试析3D室内设计中的灯光处理

张梦寅 吴珏

摘要：室内设计的目的，即：创造满足人们物质与精神生活需求的室内环境。近年来，随着科学技术的进步，3D室内设计得到快速发展及普及应用。值得注意的是，在3D室内设计过程中，对灯光进行合理处理显得尤为重要。因此，本文重点分析研究3D室内设计中的灯光处理要点，希望以此为3D室内设计方案的优化及完善提供有效价值建议。

关键词：3D室内设计;灯光处理;要点

在室内房间中，灯光设置方式方法诸多，而从优化3D室内设计方案的角度考虑，需对其中的灯光进行合理科学地处理。与此同时，对于3D室内设计相关设计工作人员来说，掌握灯光处理方式方法尤为关键[1]。由此可见，从3D室内设计方案的优化及完善角度考虑，本文围绕“3D室内设计中的灯光处理”进行分析研究价值意义显著。

1.房间制作及建筑材质贴图应用要点

1.1房间制作

基于布置房间内灯光之前，需确保房间以正常单位进行制作。需认识到5米×5米房间和2米×2米房间，在放置相同强度灯盏时，呈现的效果存在明显差异。所以，在房间制作过程中，需以具体尺寸为依据，确保制作的规范性及合理性。

1.2建筑材质贴图应用

以5米×5米房间为例，在灯光处理过程中，需重视建筑材质贴图的合理科学应用，即：基于室内设计过程中，需将建筑材质贴图作为设计所需贴图。若物体面积较大，则会对周围颜色造成一定程度的影响。以面积较大的红色底板为例，其颜色会溢出至墙壁，或者天花板上;对此需对建筑材质当中的“颜色溢出比例”进行合理调整，通常调整成“20”;针对“反射比比例”，则通常调整成“80”[2]。采取此类方法，可确保物体光线反射出80%，并使颜色溢出占比20%，以此避免对环境造成严重影响。

针对之后需放入房间的3D模型，均改成建筑材质，然后做好合理的“颜色溢出比例”以及“反射比例”参数调整处理。针对3D模型，一开始无需放置房间当中，避免房间“光能传递”、“渲染”速度变缓慢，进一步使3D效果图制作的效率得到有效提升。

2.房间布光要点

要想使3D室内设计的灯光得到合理科学的處理，需掌握房间布光要点，涉及：射灯投射光、圆形吊顶光带、天光以及太阳光等。总结起来，房间布光要点具体如下：

2.1射灯投射光的布置

针对射灯投射光，可使用光度学当中的目标点光源，此类光分布具备一定形态，且其形态称作“光域网”。对于“光域网”，指的是特定使用光域网文件，对灯光亮度的分布情况进行详细描述。值得注意的是，光域网属于一类有关光源亮度分布的三维表现方式，在IES文件当中存储。因此，倘若投射光形成了某一种特殊的效果，只能使用光域网。并且，对于光域网文件，可在网上下载使用。此外，在房间射等相关参数设置过程中，如果光的强度在300CD到500CD范围内，其中的“分布”选取“Web”表示“应用光域网”;而“Web文件”则代表指定相对应的光域网文件。

2.2圆形吊顶光带的布置

对于光带制作来说，通常选择光度学当中的自由线光源。要想使直线光源变为圆形光源，可采取线光源长度变短方法，利用“间隔工具”，使其在圆形曲线上均匀分布。值得注意的是，对于自由线光源投射方向来说，为“向上”。因应用到的线光源较多，所以线光源强度通常设置成≤100CD。

2.3天光及太阳光的布置

在天光布置方面，可对天空当中的漫反射光线进行模拟，或者对无太阳光的室内光线进行模拟。其应用非常简单，但需认识到天光从发光点到目标点的倾角向下即可。

在太阳光布置方面，主要对太阳的直接光照进行模拟，倘若房间进行了天光的设置，那么太阳光强度不宜设置偏高，大概需控制在1000CD[3]。基于光线设置期间，倘若场景当中存在玻璃物体，针对光线阴影可设置成“光线跟踪阴影”，若未遵循此设置要求，那么光线将不会从玻璃穿透。

3.光能传递及合并场景要点

3.1光能传递要点

光能传递渲染方法，可以对光线处于物体上的传播与反弹进行计算，进一步获取精准、真实的照明结果。考虑到光线能够精准地在房间分布，需做好光能传递处理。基于菜单栏“渲染”当中，进入“高级照明”页面，进一步进入“光能传递”页面，操作细节要点包括：（1）全部重置，对光能传递的照明结果进行重置，同时重置结合体面的细分结果，即：在网格细分大小更改之后，必须点击“全部重置”，不然网格细分大小将得不到改变。（2）重置，对光能传递的照明结果进行重置。（3）开始，执行光能传递运算开始作业。（4）停止，执行光能传递运算停止作业。（5）初始质量，对光能传递的精度进行设置，数值越大，代表能量分布越均匀，结果越精细。（6）迭代次数优化，对场景当中所有对象光能传递的结果的细化迭代次数进行设置，在细化处理之后，使模型面之间的光能分布差异有效减少，进一步促进光能传递质量的提升，通常设置成“2”。（7）过滤，对照明级别进行均匀化处理，使相邻三角面的噪波有效消除，但由于此设置易对图像细节造成损害，因此数值需合理控制，不宜偏高，通常设置成“3”;在场景模拟化处理期间，可以使场景当中比较生硬的效果得到有效改善，同样需合理控制参数值，不宜偏大，避免场景细节丢失，通常设置成“3”或“4”。（8）全局细分设置，主要对网格细分尺寸进行设置，进一步针对场景当中的对象进行网格细分处理，当细分结果越精细的情况下，则照明结果越精准，渲染效果则越理想;但是，如果细分偏小，则易使斑点生成，因此细分成300-500mm为宜。

此外，完成上述设置要点之后，点击“开始”，便可以进行光能传递;倘若房间当中的物体偏多，则光能传递时间越长。在光能传递完成之后，则实施渲染操作，倘若亮度、对比度等存在差异，则需合理调整亮度与对比度等参数值。

3.2合并场景要点

在房间制作好之后，需对房间当中的物体逐一放进场景当中。需注意的是，如果房间当中的物体均放置完好，且执行好建筑材质贴图，颜色溢出比例、反射比比例等参数均调整好，需进一步存储为“.max”文件。基于合并过程中，倘若房间当中的物体和需及时放进的物体在名称，或者贴图名称上相同，进一步呈现相对应的对话框，对“应用于所有重复情况”勾选，然后选取“自动重命名”、“自动重命名合并材质”按钮便可[4]。此外，如果合并物体处于房间常见当中，需执行“成组”操作，使物体散开有效避免;将全部物体摆放就位之后，进一步执行光能传递，完成渲染出图目标。

4.结语

综上所述，3D室内设计中的灯光处理，需严格遵循“制作房间→应用建筑材质贴图→房间布光→光能传递→合并场景”操作流程，进一步利用photoshop软件进行后期处理，以此产生完整的效果图，使3D室内设计灯光处理的质量成效得到全面提升。

参考文献

[1]郁健.互联网背景下室内VR智能创新设计[J].无线互联科技，2021，18（13）： 63-64.

[2]蒋维乐，李青龍，马璇璇.3D打印在室内家居设计中的应用发展研究[J].城市建筑，2021，18（13）：168-172.

[3]李斯娜.3D打印技术在环境艺术设计中的应用[J].电子技术与软件工程，2021（09）：118-119.

[4]汪明镜.浅谈3D打印技术在室内陈设设计中的发展趋势与应用现状[J].冶金管理，2020（23）：71-72.

作者简介

张梦寅，女，1986.05.10，汉，兰溪，金华技师学院，本科，讲师，室内设计软件。