MAX灯光的奥秘—叫你如何布光

MAX灯光一一、MAX场景照明总论要想深入了解MAX的照明技术，就必须先了解MAX中灯光的工作原理。

在MAX中，为了提高渲染速度，灯光是不带有辐射性质的,也就是说不会扩散。

这是因为带有光能传递的灯光计算速度很慢，没感受过的朋友想一想光线追踪材质的运算速度就会明白。

MAX中的灯光工作原理与自然界的灯光是有所不同的。

如果要模拟自然界的光反射（如水面反光效果）、漫反射、辐射、光能传递、透光效果等特殊属性，就必须运用多种手段（不仅仅运用灯光手段，还可能是材质如光线追踪材质等）进行模拟。

有人抱怨KINITEX公司为什么不使用类似LIGHTSCAPE软件模拟类似自然的照明系统，原因并不在于KINITEX公司没有掌握这门技术，而是MAX主要任务是面向动画制作的。

大家都知道，LIGHTSCAPE 中的灯光运算速度很慢，往往渲染一张图片需要很长时间（因此这个软件定位于照片级静态图渲染制作）。

在动画制作中，一秒钟的动画就需要渲染20多张图片（NTSC式的为30帧/秒，PAL式的为25帧/秒，电影为24帧/秒，如果要保持流畅的动感则至少需要15帧/秒），一分钟就要渲染1000多张图片，那么你的等待将是无穷无尽的。

好在MAX有很多第三方开发的外挂插件，在灯光方面比较优秀的插件有RADIOSITY、MENTAL RAY（大型“灯光效果+特殊明暗器+高质量渲染”插件）finalrender等可供用户选择。

MAX中的灯光最大优势在于运算速度，照明质量其实是不错的。

只要设置得当，同样可以产生真实、令人信服的照明效果。

在MAX中，并不是所有的发光效果都是由灯光完成的。

对于光源来说也可能是经由材质、视频后处理特效甚至是大气环境来模拟。

萤火虫尾部的发光效果，用自发光材质来模拟恐怕是最为恰当的，火箭发射时尾部的火焰效果用大气环境中的燃烧装置来做效果也是不错的，而要模拟夜晚的霓虹灯特效，利用视频后处理中的发光（GLOW）特技来做则是个好主意。

不过灯光作为在MAX三维场景中穿梭的使者，是MAX表现照明效果的最为重要手段。

灯光作为MAX中一种特殊的对象，模拟的往往不是自然光源或人造光源的本身，而是它们的光照效果。

在渲染时，MAX中的灯光作为一种特殊的物体本身是不可见的，可见的是光照效果。

如果场景内没有一盏灯光（包括隐含的灯光），那么所有的物体都是不可见的。

默认灯光有一盏位于场景的左上方，另外一盏则位于场景的右下方。

在MAX中有五种基本类型的灯光，分别是泛光灯（OMNI）、目标聚光灯（TARGET SPOTLIGHT）、自由聚光灯（FREE SPOTLIGHT）、目标平行光（TARGET DIRECT）、自由平行光（FREE DIRECT）。

另外在创建面板中的系统（SYSTEM）下，还有日光（SUN LIGHT）照明系统，其实是平行光的变种，一般在做室外建筑效果图时模拟日光。

其实还有一种“环境光”（在“渲染/环境设置”对话框中可以设置）。

环境光没有方向也没有光源，一般用来模拟光线的漫反射现象。

环境光不宜亮度过大，否则会冲淡场景，造成对比度上不去而使场景黯然失色。

有经验的人一般先把环境灯光亮度值设为0，在设置好其它灯光之后再做精细调整，往往能取得较好的照明效果。

灯光的设置数目场景中灯光设置的目的是让一部分物体照射得到，一部分物体照射不到，即是为了产生鲜明的光亮对比度。

因而场景中灯光的数目是越少越好，必要时是可以增加一些环境光作为场景亮度的。

MAX中的灯光默认情况下并不进行投影，但是可以根据需要设定成投影或不投影。

阴影的质量、强度甚至颜色都是可调整的。

如果要正确表示透明或半透明物体的阴影，请使用光线追踪（RAYTRACE）阴影方式。

在不投影的情况下，MAX 中的灯光是具有穿透性的，楼房五层的灯光尽管有楼板阻隔去也可以照亮一层的地板。

非常有趣的是，如果把灯光的“倍增器”（MULTIPLIER）的值设置成负数，还可以产生吸光或负光的效果，可以产生某种颜色的补色效果（对与白色来说则是黑色）。

在室内建筑效果图内通常来模拟光线分布不均匀的现象，或人为地把亮度大的物体表面“照黑”。

如果动态变化灯光的亮度与倍增器的值，甚至还可以模拟闪电瞬间照明效果。

MAX中灯光还有一个重要的功能是能够通过“排除”（EXCLUDE）功能来指定灯光对哪些物体或不对那些物体施加影响（照明与投影两个方面），从而优化渲染速度或创造特殊效果，学习者千万不可忽视。

请记住MAX中灯光的两个原则。

第一，灯光与物体距离越远，照亮的范围就越大，反之亦然。

而对于一个物体来说，某一灯光与它表面所呈夹角（其实是入射角）越小，它的表面显得越暗；夹角越大则表面越亮。

这跟太阳光与地面的关系很近似。

如果一个灯光与一个平面（如地面）距离很远且与这个平面呈直角照射时，则照明效果是很均匀的。

而如果同样的光放得太近，则由于接触表面的光线角度会有很大的变化，会产生一个“光池”（聚光区）。

如果要使一盏灯光照亮尽量多的物体，请把把物体与灯光的距离拉大。

而要使灯光把物体表面照得亮堂堂的，则还应该把灯光与物体表面的夹角调整得大些。

有好多朋友在创建灯光的时候遇到了麻烦。

不建立自己的灯光照明效果觉得还好，一旦建立了自己的灯光，发现场景中的物体全部暗淡下来。

这是灯光与物体的距离、夹角没有设置好的原因。

好多朋友不知道其中的奥妙，看到一盏灯还不够亮，再建一盏看看。

结果一个简单的场景建立了10多盏灯以后场景中的照明更是显得非常奇怪。

其实MAX场景照明理论与现实中摄影照明的理论非常相似。

对于较小的区域来说，可以采用所谓的“三点照明”（主光+背光+辅光）的方式来解决照明问题。

对与大的场面如礼堂内部效果图则可以把大的场景拆分成一个个较小的区域再利用“三点照明”的方法来解决照明问题。

当然，针对不同情况进行灵活机动地处理有时能产生戏剧性的效果现在先让我们来了解一下光的属性吧：光在均匀的介质中是直线传播的，其携带与光源相符的波长的光能，红色的灯可不能发出蓝光吧。

光的标准衰减为距离的平方，也就是光传播1个单位长度就损失一半的能量。

但若在实际应用中使用平方衰减，那场景将十分黑暗，因为真实中光能会传递。

所以一般会使用1 ~1.2左右。

如果使用光能传递渲染器则要把灯光调到大约1.5~1.7左右的衰减，因为现在的光能传递渲染器的计算并不精确，如果用平方衰减的会出现不饱和的状态，而使用 1 次（线性衰减）则会出现过饱和的状态。

注意：关于过饱和和不饱和：很多使用过光能传递渲染的人应该会见过，有时场景的光能好象过分传递，使场景十分鲜艳，出现超现实的不真实的画面，这就是过饱和；有时场景却过分黑暗，而应该发生传递的地方没有发生，主要表现为场景对比度很低，这是不饱和。

绝大部分光的光源都是有体积的，并不是点状的，所以我们在主光灯上不要或尽量避免使用点光源，聚光灯也应同时使用多盏。

光的强度在现实中显得十分有限，因为我们的瞳孔会自动缩小以减少光通量，而摄影师会调节光圈以使画面不过分曝光，所以我们使用的灯光光强不应太高，一般0 .7~0.5左右就很够了，如果场景中的光量度不理想，则应在相应的地方多加几盏辅助灯，不应吝啬。

在MAX中，灯光都具有衰减的属性，不过默认的情况下灯光是没有衰减的。

为了更好地模拟现实（现实世界中的光线都是具有衰减性质的，即距离越远，亮度越小直到最终消失），通常需要手工打开灯光的衰减性质。

一方面可以指定灯光的影响范围，另一方面创造出的灯光效果非常具有现实感。

对于泛光灯，衰减影响的只是照明的距离；而对与聚光灯或平行光来说，不仅可以指定灯光能照多远，还能指定光圈边缘的衰减效果。

灯光配合环境特效可以产生特殊的效果。

例如配合环境中的体积光（VOLUME LIGHT）可以模拟舞台追光灯的效果，而泛光灯配合特效中的发光效果（GLOW）可以模拟普照大地的太阳。

配合环境雾效（FOG）甚至还可以做出灯光穿过大雾3DSMAX之灯光与参数设置在创建面板/创建灯光面板中，我们可以创建五种类型的灯光。

TARGET SPOT：目标式聚光灯。

创建方式与创建摄象机的方式非常类似。

目标聚光灯除了有一个起始点以外还有一个目标点。

起始点表明灯光所在位置，而目标点则指向希望得到照明的物体。

检查照明效果的一个好办法就是把当前视图转化为灯光视图（对除了泛光灯之外的灯光都很实用）。

办法是用右键点击当前视窗的标记，在弹出菜单中选择VIEWS，找到你想要的灯光名称即可。

一旦当前视图变成灯光视图，则视窗导航系统上的图标也相应变成可以调整灯光的图标如旋转灯光、平移灯光等。

这对我们检查灯光照明效果有很大的作用。

灯光调整好了可以再切换回原来的视图。

FREE SPOT：自由式聚光灯。

与目标式聚光灯不同的是，自由式聚光灯没有目标物体。

它依靠自身的旋转来照亮空间或物体。

其它属性与目标式聚光灯完全相同。

如果要使灯光沿着路径运动（甚至在运动中倾斜），或依靠其它物体带动它的运动，请使用自由式聚光灯而不是目标式聚光灯。

通常可以连接到摄象机上来始终照亮摄象机视野中的物体（如漫游动画）。

如果要模拟矿工头盔上的顶灯，用自由式聚光灯更方便。

只要把顶灯连接到头盔上，就可以方便地模拟头灯随着头部运动的照明效果。

调整自由式聚光灯的最重要手段是移动与旋转。

如果沿着路径运动，往往更需要用旋转的手段调整灯光的照明方向。

TARGET DIRECT：目标式平行光。

起始点代表灯光的位置，而目标点指向所需照亮的物体。

与聚光灯不同，平行光中的光线是平行的而不是呈圆锥形发散的。

可以模拟日光或其它平行光。

FREE DIRECT：自由式平行光。

用于漫游动画或连接到其它物体上。

可用移动、旋转的手段调整灯光的位置与照明方向。

OMNI：泛光灯。

泛光灯非常类似于裸露的灯泡或夜空中的星星。

泛光灯没有方向控制，均匀地向四周发散光线。

它的主要作用是作为一个辅光，帮助照亮场景。

聚光灯相对泛光灯来说就像为灯泡加上了一个灯罩，并且多了投射目标的控制。

SpotLight Parameters （聚光灯参数），在聚光参数下的（H o t s p o t l ）聚光区栏中输入2 0 ，在F a l l o ff （衰弱区）栏中输入7 0 ，按下键盘E n t e r （回车键）。

泛光灯属于点状光源，向四面八方投射光线，而且没有明确的目标。

泛光灯的应用非常广泛。

如果要照亮更多的物体，请把灯光位置调得更远。

由于泛光灯不擅长于凸现主题，所以通常作为补光来模拟环境光的漫反射效果。

不管是哪一种灯光，创建时都有几个极其类似卷帘TYPE OF LIGHTS）PARAMETERS：（某种）灯光参数卷帘。

所有的灯光都具备投影的属性。

除了泛光灯外，都有高亮区与衰减区的设置等选项。

ATTENUATION PARAMETERS：灯光衰减效果卷帘。

自然界中的光线都是随距离衰减的，但是在MAX中，默认的情况下可以照亮无限远的地方。