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3D建模新手須知:如何把電影中的照明原理用在3D建模
發(fā)布時間：2024-04-13 14:26:24 瀏覽量：121次
照明對于創(chuàng)建一個與現(xiàn)實(shí)世界貼近的模型來說是不可或缺的。在使用粉末和顏料等媒介的傳統(tǒng)圖像制作中，光由色調(diào)值表示，并且取決于建模師相對準(zhǔn)確和對現(xiàn)實(shí)世界的理解。
對于攝影師和電影制作人來說，實(shí)際的光線會被捕捉到，對物理光線的排列和測光的細(xì)致考慮是他們?nèi)绾闻臄z真實(shí)的東西，或者增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)主義，或者讓它更接近抽象。在這兩種情況下，光的操縱或光的概念在畫面的塑造中都起著關(guān)鍵作用。
常常3D建模初學(xué)者們很容易忽略照明在創(chuàng)建 3D 渲染中的重要性，特別是如果需要渲染更與現(xiàn)實(shí)真實(shí)無差的物體。
我們中的許多人必須首先專注于實(shí)際建模和紋理我們的模型，這本身就是一個細(xì)致的過程，更不用說涉及綁定和動畫的時候了。當(dāng)我們的項(xiàng)目接近尾聲時，很容易將我們的照明需求轉(zhuǎn)移到一張好的 HDRI 貼圖上。
同學(xué)們可能會問，光照是什么，光照究竟能為我們做什么。對于初學(xué)者來說，這里有兩件大事。
3d 照明是我們照亮場景或主題以滿足許多創(chuàng)意目標(biāo)的過程，如下所述：
光有助于我們感知體積
如果同學(xué)們曾經(jīng)喜歡過經(jīng)典的動畫內(nèi)容。在這種情況下，您可能已經(jīng)想到，隨著時間的推移，這些節(jié)目開始變得更加身臨其境，即使它們本質(zhì)上仍然是頁面上的移動線條。一個重要原因是逐漸采用雙色調(diào)照明。
帶有平面照明的經(jīng)典迪士尼動畫
經(jīng)典迪斯尼動畫《羅賓漢》的鏡頭。光線是平的，沒有過渡到陰影，正是線條暗示了任何形式或體積。
迪士尼動畫中的陰影色調(diào)照明
迪斯尼的美女與野獸 (1991) 中的一個鏡頭，請注意添加的陰影色調(diào)為角色帶來了體積感。
攻殼機(jī)動隊(duì)中的雙色調(diào)照明
Mamoru Oshii 1995 年的熱門電影攻殼機(jī)動隊(duì)大量使用雙色調(diào)照明來暗示更多的體積和細(xì)節(jié)。
無論多么微妙，陰影區(qū)域的簡單指示都足以給新的卡通人物一個獨(dú)特的“流行”。
這些示例或多或少采用了直接照明方法，它并沒有完全描述光在一個結(jié)構(gòu)上的行為，但已經(jīng)為建立體積感做了很多工作。
光講故事
顯示光線減弱的示例
從圖中渲染可以看出，減少的光線并不總是會產(chǎn)生減少的圖片。所有光源都用于在靜態(tài)鏡頭和靜態(tài)“演員”中講述故事。前景中的陰影為場景增加了更多的背景，只有一個切口和一個聚光燈。慎重選擇沒有燈光的位置與選擇燈光的放置位置同樣重要。
兩者中的任何一個都可以優(yōu)先于另一個，這取決于場景的要求，并且在某種程度上，某些同學(xué)可能會說是個人品味。上面提到的幾點(diǎn)可以分解成更具體的關(guān)于光的價值的論據(jù)，但希望同學(xué)們在這一點(diǎn)上更加關(guān)注照明。
有人說電影攝影可以被認(rèn)為是用光繪畫。這將有助于我們在處理 3D 渲染時以這種方式思考，主要是因?yàn)槲覀兪褂靡唤M燈光工具，包括燈光屬性和角度，就像畫家有調(diào)色板和畫筆一樣。
我們將使用電影燈光風(fēng)格，因此，電影世界的術(shù)語，但以下光元素也已在實(shí)際繪畫中使用。
以下是我們的照明“工具”
調(diào)色值范圍
高亮區(qū)與暗區(qū)
一個被廣泛接受的概念是，圖片在更短的色調(diào)范圍內(nèi)變得更有效。色調(diào)范圍是圖片中最暗區(qū)域和最亮區(qū)域的漸變數(shù)量。較短的色調(diào)范圍意味著，例如，在 0 到 1 的范圍內(nèi)，最暗的暗值為 0.25，最亮的亮值為 0.75，而不是包含整個 0-1 范圍。
簡而言之，高調(diào)圖片具有最亮的亮值和接近灰色的最暗暗值。低調(diào)圖片可能具有中間灰色的最亮值和全黑最暗的暗值。
建立燈光鍵后，我們可以相對于我們?yōu)闊艄庠O(shè)置的最高值工作。
高調(diào)渲染：環(huán)境光設(shè)置為中灰色，單個光源的亮度足以勉強(qiáng)達(dá)到爆裂點(diǎn)。
低調(diào)的渲染：環(huán)境光設(shè)置為黑色，單個光源設(shè)置為原始值的四分之一。
硬光和軟光
這是一個嚴(yán)重的過度簡化，但是有硬光和軟光。意識到這一點(diǎn)將允許在您首選的 3d 軟件中進(jìn)行更明智的探索。
在實(shí)際光線的使用中，極硬的光線可以在拍攝對象上產(chǎn)生非常生動、強(qiáng)烈和有力的外觀，而非常柔和的光線則可以營造出輕松、莊重或愉悅的感覺。對于外行來說，一個非常柔和的主題可能看起來根本沒有被照亮，但不知何故仍然明顯有影響。
渲染中的硬光 被攝體強(qiáng)光（最小半徑值）
渲染中的柔光 被攝體柔和照明（最高半徑值）
光的硬度或柔軟度取決于其相對于被照明物體的大小。
在 3D 中，我們可以在燈光上使用“半徑”或“大小”參數(shù)來影響其硬度或柔軟度。我們也可以用較弱的光線來柔化光線，稍后您會看到。
要了解光的硬度或柔和度的應(yīng)用，我們可以看看傳統(tǒng)媒體，其中硬光和軟光都是由邊緣表示的。硬光在光影之間創(chuàng)造出清晰的邊緣，而柔光可以柔化這些邊緣，甚至可以使它們難以察覺或“消失”。
就像我們會欣賞繪畫中邊緣的排列一樣，我們可以在 3D 中定制我們的邊緣，以從相同的成功方法中受益。
現(xiàn)在我們已經(jīng)大致了解了我們可以為場景照明的目的是什么，讓我們看看如何將電影中的照明類型實(shí)際應(yīng)用于我們的渲染需求。
主光
主光源描述和定義場景中的對象。在 3D 中，我們可以將場景中的默認(rèn)燈光視為工作的關(guān)鍵燈光，因?yàn)樗拇嬖谑菫榱送ㄟ^指示使我們的主體清晰閱讀的光影區(qū)域來描述我們的幾何圖形。
渲染中的明暗對比效果可以通過單個主光來實(shí)現(xiàn)，主光的角度可以代表場景中的主要光源，以確定鏡頭的情緒。
渲染中的單個關(guān)鍵燈
主燈傾向于偏向強(qiáng)光，因?yàn)樗鼈兊淖饔檬鞘怪黧w閱讀，這并不意味著它們應(yīng)該總是強(qiáng)光，但它們通常用作其他燈的參考點(diǎn)。
補(bǔ)光燈
補(bǔ)光燈可以柔化主光的對比度，并為主光創(chuàng)建的主體陰影區(qū)域添加更多清晰度。這種技術(shù)通常將補(bǔ)光燈放置在鍵的對面，但并不總是必須如此。我們可以使用補(bǔ)光燈來表示場景中的輔助光源或?qū)ο笊系姆瓷涔?。補(bǔ)光通常比主光更柔和、更暗淡，如果主光是彩色的，則補(bǔ)光可以與主光互補(bǔ)色，以風(fēng)格上描述主體的陰影區(qū)域。
渲染中的補(bǔ)光
補(bǔ)光從陰影區(qū)域帶來細(xì)節(jié)，但必須比關(guān)鍵柔和。在這種情況下，它還可以為主光添加互補(bǔ)的陰影顏色。
背光燈
背光從后面照亮主體，通常用于為角色的頭發(fā)添加清晰度。如果背光的位置照亮了物體的側(cè)面，則稱為踢腳。照亮對象輪廓的背光稱為邊緣光。
渲染中的踢腳背光
渲染中的邊緣背光 背光作為輪廓
帶有主光燈、補(bǔ)光燈和邊緣燈的主體
環(huán)境燈
環(huán)境光是物理世界中發(fā)生的自然光反彈；HDRI 映射出陰天環(huán)境或場景中反射器的反射光將是環(huán)境光的定義。
在渲染中使用 HDRI 的環(huán)境光
無月之夜的 HDRI 貼圖 - 沒有直接光源的 HDRI 可以影響場景的整體色彩并幫助建立鏡頭色調(diào)。
具有主光、補(bǔ)光、邊緣和環(huán)境光的主體。
同樣，您使用的這些燈中的哪一個將取決于場景的要求。雖然這看起來很主觀，但無論您選擇如何點(diǎn)亮它，都有一些因素會影響您的拍攝成功與否。
本篇照明原理已經(jīng)介紹完畢,同學(xué)們消化消化。（更多入門教程請關(guān)注同名公號獲?。。?/strong>
如果能在項(xiàng)目中實(shí)操起這些3D照明技術(shù)和概念也是很有成就感的哦！但同學(xué)們記住，藝術(shù)作品中的任何事物都沒有硬性規(guī)定。只需要同學(xué)們不斷的參考案例和嘗試案例中的方法來實(shí)踐。
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