3D灯光技术实用指南 JPG扫描版

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中文名: 3D灯光技术实用指南

原名: 3D灯光技术实用指南

别名: 3D灯光技术实用指南

作者: (美)arnold gallardo

译者: 孔祥丰 等

图书分类: 软件

版本: JPG扫描版

出版社: (美)arnold gallardo

书号: 9787505373426

发行时间: 2002年2月

地区: 大陆

语言: 简体中文

简介:

 

目录:

第1章 光的自然属性

1. 1 了解光

1. 2 光的自然属性

1. 3 电磁光谱

1. 4 光的属性

1. 5 光的作用

1. 6 小结

第2章 生理上的观察和感知

2. 1 解剖眼睛

2. 2 眼睛中的光路

2. 3 视觉信息的处理

2. 4 感觉运动

2. 5 眼睛的七种运动

2. 6 前庭系统

2. 7 单眼信息

2. 8 小结

第3章 摄影和电影摄影的基本原理

3. 1 胶片

3. 2 曝光表和“百分之十八灰度”

3. 3 对比度和密度

3. 4 ZONE系统

3. 5 摄影机

3. 6 小结

第4章 颜色和材质

4. 1 颜色的历史

4. 2 色彩原理

4. 3 颜色的特性

4. 4 颜色混合

4. 5 颜色模式

4. 6 颜色的重量

4. 7 颜色的不变性

4. 8 有色的阴影

4. 9 材质

4. 10 小结

第5章 计算机图形

5. 1 基础

5. 2 显示生成

5. 3 曲面建模与实体建模的比较

5. 4 照明模型

5. 5 阴影模型

5. 6 辐射度

5. 7 模型考虑

5. 8 小结

第6章 基本光照技术

6. 1 灯光类型

6. 2 CG灯光实例

6. 3 三维灯光阵列教程

6. 4 3D灯光类型

6. 5 主灯光

6. 6 主要的光线类型

6. 7 关于阳光的教程

6. 8 天空光

6. 9 关于天空光的教程

6. 10 月光

6. 11 关于月光的教程

6. 12 艺术灯光

6. 13 关于艺术灯光的教程

6. 14 烛光和火光

6. 15 烛光教程

6. 16 主灯光属性

6. 17 小结

第7章 实用光照技术

7. 1 主灯光模式

7. 2 填充灯光

7. 3 辅助灯光

7. 4 形态的修正

7. 5 灯光比率教程

7. 6 组合

7. 7 CG角色动画照明教程

7. 8 光照设置和摄像机位置

7. 9 小结

第8章 光照场合

8. 1 情景照明：特殊场合

8. 2 建筑物照明

8. 3 建筑物可视化教程

8. 4 商业照明

8. 5 产品摄影

8. 6 小结

附录A 眼睛
灯光技术的运用在三维动画作品中起着至关重要的作用，光照、动画和物体细节完美的结合可以产生诱人的3D环境。 本书首先介绍了光的自然属性、交互属性以及视觉系统的工作原理，讲述如何运用3D软件工具设置颜色、光线跟踪、模拟场景。然后讨论特殊的光照场合，展示摄像和电影拍摄时的实际灯光位置，还讨论了灯光在建筑照明等方面的应用。 本书可以帮助电脑平面和动画设计人员掌握灯光在作品中的运用技术。

在日常生活中, 三维光照涉及到许多技术领域和艺术学科.传统的光照采用的是灯光运动和放置技术和原理, 使用心理学思想, 通过细微的颜色分配和调色来表达情感, 并通过光线分层将统一的.相关联的场景结合在一起, 就像在戏院将舞台和灯光结合在一起一样.然而, 大部分人还是趋向于专门对数字3D处理过程的某一方面进行研究.例如, 也许你是一个优秀的建模人员, 但木擅长在场景中使用纹理和光照, 或虽然你是一个优秀的建模人员和纹理艺术家, 在建模上花费几个星期的时间, 却在光照上草率行事.在很多场合, 似乎光照只是用于显示场景中的物体.毕竟在真实世界中, 光照的任务就是：使物体可见和可辨别.

3D计算机图形的技术由建模.纹理和光照三部分组成, 这一点并非很多人都知道.在建筑领域, 形式取决于功能, 无论建模和纹理多么精彩, 在3D图形中光照都是起到烘托或破坏场景的作用.据统计, 人们要将三分之一的时间用于3D图形的建模和纹理, 而将三分之二的时间用在场景的照明上, 特别在进行动画制作时更能反映这一点.好的光照场景可以隐藏模型中的不满意之处, 减少纹理.着色及定位的工作量.通过光照, 你只需要改变主颜色和整体照明程度, 就可以改变场景中物体给人的印象和感觉.

光照和好的动画.物体细节相结合可以产生令人信服和诱人的3D环境.光照作为一门学科, 在我看来是教不会的, 只能不断地进行实践才能掌握它.因为光照需要观察和灵敏的感觉, 需要知道什么是重要的, 而且需要知道怎样才能产生可信和切实的效果.就像骑自行车一样, 谁也不能真正教你如何去平衡自行车.如何按正确的顺序去踩自行车以及如何正确地操纵把手.更贴切的例子是教你如何着色或画画, 老师只能通过不同的形状教你绘图的规则, 或教你如何确定形状, 却不能教你如何真正地绘画.

光照也是如此, 没有人能教你如何真实地照明场景, 主要依靠的是理解.记住, 光照就是突出场景中的重要部位, 忽略次要部位, 为一个场景.主题或故事产生某种感觉, 从而强化和提升场景的效果并使之具有深度感.从实际角度看, 光照十分重要.

本书面向的对象

本书面向的是那些熟悉3D应用的初级.中级和高级用户, 旨在通过学习更多的光照技术和光照知识来充实自己的风格和作品.

本书的第一部分介绍了光的自然属性, 光的交互属性和光的历史, 还介绍了对光的技术领域的各种见解, 讨论了我们用来观察周围世界的基本的视?跸低?.视觉系统不是一个被动的接受运动和静止图像的系统, 而是一个主动的信息处理器.另外, 这一部分还讨论了照像和摄像的基本知识.你很有必要理解这些知识, 因为计算机图形学总是使用静止或运动的图像作为其显示图像的参照.计算机图形, 也叫CG, 总是存在与传统照片相比较和融合的问题.掌握了照相过程的特性和术语就可以很容易地理解它在CG中的应用和局限性.由于光作为我们周围物体的反射, 是有颜色的, 就必须知道其颜色属性, 所以本书还讨论了颜色理论和颜色应用, 以及其对人们生理和心理的影响.在这一部分的最后还研究了CG本身, 它的设置和工作机理, 重点讨论着色算法以及光线跟踪和辐射时光的建模.理解光线跟踪如何生成图像的原理, 对于用计算机模拟场景中光的传输是非常重要的.

本书的第二部分讨论了特殊的光照场合.介绍了按照第一部分讨论的原理在造型.建筑和CG角色场景中灯光的位置.对于造型设置, 这部分展示了摄像和电影拍摄时的实际灯光位置, 还说明了在这两种应用中的差别.这部分还讨论了在建筑照明方面的应用, 主要包括控制色调.阴影的生成和已有灯光的复制.因为现在大多数建筑物可视化处理需要用到辐射能量, 所以通过使用光线跟踪技术显示的第一幅场景来说明这一议题.这种比较展示出每一种渲染引擎的功能.最后, 介绍了特殊的光照场合如运动的汽车和CG角色.本书通过将传统光照应用到计算机图形学中, 有机地将传统光照与CG结合起来.

如何使用本书

本书按功能模块的方式编写, 前五章介绍的是一些实用信息, 这些信息对于提高在照明领域的工作能力是非常重要的.因为光照在不同的场合要进行不同的设置, 没有快捷而又硬性的规则, 但还是有一些需要遵守的规定.这些规定只有在阅读完本书并一步一步地练习后才能完全掌握.然后, 如果你认为你对前四章有了较深的理解, 则可以直接进入练习.而当你需要更好地掌握一些概念的话, 可以再回到前面的章节.

尽管本书按功能模块的方式编写, 有一些章节也会涉及到下一章节的内容.第6章和第7章是关键章节, 它一步一步地介绍光照原理, 这两章也是第8章的基础.在这些章节中, 每个3D程序都有同样的练习, 并且使用的几何体也是相似的.如果不一样的话, 就不能保持一致性和可移植性.

本书的练习中使用的场景都比较简单, 其目的仅仅是光照的应用, 而不是那些和复杂场景有关的其他东西.也没有使用复杂的纹理, 对于Darktree程序, 取消了纹理贴图和UV贴图, 这样就可以使该纹理能应用到多个平台, 从而可以交叉使用3D应用程序进行渲染测试.因此, 在使用该教程以前, 关键要装有Darktree/Simbiont内置程序.对于一些应用程序, 如果没有装Darktree/Simbiont的话, 教程中的场景就不可用.但是, 由于这是一本关于照明方面的书, 如果你只是对场景中的对象使用一些简单的matte.Gouraud和Phong着色的话, 场景不会有什么问题, 灯光的位置和其对物体产生的效果还是一样的.但是, Darktree对场景的效果更逼真.由于除了. DST文件外没有使用其他单个的纹理, 因此使用Darktree来处理纹理更容易.每一教程都一步一步地介绍了光照设置, 也可参考本书的选配光盘.这样你可以比较你做的和书中介绍的是否一致.

教程中有一些内容主要介绍规则而不是功能, 这样做的目的是使你可以通过了解光照的内容和光照的原因而更好地了解光照的过程.现实生活中的光照设置一般都依赖于对场景的要求, 只要能达到所希望的效果, 而不必关心如何去实现.在CG中也是一样, 由于我们直接将灯光放置在摄像机的前面, 不会对场景的渲染带来影响, 因此也具有较大的灵活性.在CG中照明场景的方式有很多, 使得照明既容易又困难, 因为我们要掌握的是有目的的照明, 而不是一步一步的设置照明.总之, 在学习本书的过程中重要的是要掌握方法而不是学习其中的步骤.

在本书的教程中使用的是Lightwave 5. 6.3D Studio MAX 3. 1和trueSpace 4. 2, 也可以使用其他的3D应用程序, 使用同样的渲染类型, 同样的灯光类型（泛光灯.面光灯.聚光灯等等）.书中还有一个使用Lightscape的实例.总之, 照明是一个创造性的过程, 可以无限地深入.在使用各种规则之前必须首先掌握这些规则, 使用它们的目的并不在于工作本身, 而是要让自己得到摆脱, 可以自由地创建.本书中介绍的教程和光照说明可以作为你进行研究的起点, 记住这也是惟一解决光照问题的途径.

有光照的场景很漂亮：尽管使用的场合很相似甚至是同样的, 但采取的方法和最后的解决方案总是变化的, 但道理都一样, 这也是学习照明最重要的事情.要使光照过程更简单, 重要的是要知道环境的情况, 因为按照过去的经验, 你应该明白在现实场景或CG场景中什么时候要做什么事.最后, 光照就是要获取环境的效果, 无论是虚拟的还是真实的, 它总是要符合物理规律, 总要具有一定的经验

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