? ? ? ? 春節(jié)期間，在明亮的陽光下，重新閱讀了英國理查德-約特的《視覺藝術(shù)用光-LIGHT FOR VISUNAL ARTISTS》一書，感受頗深。作者對光藝術(shù)角度的研究非常透徹，看得出作者熱愛自然、熱愛生活，觀察生活，體悟生活。讀罷，感覺這些知識對研究室內(nèi)外效果圖制作非常有幫助，通過重溫學(xué)習(xí)，把一些重點記錄下來，并用三維軟件重新在場景中還原，分享給喜歡的朋友。
【理論】
第一部分：基礎(chǔ)部分
上圖是一個晴天午后的環(huán)境模擬。
1、主要光源為太陽 （下午的陽光有點淡黃色，暖意，正午為白色）最亮、投射清晰的陰影。高光的形狀和顏色，由其決定，光源越小，陰影越清晰。
2、次光源為天空光。這是一個極大的光源，太陽中的藍(lán)色光由于在大氣中的灰塵發(fā)生了散射，而在天空中形成一個巨大的藍(lán)色的環(huán)境光，它所生成的陰影是非常柔和的，但在太陽的直射下是看不見的。受它的影響，太陽光照不到的地方都會呈現(xiàn)藍(lán)色調(diào)，（它能照射到）比如陰影部分等等。
3、白色地面和球體之間還有第三種光源為反射光。在底板和球體之間由于反射著天空光，所以陰影不會非常暗，雖然地面和球體是白色，天空環(huán)境光能照到，所以呈現(xiàn)藍(lán)色。
高光、陰影、明暗交界線：最亮的地方是高光，它的形狀基本受太陽的形狀和顏色決定（當(dāng)然還有表面的反射屬性如各項異性情況），最暗的地方是球體的底下，太陽光和天空光都照不到的地方；其次是明暗交界線，這個地方是陽光直射區(qū)（太陽能照到）和背光面（天空環(huán)境光和反射能照到）的邊界線。
下圖是逆光的大樓，背光面玻璃墻反射著天空環(huán)境光，下面大理石的墻面也呈現(xiàn)藍(lán)色色調(diào)。
陰影被天空環(huán)境光照亮，呈現(xiàn)藍(lán)色色調(diào)。
【三維軟件中模擬】
1、建立一個地面，賦予白色材質(zhì)；建立天空（在C4D中天空是一個巨大的封閉的球體）賦予發(fā)光通道，藍(lán)色，亮度值暗一點；建立一盞遠(yuǎn)光燈，設(shè)為白色，調(diào)整角度，模擬太陽光。
2、早先的三維渲染軟件，沒有全局光渲染引擎，都是線掃面渲染一類居多。所以要模擬這類的效果，必須要用不少燈光：復(fù)制一堆點光源（那時沒有面光源），模擬天空藍(lán)色環(huán)境光；用一盞平行光模擬太陽光；用一盞點光源放在球體的后面，模擬反射，弱化陰影作用；如果地面為其他顏色，如紅色，那么，還要打一盞亮度非常小的紅色點光源照射球體的背面，模擬地面對球體的輻射影響。
可是，現(xiàn)在利用全局光照引擎，進(jìn)行簡單設(shè)置，就可以達(dá)到以上效果。
3、全局光照引擎，利用大量的光子在封閉的空間中，模擬真實光線在物體之間反彈進(jìn)行計算，渲染的效果基本能滿足我們的要求。渲染如下：
第二部分:不同時間的自然光
自然光源當(dāng)然是指太陽，但在不同時間不同的天氣下，陽光表現(xiàn)不同的特性，或硬或軟，或冷或暖。
1、大氣的散射和云層的遮蔽作用。
散射：地球的大氣層，把陽光中的波長短的光波散射到四面八方，而波長長的光波則能穿過較長的距離（紅橙黃綠藍(lán)靛紫 波長依次變短）。當(dāng)太陽沒有出地平線或沉到地平線以下，天空光中散射光為僅有的光源。
下兩幅圖是晚霞的圖片。陽光的傾斜角增大，陽光的調(diào)子變暖，陽光帶有金黃色的色調(diào)，由于光線強(qiáng)度減弱，天空也就變成了較暗的藍(lán)色。 日落前的一小時，被成為“黃金一小時”，此時陽光飽和度非常高，主光為暖色調(diào)，陰影為互補(bǔ)色冷色調(diào)，非常漂亮。
云層的遮蔽作用：云層是半透明的，陽光雖然可以穿透云層，但要經(jīng)過漫射，光線向四面八方傳遞（比如平行光穿過毛玻璃一樣）云層把太陽的小而硬的光源變成柔和的大光源。
下圖是陰天的圖片，太陽光被厚厚云層遮蔽，天空是一個柔和的發(fā)光體，陰影柔和，物體的飽和度很高。
下圖是陰影下的植物，沒有高光，陰影柔和，飽和度很高。
下圖是有云下的植物，植物上有高光。
2、正午的陽光。當(dāng)太陽上升的最高點，光線是白色，最強(qiáng)烈的，陰影最小。強(qiáng)光使物體的顏色變淡（飽和度低）亮度和陰影對比強(qiáng)烈，陰影里的細(xì)節(jié)很少。
樓體顏色發(fā)白，陰影很深很銳利，對比強(qiáng)烈。
3、傍晚和日落前。隨著太陽的角度變大，陽光的調(diào)子越來越暖，陽光明顯帶有金黃色的色調(diào)，光線的減弱，天空變成一種深藍(lán)色。
4、日落。當(dāng)太陽快要落下去的時候，太陽變成深橘偏紅的顏色，天空變得更深更濃的藍(lán)色，陰影特別長，質(zhì)感明顯。有云的時候，天空的顏色特別鮮艷。
5、黃昏。天空主光源就是天空光。光線柔和、陰影很少、反差很低。
6、夜色。雖然沒有太陽光，有些亮光來自太陽的微弱散射、月亮的光、星光和人工光居多。
夜晚的光是軟調(diào)子的漫射光。天空永遠(yuǎn)比地面的景致亮一些。
7、云隙和光斑：在自然界中，也常有明暗交織的情況出現(xiàn)。云隙：光照缺少天空的藍(lán)色輔助光，但是從云縫中投下的陽光卻很強(qiáng)烈，地面出現(xiàn)光斑。
【感悟】
1、喜愛自然、觀察生活，了解光學(xué)原理對CG人太重要了，我們用計算機(jī)模擬現(xiàn)實，那在你心中，你應(yīng)該知道現(xiàn)實是什么樣子，不能完全交給計算機(jī)，否則你做出的圖就感覺不舒服，不真實。制作效果圖的朋友給我講：有些作者的效果圖純粹是杜撰出來的，比如，一個非常干凈的裝修好的室內(nèi)，窗外射進(jìn)來的陽光，出現(xiàn)了非常明顯的光線（丁達(dá)爾現(xiàn)象），作者以為這樣好看，其實，如果真的出現(xiàn)這種情況，說明室內(nèi)空氣中有大量的浮灰，否則，干凈的空間，不可能產(chǎn)生這樣的光線。再有，不少人為了表現(xiàn)室內(nèi)燈光，制作的效果圖，白天陽光充足的時候，室內(nèi)燈光全開，渲染出的燈光效果卻非常明顯，很顯然，這不和常理。如果表現(xiàn)燈光效果，就制作一張夜景的效果圖好了。（作者也可能為了節(jié)約成本，把白天和黑夜都做到一張圖中了，呵呵）
2、在這里學(xué)習(xí)，只是一知半解，真正還得多看書多學(xué)習(xí)，然后，再去觀察生活和照片。
強(qiáng)烈推薦這本書（不是廣告，是真正的好書）。
3、補(bǔ)充：在C4D中可以使用“物理天空”來模擬“自然”，也可以用專業(yè)軟件VUE制作環(huán)境，有機(jī)會我會編寫介紹。
聲明：以上演示的圖片都來自網(wǎng)上，僅學(xué)習(xí)研究之用，沒有商業(yè)用途。
