真实光分析结合mental ray应用讲解(2)

作者:钟日欣 来源:飞特会员投稿 浏览次数:加载中... 网友评论 0

自然光源分析

 

  我们先看下图,这是一个简易的光照示意图。场景中的对象主要会被三种光源所照亮,分别是日光光源、天空光源、反弹光源。而这三种光源交互作用后,就会产生我们真实世界的自然光源光照效果。


  在对象日光直接照射的地方,它同时受到了日光光源和天空光源的作用。但是由于日光的亮度比较大,所以它主要呈现的是日光的白色。而中间过渡部分视角度的不同,为日光光源和天空光源的混合,所以会呈现由白到蓝的渐层色。最后没有被日光直接照射到的部分,仅受到日光光源与反弹光源的作用,所以它呈现的是偏绿的颜色。


  反弹光源必须在真实光源存在的时候才会产生。如果没有真实光源的存在,那么就没有光可反弹。在光线进行反弹的同时,会将对象的颜色夹带过去另一个对象表面上。如下图,因为原本白色的日光光源照到地上后,就会带点绿色再反弹到对象上,所以在白色对象的下方会偏绿色,这也是一般俗称的色彩溢出或色溢现象。


  阴影部分有两种阴影混合在一起,分别是日光光源所产生的硬阴影与天空光源所产生的软阴影。这样的混合阴影也是真实阴影的效果。

 

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图说:日光、天空、反弹三种光源交互作用下的结果示意图,主体有日光渐层色与地板的反弹色,阴影有层次效果

如果只有天空光源而没有日光光源的话,可以看见由天空光源所产生的比较软或比较淡的阴影,而对象表面颜色没有日光光源的白色过渡,只会有天空泛蓝的颜色而已,如下图。

 

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图说:只有天光光源示意图,主体颜色泛天空蓝色,有着微弱的软阴影,但没有日光效果与硬阴影如果只有天空光源而没有日光光源的话,可以看见由天空光源所产生的比较软或比较淡的阴影,而对象表面颜色没有日光光源的白色过渡,只会有天空泛蓝的颜色而已,如下图。

 

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图说:只有天光光源示意图,主体颜色泛天空蓝色,有着微弱的软阴影,但没有日光效果与硬阴影

天空本身是没有颜色的,但我们观察天空都会具有颜色,不同的时间会有蓝色、黄色、红色、紫色等,那是因为由太阳发出的白光是由红、橙、黄、绿、蓝、青、紫的可视光所组成,它们波长依次减少。


  空气是由悬浮在空中各种各样的微小分子和其它微粒组成,当光在空气中传播时,波长较长的色光(如红光)透射力强,能透过大气射向地面,波长较短色光(如蓝光)就很容易发生散射现象,被散射了的蓝色光布满天空,就使天空呈现出一片蔚蓝。


  了解自然光源的基本原理后,其实就是日光光源、天空光源和反弹光源这三种光源交互作用,产生了日出、日落、黄昏、正午等丰富而美丽的自然景色,接下来将仔细探讨一下不同情况的自然光源光影效果。

 

  4.1. 清晨
 

 

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图说:清晨天空泛蓝,但还沒有日光照射,整体色调偏冷,颜色层次比较弱

在3ds max中使用daylight system(日光系统),切换为mr sun与mr sky并设定为清晨时间,由于相关的太阳与天空设定,包括颜色、强弱等全都会自行依照时间改变,所以直接进行渲染就可以得到清晨的光照效果。仔细看一下白墙上的颜色,就会发现一样泛着蓝色,没有光照的部分也是只有微弱的软阴影,这与真实情况的光影效果一致。

 

 

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