【正文】 f）參數(shù)文件：存儲控制光能傳遞處理結(jié)果的顯示參數(shù)的文件。 ? Preparation File（ *.lp）：一個 ASCII文件，包含所有基礎的幾何圖形、材質(zhì)和需要運行的一個光能傳遞解決處理光線的數(shù)據(jù)。 ? Solution File（ *.ls）解決文件：一個二進制文件，包含模型的光能傳遞處理，即包含每一個平面的幾何屬性資料與光學屬性樣點。 37 本章總結(jié) ? 掌握 LightScape 應用領域 ? 掌握 LightScape ? 掌握 LightScape ? 掌握 LightScape 第 2章 LightScape 統(tǒng) 39 本章目標 ? 掌握 LightScape ? 掌握 LightScape ? 掌握 LightScape 40 LightScape光照系統(tǒng)的基本論述 選擇 LightScape作為渲染工具的理由 光照系統(tǒng)組成部分的概述 41 LightScape作為渲染工具的理由 ? 杰出的光能傳遞。因而用 LightScape 需要按照真實的燈光布置放置光源就可以計算出真實的效果，不需要另加輔助光源。 42 光能傳遞后 光能傳遞前 光能傳遞之前與之后的對比 43 ? 完美的光影跟蹤。 光影跟蹤 44 ? 光線分析。在光能傳遞處理過程中，能夠很容易看到一個已給定分辨率的模型視圖，對該視圖可以停止處理或改變光線、材質(zhì)，無需等待模型重新處理，可大大節(jié)省時間。其次加上其簡便的參數(shù)設定與渲染速度，倍受用戶們的青睞。一般來講，人工光主要是用來模擬夜景，而自然光用來模擬日景。在架設燈光時，只需按照場景當中的實際光源來打設，無需架設輔助光源。它同時表 示燈具的物理外觀和光學特性，也就是說它包括燈具的 幾何形狀、光線的顏色、強度以及發(fā)散時的光能分布。 48 燈光 燈光 圖塊 圖塊 定義光源 在 3ds max當中創(chuàng)建燈光轉(zhuǎn)換到 LightScape 在 3ds max當中創(chuàng)建圖塊轉(zhuǎn)換到 LightScape 49 ? 人工光的基本屬性 LightScape ——點光源、 線光源和面光源，每種光源都有一個光強分布（ LID）特性， 描述發(fā)射出的光強度如何隨發(fā)射方向而變化，當定義光源 時，可根據(jù)實際燈具設置 LID的位置和方向。點光源的光強分布由一 個球面的三維圖標表示。 50 LightScape當中的點光源 51 ② 線光源（ Linear Light） 線光源是從一條直線上開始分布光能的光源。 LightScape當中的線光源 52 ③ 面光源（ Area Light） 面光源是從一個三角形或凸四邊形表面上開始分布光能的 光源。通過點取光源的一個表面來定義發(fā)光面，發(fā)光面與 所選表面面積相對應，光強分布定位在光源的中心并指向表 面的法線方向，可以重新定位光強分布，這些操作不影響定 義光強分布時點取的表面。LightScape提供下列常用類型： D65白、熒光燈、豪華型熱白色、豪華型冷白色、熱白、冷白、白熒光、日光熒光燈、白熾燈、氙燈、鹵素燈、金屬鹵化燈、水銀燈、磷光水銀燈、高壓鈉燈、低壓鈉燈。 ① 顏色過濾器（ Color Filter）：用于模擬光源上的帶顏色的過濾器。 54 ② 光強度（ Intensity Magnitude） 用于設置光源的強度。 發(fā)光強度 ——光源的最大發(fā)光強度總是沿著投射方向，此參數(shù)用來設置燭光度量。 光通量 ——光源的總輸出能量，此參數(shù)用流明（ lm）度量，如一個 40瓦的日光燈的流明值為3000lm。也就是說，在距離光源一定距離，面向光源表面上產(chǎn)生的照度。距離單位是當前文件使用的度量單位。 各向同性（ Isotropic） ——光線在各個方向上均勻分布，這種分布適用于點光源。光線角度是由強度等于光束中心最大強度一半時的角度。光域角度描述光線豁然消失處的角度。這個分布僅適用于點光源類型。被發(fā)射光線按照發(fā)射角度的余弦規(guī)律變化，發(fā)射角度是從分布對稱軸處開始度量。 56 ④ 光域網(wǎng)（ Photometric Web） 使用定義的光域網(wǎng)來分布光線。在下一節(jié)的光域網(wǎng)編輯器中，將對它們作深入講解。 ⑤ 光源位置 在準備階段期間，可以使用這個選項設置光強分布在燈具模型上的位置。 57 絕對 ——在輸入框中直接輸入 X、 Y、 Z坐標值。 ⑦ 旋轉(zhuǎn) 旋轉(zhuǎn) LID的目標，這決定了從 LID發(fā)出的光線發(fā)射的方向，并與模型的角度相關。 可以用絕對或相對模式來旋轉(zhuǎn) LID 絕對（ Absolute） ——在位置欄和旋轉(zhuǎn)欄輸入框中直接輸入 X、 Y、 Z軸數(shù)值進行移動和旋轉(zhuǎn)。 相對（ Relative） ——直接輸入的參數(shù)值為偏移量。 58 LightScape 室內(nèi)與室外模型 太陽光與天空 地理位置 時間 直接控制 59 ? 自然光有兩種來源 ——太陽光和天空光，太陽光是由一個有陽光方向的平行光源模擬的，它均勻地照射在模型中的所有面上，太陽光的方向和強度可以由用戶直接指定，也可以由 LightScape根據(jù)地理位置、時間和天空情況的設定來自動計算。天空光的分布情況是由地理位置、時間和天空狀況的設定決定的。 ? 為了進一步提高計算速度， LightScape預先計算好天空光對窗戶的光照，然后將窗戶做為一個漫反射光源，來計算室內(nèi)的光照。 61 LightScape當中的自然光表現(xiàn) 62 ? 當需要使用自然光時，可用“日光設置”對話框來定義模型的地理位置和時間，在 【 光源 】 菜單中選擇 【 日光 】 可打開如圖所示的“日光設置”對話框。 ? 顏色部分包含了設定太陽光和天空光顏色的工具。 ? 可按向右箭頭按鈕取太陽光和天空光的顏色做進一步調(diào)整。 64 地理位置 ? 使用“位置”面板可以設定模型的地理位置信息，參數(shù)包括“北向”設置和“位置”設置。 ? “位置”用來設定模型所在的城市或經(jīng)緯度，可在城市列表中選擇一個預定義好的地點，也可輸入特定的經(jīng)緯度。 66 直接控制 ? 在“日光設置”對話框的底部勾選“直接控制”選項后， LightScape用“直接控制”面板替換“位置”和“時間面板”，可直接設定太陽光的方向和強度，如圖所示。 ? 太陽光的強度是由太陽光強度滑動條來設定的，單位是 fc（ foot candles）或 lx（ lux），這取決于你是用北美制單位還是國際制單位。生產(chǎn)廠家提供的 IES文件可被直接載入到光源的光照屬性中。 70 關于光域網(wǎng)的論述 ? 為了描述從光源發(fā)射的光沿各個方向上的分布，光源被近似成一個放在光域網(wǎng)中心的點光源。我們只要給定光源一些水平方向和垂直方向的強度，則系統(tǒng)能夠通過插值計算出沿任意方向的光強度。 ? 這些數(shù)據(jù)通常使用測角圖表示，測角可直觀地描述光源光照強度如何隨垂直角度變化。 71 光域網(wǎng)編輯器參數(shù)詳解 ? 據(jù)實際的需要，光學廠家提供了不同的光域網(wǎng)文件，不同的光域網(wǎng)文件其投射方式不同，供我們將其載入到 LightScape 。 載入到 LightScape 72 ? 在菜單中選擇 【 燈光 】 → 【 光域網(wǎng) 】 可打開光域網(wǎng)編輯器，光強度分布的坐標系統(tǒng)顯示在圖形窗口，光能分布由一個水平角度為 0度，端點為一個白色控制點的白色弧線表示，如圖所示?？稍跓艄饷姘逯杏覔魺艄?，選擇 【 光源處理 】 即可打開“光源處理”對話框，如圖所示。如果將光源設為不投射陰影，此光源的光線會分 配給其路徑上的每個表面，好像光源沒有被表面遮擋一樣。系統(tǒng)會計算 這個光源，但只用它來生成間接光線。如果希望對光源進行光影跟蹤，可以通過 關閉保存直接光照選項來節(jié)省時間。 （ RayTrace Illumination）此選項 可以設置在進行光影跟蹤時是否重新計算光源的直接光照。這樣光影跟蹤前就不需要先刪除直接光照，可節(jié)省的時 間。 2. 在 LightScape加入光域網(wǎng) 如果我們在三維軟件里創(chuàng)建的是用來模擬燈具的圖塊，那 么可以在 LightScape ，然后再載 入光域網(wǎng)文件。 77 ? 當定義為燈光之后，我們便可以在燈光面板看到剛才所轉(zhuǎn)換的燈光，但這種燈沒有光域網(wǎng)文件，我們還需要手動載入，可以在“光源屬性編輯”對話框中載入，如圖所示。 無材質(zhì)場景 有材質(zhì)場景 83 ? 材質(zhì)對表面外觀的定義是由一級局部反射模式參數(shù)構(gòu)成。材質(zhì)中還包括來自于位置紋理和過程紋理的紋理信息，并可設置自發(fā)光，表面看上去像發(fā)射光線。材質(zhì)對于求解的結(jié)果影響很大，所以在計算最終結(jié)果之前，合理定義在大多數(shù)表面上使用的材質(zhì)是非常重要的。為了更新材質(zhì)變化引起的任何相互反射，必須繼續(xù)進行光能傳遞處理。 ? 反射的效果只有進行了光能傳遞處理并使用光影跟蹤生成圖像之后才可以看到。在 LightScape 定這些參數(shù)，也可以根據(jù)材質(zhì)類型先選擇一種通用模板，再進行具體的參數(shù)調(diào)整。 85 ① 顏色（ Color） 顏色可以說是任何對象外觀最基本的屬性，對象外觀不 同的顏色給我們留下了不同的視覺沖擊力。所以 我們在通過材質(zhì)表現(xiàn)出一個對象時，也應該考慮其透明屬性。像一些表面比較光滑的對象，我們都應該考慮其 反射值。 88 材質(zhì)與光能傳遞中計算漫反射相關的屬性 ① 顏色 （ Color） 一種材質(zhì)的表面會反射多少光線？ 亮度值控制著材質(zhì)的最大反射值，也就是說控制著有多 少光線從面上被反射掉，多少光線被面吸收。 通 常，金屬材質(zhì)的反射比非金屬材質(zhì)的反射值要大，反射范圍 一般從 （粗銅）到 （拋光的銀），而非金屬材質(zhì)的反 射范圍是從 （煤灰）到 （白紙）。 應該小心，不要使材質(zhì)的飽和度過大，飽和度增大后， 從這種材質(zhì)上反射的光也會帶上這種顏色并影響整個空間。 一種藍色的材質(zhì)在光譜的藍色部分反射更多的能量，從 而看上去是藍色的，而紅色的材質(zhì)則在光譜的紅色部分反射 更多的能量，因此看上去是紅色的。 當設定一種顏色時，應當記住，所看到的顏色不僅僅取 決于材質(zhì)本身的顏色，還取決于照射到這種材質(zhì)上的光源。不論是在計算的過程中還是計算結(jié)束 后，都可以改變材質(zhì)的顏色。 如果為一個面指定了一個紋理貼圖，紋理的屬性會覆蓋 掉原有的材質(zhì)顏色。材質(zhì) 的透明程度會影響到燈光的透射量，透明程度越大，穿透的 光子數(shù)越多，透明程度越小，穿透的光子數(shù)越少，如圖所示。 LightScape 一些常用的材質(zhì)提供了一些預先定義好的設置。 95 材質(zhì)模板的類型 ? LightScape 質(zhì)模板大體分為兩大類：分別為金屬與非金屬模板。 金屬模板 96 ② 非金屬模板 LightScape ，一般情況下大多數(shù) 材質(zhì)都是非金屬的，如玻璃、木材等。在 LightScape ，可以使用位圖或過程紋理改變材料的顏色，使用紋理貼圖可以使墻看上去是由磚塊組成的或是放置一幅圖畫在墻上，如圖所示。 無過程紋理 有過程紋理 100 圖像紋理貼圖 ? LightScape 顏色。 101 圖像紋理貼圖的可用格式 ? 對于紋理貼圖， LightScape 式的圖像文件： bmp（ Windows位圖文件格式）、Targe（ TrueVision格式）、 Tiff、 rgb（ Sillon圖形格式）、 jpeg、 gif（ 8位格式）、 eps（ Encapsnlated Postscript）。 102 紋理貼圖的混合模式 ? 紋理可以以兩種方式影響表面的顏色，一種方式是用紋理的顏色替換原有的顏色，另一種方式是將紋理顏色與原有的顏色進行比例中和。 103 ? 當“混合”選項被打開時，當前設置的顏色就同位圖的顏色按一定的比例混合起來，對象的表面表現(xiàn)為材質(zhì)的漫反射顏色與紋理貼圖的貼圖的混合效果。亮度值不僅影響紋理在最終圖像中的亮度，而且會影響光能的反射，在設置此參數(shù)時，需要將平均反射控制在合理的范圍內(nèi)。當紋理的一個像素覆蓋屏幕上多個像素時，使用擴大（ Magnify）；而當紋理的多個像素覆蓋圖像上一個像素時將使用減?。?Minimize），如圖所示。 108 ? 在材質(zhì)面板中選擇材質(zhì)后，單擊鼠標右鍵會彈出如圖所示的關聯(lián)菜單