渲染布光理论-从光的六大因素理解布光Recommanded by editor
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布光是一门很深的学问,本文抛砖引玉,从光的六大因素探讨一下三维渲染的布光理论

前言

布光,这简单的两个字,里面包含的学问太大了。

相信它也是困扰了很多人的问题,学了很久,但是依然打不好光,不知如何下手,怎么才能做出漂亮的效果。

学习三维打光时,我相信很多人首先接触的,就是三点布光,这可以说是最有名的一种布光理论了。而三点布光,源自摄影,在摄影里面,还有很多成熟的用光理论,三维渲染虽然与摄影有所区别,但很多理论都是可以通用的。

接下来就从摄影中光的六大要素来延申,探讨下三维渲染的布光。

摄影用光的六大基本因素是光度、光位、光质、光型、光比和光色。这是摄影用光的重要理论。

 

.光度

先看下摄影中的定义:光度是光源发光强度和光线在物体表面的照度以及物体表面呈现的亮度的总称

不过这句话太复杂了,相比于摄影,三维的灯光控制起来非常方便,所以用到三维里面,我们可以简单来讲,就是光的强度。

 

在三维中,我们的光度控制在什么样的强度是合适的呢?

我们可以用这样的标准去衡量:当材质的本身颜色,与渲染呈现的颜色一致时,就是比较合适的光强。

这样一方面可以保证光的亮度适中,不会过曝或过暗,另一方面,也便于我们正确的调材质,可以所调及所得。


这也是为什么有的人习惯在调材质前,先打灯光,渲白模。白模状态下可以更方便的观察光的强度是否合适。

控制光度的重要作用,就是得到一个正确的曝光环境。

而想要画面亮一些或者暗一些,我们都可以在后期去调节,三维中尽量得到一个比较灰的结果,不要过曝过暗。

 


.光位

光位是指光源相对于被摄体的位置,也就是我们常说的顺光,侧光,逆光等等。

 

灯的方位虽然有很多种,但在摄影中,我们以相机角度为0度,围绕被摄物一圈,每45度划分一个光位,将光的方位概况为正面光,前侧光,侧光,后侧光,逆光五种光位,再加上空间的上下两个方位,顶光和脚光,也就是共七种光位。


三维软件中的光位:

关于不同的光位的效果、作用,资料非常多,但我相信大多数刚接触这些理论的人,无论书上怎么跟你解释,还是会有蒙了一层雾的感觉,不明白具体怎么去用,因为这些东西是需要长期的练习和观察才能深刻理解的。所以这里不做过多解释,也是解释不尽的,咱们只用眼睛去感受就好。


 

不同光位效果的动态演示



下面分别看下这七种光位的效果:

正面光,正面照射物体。受光很均匀,但缺少明暗反差和阴影衬托,画面很平。

 

前侧:45度左右方位的光。这是最常用的光位,立体感较强

 

侧光,90度左右方位的光,又叫正侧光,能够得到较大的明暗反差。

 

后侧光,135度左右方位的光,又叫“侧逆光”,能够勾勒物体的轮廓,使主体与背景分离,所以可以作为三点布光中的轮廓光。

 

逆光,从正后方照射,又叫“背光”,能够很好的表现轮廓,常用于营造氛围,艺术感,明暗反差大。通常用在比较暗的环境下。

 

顶光,从正上方照射,会有种上帝之光的感觉。做标题字、logo定版时顶光用的较多。

 

脚光,从下方照射,能够营造一种比较恐怖的氛围,就像黑夜中拿着手电筒照脸的感觉。

 

对不同光位效果的感受,是理解布光的最好途径之一。在学习灯光时,要尽量多去调试灯光的方位,体会不同角度光影的变化。

 


.光质

光质指光线聚、散、软、硬的性质。

虽然这儿有四个字,但其实主要指两种光,也就是硬光软光,硬光拥有聚的性质,呈现一种方向性,阴影清晰,软光则有散的性质,效果柔和,阴影较虚。


三维中是虚拟的灯光,不像摄影中有非常多的灯光器材,所以讨论光质要简单很多。

三维中用的最多的就是两种灯,一种是区域光,一种是远光(它有很多种称呼,又叫方向光、平行光、太阳光等等),其他的像点光,聚光,都是不常用的。(有些渲染器就直接没有点光和聚光,只有区域光,因为现实中的光都是有体积有大小的,不存在点光,点光实际上就是一个球形的区域光。)


三维中的硬光,就是平行光和尺寸很小的区域光产生的光,它们最明显的特点是阴影边缘是实的,很清晰。

而软光,就是尺寸较大的区域光,特点是阴影边缘是模糊的,很柔和。



硬光常用于模拟太阳光,室外坏境的光照效果,能够营造较强的明暗对比。

 

硬光也常用于塑造阴影的形状,最常见的比如树影,表达“画面之外”的东西。

 

 

软光得到的是比较柔和的光效,也是最常用的光质。

 

一些小清新的效果基本都是软光。

 

三维中控制光质非常方便,创作时要根据不同的需求来选择软光还是硬光,当然,要得到好的效果,场景中一般不会只有一盏灯,也不一定全用软光或者全用硬光。可以结合使用,比如使用硬光作为主光,软光作为辅光。

 

 

.光型

光型指各种光线在拍摄时的作用。

来看一下相应的理论资料。

 

这一套不必完全照搬在三维布光中,毕竟三维与摄影还是有所区别的。其中主光、辅光和轮廓光是最常用的,也就是三点布光。把这三种灯用明白已经能够满足大部分的需求了。(关于三点布光的资料有很多,如果不知道的可以自行搜索相关资源)

 

 

“修饰光”在产品渲染中很常用,要得到精细的效果都是要打很多盏灯的,用于强调产品的细节结构。

 

并且三维中能够完成现实中不存在的效果,比如可以让灯只影响某个模型,也就是灯光排除。这也是三维渲染相较于实拍的优势。

灯光宜精不宜多,布光时,每盏灯都应有它的作用,对它的光型有一个明确的定位,不打不必要的灯。

 


.光比

光比就是明暗的对比,指亮部与暗部的亮度差别,通常指主光与辅光的差别。

光比大,反差就大,有利于表现“硬”的效果;光比小,反差就小,有利于表现“柔”的效果。


光比小,画面会很柔和,整个场景都会比较清晰。

 

 

光比大,可以带来较强的明暗反差,通常可以让画面看起来比较有格调,比较“高级”,质感会比较强。

 

光塑造的就是明暗,布光其实就是把控明暗关系。光比就是光的“节奏”,光比很好理解,但又很难把控。

需要的效果不同,明暗的强度对比也都不同。通用的原则是:重要部位,画面核心的光相对较强;次要部位,画面边缘的光要相对较弱。

 

 

.光色

光色就是光的颜色,光的“色温”,光的冷暖。

大多情况下我们都是使用白光,细微的颜色倾向可以去后期中调,方便修改。

 

不过在做一些风格化的效果时,可能就要用到不同颜色的灯光了。

尤其是在科幻、梦幻的风格中,光色的冷暖对比是很常用的。

 

冷暖色通常都是成对出现的,就是画面中即有红、橙这种暖色,也会有蓝、绿这种冷色,通过冷暖的冲突、对比,营造氛围。

 

 

 

结语

光的六大基本因素,其实就是控光的技巧。实际应用时,我们可以从这六个方面思索布光。有了这样的理论认知,我们对于用光的理解也会更深一些。

布光是一门很深的学问,本文只是抛砖引玉,希望从摄影用光的六要素到三维布光的探讨,能够给大家一些启发~


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上海 | 艺术工作者
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