LightWave灯光教程：LightWave下的照明教（2）

来源：互联网 作者：未知 发布时间：2010-10-03 07:44:17 网友评论 0 条

亮度衰减
光线亮度随光源距离的平方衰减。在许多现在的3D软件中，光的衰减计算是按照线性比例完成。有些直接支持指数或逆平方衰减。当光源移开远离时，在指数衰减的例子中[Fig. 4]，光的减少量远远大于线性比例衰减[图3]



Fig. 3


Fig. 4

3D Studio Max直接支持指数衰减，而LightWave5.6你可以用Gaffer，一个Worley Laboratories出品的插件，或使用Dynamic Realities 出品的Realitools Volume 2来获得指数衰减。在随后的文章中，我将展示一个能使你获得差不多和指数衰减一样的计算结果的后期处理技术（如果你有LightWave6，它是已经支持指数光衰减）。

在我们进入照明更深入的内容以前我们已经对光的特性有了简略的了解。现在我们将看到自然光是如何受这些特性影响的。
观察光
这一节我将开始研究自然光，并简要的提及一下人造光。

自然光

自然界的照明或真实世界的照明，带来无数的形态。学习每个自然光的方方面面可能会让你花费令人难以置信的大量时间，不过在这篇文章里我将仅限于基本的要素。

户外，白天太阳是光的原始来源。在颜色上这光微微泛黄，但是更近的观察你的环境，你会发现黄色光不是唯一影响你周遭环境的颜色。当日光是第一位光源，在户外可以看到的任何物体也可以以说是第二位光源，无数发散各种色彩的第二位光源。在上文描述的光的特性里，我提及入射光的颜色如何在遭遇障碍物以后由一种颜色变化为另一种不同的颜色。我也提及光在反射和折射会分散。现在考虑一下你房间以外的世界，树是棕绿色的，草是全绿色的，路是灰色的（尽管并不总是这样）等等诸如此类。因此一种实际的户外世界里的光是由很多色彩组成，但主要起作用的颜色取决于日光。即使环境里没有那么多物件，那里依然有一些周围的光。甚至在撒哈拉沙漠里，影子也并不完全是黑的。灰尘粒子在大气里（包括大气本身）也反射光。

每一片叶子，每一块砖石，甚至每一个人在本质上起的作用都是一个第二光源。但这些第二光源非常依赖他们所反射的光的颜色和亮度。如果反射光的物体是黑暗的，大部分的光将被吸收而非被反射。再加上指数衰减，光的反射范围被进一步减少了。但如果反射光的物体颜色是明亮的，比如一堵白的墙那么它将在很大程度上影响光在周围环境的分布。在下面的Fig. 5中，黄色墙色光散播的范围就比蓝色墙的广泛。



Fig. 5
光在一天内不同时间颜色的变化也是值得注意的。在拂晓，日光呈红色调，日落时分，红色调更明显，在两者之间的白天，日光的黄色调很明显。

在一整天中的特定时刻，阴影会变化它们的形状和位置。拂晓，没有基色源。所有我们在拂晓看到的光都是经过大气反射过的光。阴影对比明显的变化在随后的Fig. 6中有展示。顺着我标出距离的平面我对阴影的柔和作了夸张。在现实里，日光在造成阴影物体和接受阴影物体之间造成的阴影距离以非常缓慢的频率极其柔和的增加。这种阴影锐利的变化频率由光源的大小决定。大些的光源相对于阻挡物体，柔和频率增加的更多些。




Fig. 6

在日落之时，如果物体不是直接被日光照射，则它的阴影会非常的柔和，而且仅仅会在物体的基部形成显而易见的阴影[图7]。同样的情况在日出是也是相似的。整个天空担当一个大的光源，并且来自于天空的光隐藏了大多数的阴影。值得注意的是，被放置在投射阴影范围内的物体造成的阴影都是同样柔和边缘的阴影，当然，仅仅在物体的表面都非常近似时[Fig. 7]。