照亮房顶的话，就可以使用“包含”功能，以避免重复照射房顶过亮的现象。

4 3DS MAX灯光特殊照明效果

灯光是3DS MAX的一种内置对象，但其模拟的却不是光源本身，而只是光照效果。因而在3DS MAX中，若考虑到渲染速度，有些发光效果就勿需利用灯光予以制作，而可通过材质或大气环境来设计，并进而将其完成。

4.1 制作顶灯照明效果

（1）场景创建。利用长方体创建天花板，半球制作顶灯，并创建三个圆环作为灯座。通过材质编辑器设置顶灯材质，可将漫反射的颜色设为白色，且将环境色、高光色也选为白色，再设置自发光值为80，这样使顶灯的视觉效果即已类同一个发光体。

（2）在顶视图中新建泛光灯对象，并可在前视图和左视图中移动灯光的高度来调节光池的大小。此外，还需创建一盏泛光灯，来照亮灯座，同时适当调整亮度与位置，且渲染透视图即可。实际渲染效果则如图2所示。

图2顶灯照明效果

Fig.2 Lamp lighting effects

4.2 制作壁灯照明效果

（1）创建场景。利用长方体创建房子主体对象，并创建吊顶、门、壁纸、画框、地板，同时再赋予其相应的材质。

（2）在左视图中创建一盏目标聚光灯，排除地板对象，倍增为0.6，右侧颜色为242、253、255，聚光区/光束为30，衰减区/区域为66，并在顶视图中沿Y轴复制两个目标聚光灯，调整位置，渲染后视场即如图3所示。

图3壁灯照明效果

Fig.3 Wall lamp lighting effects

4.3制作射入室内光线效果

（1）创建场景。利用长方体创建墙壁、地板、天花板，使用布尔运算构造窗框，再创建半径很小的圆柱体作为防盗窗，而且也赋予相应的材质。

（2）在室内创建一盏泛光灯模拟漫反射照明效果，亮度设为0.6，使室内物体依稀可见，窗外景色则可使用背景贴图进行模拟。而后于室外再创建一盏目标聚光灯，目标点是地板、并设置聚光区/光束为20，而衰减区/区域为30，且呈现为矩形照射区域。其后，适当调整目标聚光灯位置。使其照射区域与窗户大小相匹配。

（3）选择渲染环境菜单，添加体积光特效，并使用拾取灯光按钮拾取视图中的目标聚光灯，进而设置体积光的密度为0.3，再关闭窗口。在视图中选取目标聚光灯右击，在快捷菜单中选择使用投影阴影进行渲染，就能看到射入室内光线出现尘埃的效果，渲染后的技术实现可如图4所示。

图4射入室内光线效果

Fig.4 Into the indoor light effect

5 结束语

3DS MAX主要面向动画制作，且只能渲染照片级静态图像，而LIGHTSCAPE中的灯光运算速度却很慢，渲染一张图片将需要很长时间。当然，也可以使用灯光渲染插件，如MENTALPAY，但是运算速度也未臻理想。3DS MAX场景中的布光虽然繁多而复杂，但只要多注意观察、多探索、多实践，就可以创造出更真实、且高级的MAX场景了。

参考文献：

[1] 孙月兴，李琴. 3DS MAX场景布光概述[J].潍坊教育学院学报. 2008（01）：58-60.

[2] 徐倩. 3DSMAX软件中灯光的使用技巧[J].科技创新导报. 2010（06）：226-227.

[3] 黄心渊.3ds MAX三维动画教程[M].北京：人民邮电出版社，2008.

[4]黄喜云.3ds MAX 9中文版室内效果图制作实例教程[M].北京：人民邮电出版社，2009.

[5]腾龙视觉设计工作室.室内效果图设计与制作[M].北京：机械工业出版社，2006.

[6]腾龙视觉设计工作室.室内效果图设计与制作[M].北京：机械工业出版社，2006.