浅谈三维动画中灯光设计的应用

李远惦

（天津理工大学，中国 天津 300201）

在中国动漫产业不断发展的今天，伴随着计算机软硬件技术的更新，三维动画作为一种新兴的艺术形式，得到了广泛的应用。在3D动画影片生产过程中，设计师运用三维软件建立了一个虚拟的世界，并根据剧情，把要表现的对象赋予灵魂，影片的视觉效果也越来越逼真。其中，灯光的设计在三维动画中的地位尤为重要，它不仅需要满足基本的照明需要，还决定了动画画面的气氛与基调，有助于情感的表达，是动画片整体风格得以充分体现的关键。

如今，三维数字中的灯光技术发展迅速，灯光师可以通过软件中“直接”与“间接”照明技术相配合进行渲染，制作出现实生活中仿真的光线效果。而在三维动画创作过程中，尽管渲染技术在不断地完善，灯光师的作用依然是不可替代的，三维动画中的布光方式是一种设计思维的表现，灯光师必须根据影片的气氛、人物与道具的形态、以及场景的布局等因素，来设计灯光的位置、色调和明暗对比。灯光师在软件平台上的操作犹如在实拍电影的现场进行布光，这种设计过程不会因软件技术的发展而被替代，因此，在数字技术下，灯光的设计仍不容忽视。

1 三维动画中灯光造型作用

物体的造型是由自身的原始形状决定的,但是灯光的与摄影技术也能使其发生一定程度的改变,因此,在影视作品中为了追求物体的外观审美,有时候会利用灯光来弥补原有的不足。在影视作品中，人和物再美，若不借助光线的照射，是不可能在画面中显现的。 因此，一个优秀的制作者，必须善于观察事物被光线照射后的千姿百态与在各种环境中的光影变化，并且设计出的灯光能凸显出物体的特点。例如，灯光师为了追求很好的视觉效果,需要采用最基本的三条光线来凸显出物体的外形，这三条光线分别为主光、辅光和轮廓光，其中主光和辅光分别从规定的角度照亮物体的亮部与暗部，而轮廓光是一盏背光源，会起到勾勒出物体外形的作用，不管在多么复杂的场景内，都会突出需要拍摄主体的外形特点。此种三点式布光法在三维动画中也极为受用，在不背离其原始作用的基础上，操作人员还可以在软件中随意的控制主、辅光的冷暖对比与阴影的柔和程度，并能够模拟出自然界各种直射与散射的效果，从而提高画面的真实感与整体氛围。

2 灯光设计对动画影片情绪的把握

三维动画中的布光方式同样是一种有目的的创造活动，不仅能够对场景的形与色起到装饰作用，而且能够配合角色的运动而展开，揭示出动画作品中的思想内涵。在三维动画中，理想的光影效果不但可以增加动画的可信度，而且对情绪的把握也至关重要。一部动画片中的灯光设计与实拍电影中的布光方法是有所区别的。在动画项目中，真实再现生活中的灯光环境并不是灯光师们要追求的目标，他们更侧重于强化动画内容的主题意义，并调动观众的情绪。科学证明，人的情绪与眼部接收的光线有关，温暖明亮的光线能够调动人们的热情，用于表现人物轻松愉快的精神状态，相反，昏暗阴冷的光线会压抑人们的情绪，可以表现为人物心情低落的状态。因此，部分优秀的动画作品可以通过灯光的间接渲染来表达人物的喜怒哀乐，而不是通过语言。例如，随着数字艺术的发展，某些影视作品中引入了舞台灯光的设计理念，使得动画画面在追求线条与色彩的同事，需要有灯光的参与，并与作品情节紧密相连。对灯光的合理设计，能使平淡的情景变得丰富多彩，调动观众情绪。此外，三维软件中灯光运用已经超越模拟真实世界的光线效果，更多在于主观情绪性的表达，我们可以利用软件中灯光的参数，呈现出比真实世界更夸张的光影氛围。动画影片《战鸽快飞》中，有一组镜头描写的是“长官”对“战士”在做战前动员的情景，灯光师运用了一束顶光从房顶照射到“长官”的身上，这给整个场景赋予了庄严与肃穆的气氛，并且在这组镜头结尾，运用了灯光的运动，伴随着“长官”的讲话逐渐进入高昂，它身后的阴影也不断地放大，这更能显示出鸽子部队战斗的决心越发坚定。 如仔细观察此镜头中的灯光会发现，前镜头的顶光与后面镜头投射出的阴影根本不合逻辑，但是，正是这种设计手法，才能烘托出镜头的主题与情绪，使这部动画作品产生强烈的喜剧效果。

3 灯光设计在数字技术中的应用

在三维动画中的灯光设计并不需要非常逼真的效果，反而模拟出逼真的场景会减弱一些动画自身的艺术魅力，动画的灯光应具备夸张性与虚拟性的特征，通过软件中对灯光的调整，可实现出实拍电影所达不到的艺术风格。实拍电影中的灯光虽然具有色彩倾向的变化，但不会生成数字动画中的那种高浓度的色彩。例如，在现实生活中，受光的散射作用影响的两个物体之间，会产生细微的环境色，但是，如用肉眼观察是很不明显的，而在动画影片中，有时需要夸张环境色的作用，主管设计出五彩斑斓的效果，从而烘托出欢快的氛围。灯光师为了达到目的，可以在软件中手动制造不同颜色的灯光阵，还可以利用全局关照的间接照明技术实现空气散射的效果，并利用光子在物体之间的反射制造出丰富的环境颜色。以动画影片《怪物史莱克》为例：影片中采用了大量的外景，因此在全局关照技术反面有很大的突破，不仅模拟了真实世界的感受，而且从设计上呈现出色彩丰富的环境氛围。

数字动画艺术吸收了各个艺术门类的长处和优势，在其众多的表现手段中，灯光对动画整体气氛的表现有着至关重要的作用。作为数字动画的组成部分，灯光集位置、强弱、色彩等因素为一体，揭示出了数字动画作品的思想内涵。基于灯光的基本应用之下，数字动画的灯光师通过主观设计，使得影像透过灯光能够还原世间百态，烘托出角色内心的情绪，并与观众达到心灵上的共鸣。