中文名: 3D燈光技術實用指南
作者: (美)arnold.gallardo
譯者: 孔祥豐 等
圖書分類: 軟件
版本: JPG掃描版
出版社: (美)arnold.gallardo
書號: 9787505373426
發行時間: 2002年2月
地區: 大陸
語言: 簡體中文
簡介:

內容介紹：
燈光技術的運用在三維動畫作品中起著至關重要的作用，光照、動畫和物體細節完美的結合可以產生誘人的3D環境。 本書首先介紹了光的自然屬性、交互屬性以及視覺系統的工作原理，講述如何運用3D軟件工具設置顏色、光線跟蹤、模擬場景。然後討論特殊的光照場合，展示攝像和電影拍攝時的實際燈光位置，還討論了燈光在建築照明等方面的應用。 本書可以幫助電腦平面和動畫設計人員掌握燈光在作品中的運用技術。
在日常生活中, 三維光照涉及到許多技術領域和藝術學科.傳統的光照采用的是燈光運動和放置技術和原理, 使用心理學思想, 通過細微的顏色分配和調色來表達情感, 並通過光線分層將統一的.相關聯的場景結合在一起, 就像在戲院將舞台和燈光結合在一起一樣.然而, 大部分人還是趨向於專門對數字3D處理過程的某一方面進行研究.例如, 也許你是一個優秀的建模人員, 但木擅長在場景中使用紋理和光照, 或雖然你是一個優秀的建模人員和紋理藝術家, 在建模上花費幾個星期的時間, 卻在光照上草率行事.在很多場合, 似乎光照只是用於顯示場景中的物體.畢竟在真實世界中, 光照的任務就是：使物體可見和可辨別.
3D計算機圖形的技術由建模.紋理和光照三部分組成, 這一點並非很多人都知道.在建築領域, 形式取決於功能, 無論建模和紋理多麼精彩, 在3D圖形中光照都是起到烘托或破壞場景的作用.據統計, 人們要將三分之一的時間用於3D圖形的建模和紋理, 而將三分之二的時間用在場景的照明上, 特別在進行動畫制作時更能反映這一點.好的光照場景可以隱藏模型中的不滿意之處, 減少紋理.著色及定位的工作量.通過光照, 你只需要改變主顏色和整體照明程度, 就可以改變場景中物體給人的印象和感覺.
光照和好的動畫.物體細節相結合可以產生令人信服和誘人的3D環境.光照作為一門學科, 在我看來是教不會的, 只能不斷地進行實踐才能掌握它.因為光照需要觀察和靈敏的感覺, 需要知道什麼是重要的, 而且需要知道怎樣才能產生可信和切實的效果.就像騎自行車一樣, 誰也不能真正教你如何去平衡自行車.如何按正確的順序去踩自行車以及如何正確地操縱把手.更貼切的例子是教你如何著色或畫畫, 老師只能通過不同的形狀教你繪圖的規則, 或教你如何確定形狀, 卻不能教你如何真正地繪畫.
光照也是如此, 沒有人能教你如何真實地照明場景, 主要依靠的是理解.記住, 光照就是突出場景中的重要部位, 忽略次要部位, 為一個場景.主題或故事產生某種感覺, 從而強化和提升場景的效果並使之具有深度感.從實際角度看, 光照十分重要.
本書面向的對象
本書面向的是那些熟悉3D應用的初級.中級和高級用戶, 旨在通過學習更多的光照技術和光照知識來充實自己的風格和作品.
本書的第一部分介紹了光的自然屬性, 光的交互屬性和光的歷史, 還介紹了對光的技術領域的各種見解, 討論了我們用來觀察周圍世界的基本的視?跸低?.視覺系統不是一個被動的接受運動和靜止圖像的系統, 而是一個主動的信息處理器.另外, 這一部分還討論了照像和攝像的基本知識.你很有必要理解這些知識, 因為計算機圖形學總是使用靜止或運動的圖像作為其顯示圖像的參照.計算機圖形, 也叫CG, 總是存在與傳統照片相比較和融合的問題.掌握了照相過程的特性和術語就可以很容易地理解它在CG中的應用和局限性.由於光作為我們周圍物體的反射, 是有顏色的, 就必須知道其顏色屬性, 所以本書還討論了顏色理論和顏色應用, 以及其對人們生理和心理的影響.在這一部分的最後還研究了CG本身, 它的設置和工作機理, 重點討論著色算法以及光線跟蹤和輻射時光的建模.理解光線跟蹤如何生成圖像的原理, 對於用計算機模擬場景中光的傳輸是非常重要的.
本書的第二部分討論了特殊的光照場合.介紹了按照第一部分討論的原理在造型.建築和CG角色場景中燈光的位置.對於造型設置, 這部分展示了攝像和電影拍攝時的實際燈光位置, 還說明了在這兩種應用中的差別.這部分還討論了在建築照明方面的應用, 主要包括控制色調.陰影的生成和已有燈光的復制.因為現在大多數建築物可視化處理需要用到輻射能量, 所以通過使用光線跟蹤技術顯示的第一幅場景來說明這一議題.這種比較展示出每一種渲染引擎的功能.最後, 介紹了特殊的光照場合如運動的汽車和CG角色.本書通過將傳統光照應用到計算機圖形學中, 有機地將傳統光照與CG結合起來.
如何使用本書
本書按功能模塊的方式編寫, 前五章介紹的是一些實用信息, 這些信息對於提高在照明領域的工作能力是非常重要的.因為光照在不同的場合要進行不同的設置, 沒有快捷而又硬性的規則, 但還是有一些需要遵守的規定.這些規定只有在閱讀完本書並一步一步地練習後才能完全掌握.然後, 如果你認為你對前四章有了較深的理解, 則可以直接進入練習.而當你需要更好地掌握一些概念的話, 可以再回到前面的章節.
盡管本書按功能模塊的方式編寫, 有一些章節也會涉及到下一章節的內容.第6章和第7章是關鍵章節, 它一步一步地介紹光照原理, 這兩章也是第8章的基礎.在這些章節中, 每個3D程序都有同樣的練習, 並且使用的幾何體也是相似的.如果不一樣的話, 就不能保持一致性和可移植性.
本書的練習中使用的場景都比較簡單, 其目的僅僅是光照的應用, 而不是那些和復雜場景有關的其他東西.也沒有使用復雜的紋理, 對於Darktree程序, 取消了紋理貼圖和UV貼圖, 這樣就可以使該紋理能應用到多個平台, 從而可以交叉使用3D應用程序進行渲染測試.因此, 在使用該教程以前, 關鍵要裝有Darktree/Simbiont內置程序.對於一些應用程序, 如果沒有裝Darktree/Simbiont的話, 教程中的場景就不可用.但是, 由於這是一本關於照明方面的書, 如果你只是對場景中的對象使用一些簡單的matte.Gouraud和Phong著色的話, 場景不會有什麼問題, 燈光的位置和其對物體產生的效果還是一樣的.但是, Darktree對場景的效果更逼真.由於除了. DST文件外沒有使用其他單個的紋理, 因此使用Darktree來處理紋理更容易.每一教程都一步一步地介紹了光照設置, 也可參考本書的選配光盤.這樣你可以比較你做的和書中介紹的是否一致.
教程中有一些內容主要介紹規則而不是功能, 這樣做的目的是使你可以通過了解光照的內容和光照的原因而更好地了解光照的過程.現實生活中的光照設置一般都依賴於對場景的要求, 只要能達到所希望的效果, 而不必關心如何去實現.在CG中也是一樣, 由於我們直接將燈光放置在攝像機的前面, 不會對場景的渲染帶來影響, 因此也具有較大的靈活性.在CG中照明場景的方式有很多, 使得照明既容易又困難, 因為我們要掌握的是有目的的照明, 而不是一步一步的設置照明.總之, 在學習本書的過程中重要的是要掌握方法而不是學習其中的步驟.
在本書的教程中使用的是Lightwave 5. 6.3D Studio MAX 3. 1和trueSpace 4. 2, 也可以使用其他的3D應用程序, 使用同樣的渲染類型, 同樣的燈光類型（泛光燈.面光燈.聚光燈等等）.書中還有一個使用Lightscape的實例.總之, 照明是一個創造性的過程, 可以無限地深入.在使用各種規則之前必須首先掌握這些規則, 使用它們的目的並不在於工作本身, 而是要讓自己得到擺脫, 可以自由地創建.本書中介紹的教程和光照說明可以作為你進行研究的起點, 記住這也是惟一解決光照問題的途徑.
有光照的場景很漂亮：盡管使用的場合很相似甚至是同樣的, 但采取的方法和最後的解決方案總是變化的, 但道理都一樣, 這也是學習照明最重要的事情.要使光照過程更簡單, 重要的是要知道環境的情況, 因為按照過去的經驗, 你應該明白在現實場景或CG場景中什麼時候要做什麼事.最後, 光照就是要獲取環境的效果, 無論是虛擬的還是真實的, 它總是要符合物理規律, 總要具有一定的經驗


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目錄:
第1章 光的自然屬性
1. 1 了解光
1. 2 光的自然屬性
1. 3 電磁光譜
1. 4 光的屬性
1. 5 光的作用
1. 6 小結
第2章 生理上的觀察和感知
2. 1 解剖眼睛
2. 2 眼睛中的光路
2. 3 視覺信息的處理
2. 4 感覺運動
2. 5 眼睛的七種運動
2. 6 前庭系統
2. 7 單眼信息
2. 8 小結
第3章 攝影和電影攝影的基本原理
3. 1 膠片
3. 2 曝光表和“百分之十八灰度”
3. 3 對比度和密度
3. 4 ZONE系統
3. 5 攝影機
3. 6 小結
第4章 顏色和材質
4. 1 顏色的歷史
4. 2 色彩原理
4. 3 顏色的特性
4. 4 顏色混合
4. 5 顏色模式
4. 6 顏色的重量
4. 7 顏色的不變性
4. 8 有色的陰影
4. 9 材質
4. 10 小結
第5章 計算機圖形
5. 1 基礎
5. 2 顯示生成
5. 3 曲面建模與實體建模的比較
5. 4 照明模型
5. 5 陰影模型
5. 6 輻射度
5. 7 模型考慮
5. 8 小結
第6章 基本光照技術
6. 1 燈光類型
6. 2 CG燈光實例
6. 3 三維燈光陣列教程
6. 4 3D燈光類型
6. 5 主燈光
6. 6 主要的光線類型
6. 7 關於陽光的教程
6. 8 天空光
6. 9 關於天空光的教程
6. 10 月光
6. 11 關於月光的教程
6. 12 藝術燈光
6. 13 關於藝術燈光的教程
6. 14 燭光和火光
6. 15 燭光教程
6. 16 主燈光屬性
6. 17 小結
第7章 實用光照技術
7. 1 主燈光模式
7. 2 填充燈光
7. 3 輔助燈光
7. 4 形態的修正
7. 5 燈光比率教程
7. 6 組合
7. 7 CG角色動畫照明教程
7. 8 光照設置和攝像機位置
7. 9 小結
第8章 光照場合
8. 1 情景照明：特殊場合
8. 2 建築物照明
8. 3 建築物可視化教程
8. 4 商業照明
8. 5 產品攝影
8. 6 小結
附錄A 眼睛