3D Studio MAX灯光与摄像机1

在学习3D Studio MAX 3 的过程中,人们往往沉浸于创建三维造型、制作华丽的材质或动画中而忽视了灯光环境与摄像机 ，结果发现自己精心设计的对象一经放入场景总是不如人意。上述情况显然忽视了三维环境，最直接的后果是 造型失真或物体间的边界格格不入。相反，良好的照明环境与镜头特效不仅增加场景的真实感和生动感，而且 可能在减少建模、贴图工作量的同时使人有身临其境之感。

　　 三维环境中最重要的是照明，灯光照明是最常用的方式。回想D O S 下的3D Studio 时代，创建完成对象，如果不在场景中设置灯光就进行渲染的话将什么也看不见。3D Studio MAX 在这方面做了改进，系统默认状态下已提供了两盏泛光灯，分别放置在场景对角线上，然而它们只 发生作用而不显示出来，因此无法编辑修改。一般情况下，默认的两盏泛光灯能起到照明作用，但明显缺乏表 现力。若不想采用，只需在场景中创建自己的照明灯光即可，3D Studio MAX 3 将自动关闭两盏默认的泛光灯。当场景中所有的光源都被删除时，两盏默认的泛光灯又会重新发 挥作用，所以物体总处于可见状态。

　　 3D Studio MAX 3 包括5 种不同的灯光对象：泛光灯、目标聚光灯、自由聚光灯、目标平行光灯及自由平行光灯，如图5 - 1 所示。摄影机在影视界占有特殊重要的地位，在虚拟真实世界的三维动画领域具有同样重要的作用。3D Studio MAX 3 中虽然没有摄影机，也能让场景中的物体动起来，但是当渲染动画时，选择顶视图、左视图、右 视图还是用户视图会使你大伤脑筋。而摄影机的创建则给动画设计师提供了一个完整的电影世界。各种焦距、 随意的角度及其他各种特殊效果，能制作丰富多彩的富有想象力的动画。
在3D Studio MAX 3 中，摄影机包括目标摄影机与自由摄影机，如图5 - 2 所示，它们的内部参数相似，不过目标摄影机比自由摄影机多了一个能够移动控制的目标点。

　　

　　图5-1.3D Studio MAX 3中5 种不同的灯光对象

　　

　　图5-2 3D Studio MAX 3中包括目标摄影机与自由摄影机

　　

　　图5-3 调整两盏泛光灯的位置

　　5.1 灯光的类型

　　 在泛光灯、目标聚光灯、自由聚光灯、目标平行光灯及自由平行光灯这五种灯光对象中， 聚光灯与泛光灯是最常用的，它们相互配合能获得最佳的效果。泛光灯是具有穿透力的照明，也就是说在场景 中泛光灯不受任何对象的阻挡。如果将泛光灯比作一个不受任何遮挡的灯，那么聚光灯则是带着灯罩的灯。在 外观上，泛光灯是一个点光源，而目标聚光灯分为光源点与投射点，在修改命令面板中，它比泛光灯多了聚光 参数的控制选项。

　　5.1.1 默认光源

　　 3D Studio MAX 3 的突出特点之一是其交互式的渲染器功能，当你在视图中创建或修改对象时，可以 立刻看到所进行的操作的结果。如果在透视视图中以实体模式显示，即使不马上创建灯光，场景中也可以看到 光的效果，原因是3D Studio MAX 提供了一个默认的照明设置，它为你的工作提供了充足的照明，但它的效果并不理想。默认的光源 是放在场景中对角线两侧的两盏泛光灯。假设场景的中心在坐标系的原点，则一盏泛光灯在上前方，位于坐标 系的（－X ，-Y ，＋Z ）区域，另一盏泛光灯在下后方，位于（＋X ，＋Y ，－Z ）区域。

　　 一旦在场景中添加任意灯光，3D Studio MAX 3 便关闭默认的光源，场景将显示所建灯光的效果。很多情况下，场景反倒会变暗，因为两盏默认 的泛光灯被一个新的光源取代。如果连续创建多盏灯光，场景依旧昏暗，这时就需要移动光源或提高灯光亮度 。只要场景中有光存在，默认的光源将一直被关闭。当场景中所有的灯光都被删除时，默认的光源将自动恢复 。工作中可以用组合键（默认为C t r l ＋L ）来激活默认的灯光设置替换场景中的照明。当创建的灯光使得场景中的对象或场景的一部分处于黑暗状态， 而你既不想破坏你的灯光设置，又需要更多的光作用在对象上以便于编辑修改，这时打开默认灯光是非常有用 的。

　　5.1.2 泛光灯

　　 泛光灯非常类似于裸露的灯泡或夜空中的星星。泛光灯没有方向控制，均匀地向四周发散光线。它的主要作用 是作为一个辅光，帮助照亮场景。优点是比较容易建立和控制，缺点是不能建立太多，否则场景对象将会显得 平淡而无层次。

　　下面我们先创建一个泛光灯：

　　1) 点击创建命令面板的几何体，选中茶壶，在顶视图建立一个茶壶。

　　2) 点击创建命令面板的创建灯光按钮。

　　3) 点击O m n i （泛光灯）按钮。

　　4) 在顶视图的左上方建立一个泛灯光。注意此时系统将自动关闭默认的灯光，场景反而变暗了。

　　5) 在顶视图的右下方再创建一个泛灯光，并将两盏灯调整到如图5 - 3 所示的位置。

　　6) 3D Studio MAX 3.中所有不同的灯光对象都共享一套参数控制系统。它们控制着灯光的最基本特征 ，比如亮度、颜色、贴图或投影等。泛光灯的参数区卷展栏默认状态为G e n e r a lP a r a m e t e r s （普通参数）卷展栏，如图5 - 4 所示。其他卷展栏还包括Projector Parameters （投射贴图）卷展栏、Attenuation Parameters （衰减参数）卷展栏，Shadow Parameters （阴影参数）卷展栏和Shadow Map Params （阴影贴图参数）卷展栏，如图5 - 5 所示。

　　

　　图5-4 泛光灯的参数区卷展栏

　　

　　图5-5 泛光灯的所有参数区卷展栏

　　5.1.3 目标聚光灯

　　 聚光灯相对泛光灯来说就像为灯泡加上了一个灯罩，并且多了投射目标的控制。3 DStudio MAX 3 中的聚光灯又分为目标聚光灯和自由聚光灯。目标聚光灯和自由聚光灯的强大能力使得它们成 为3D Studio MAX 环境中基本但十分重要的照明工具。与泛光灯不同，它们的方向是可以控制的，而且它们的照射形 状可以是圆形或长方形。

　　我们通过实例讲解目标聚光灯的作用：

　　1) 单击F i l e (文件) / O p e n (打开)，在3D StudioMAX 3 的S c e n e s 目录下打开F e a t u r e _ B a s e d 子目录，在F e a t u r e _ B a s e d 子目录中再打开L i g h t i n g 子目录，点选其中的S h a d o w S t u d y 文件，这是3 DStudio MAX 3 自带的学习文件，快速渲染结果如图5 - 6 所示。

　　2) 单击E d i t （编辑）/Select By(选择) / N a m e (名字)，点选两盏泛光灯，点击S e l e c t 键退出，最后单击键盘上的D e l e t e 键删除原灯光设置。

　　3) 单击C r e a t e (创建)命令面板的创建灯光按钮。

　　4) 单击Ta rget Spot （目标聚光灯）按钮。

　　5) 在左视图右上方单击鼠标左键确定聚光灯源的位置，拖动鼠标在适当位置再次单击左键确定目标点 ，创建另一盏聚光灯，之后创建另一盏泛光灯，如图5 - 7 所示。聚光灯又分为聚光区和衰弱区。聚光区是灯光中间最明亮的部分，衰弱区的范围是聚光灯能力所及 的部分。通过对聚光区与衰弱区的调整，可以模拟灯光强弱的效果。

　　6) 调节聚光灯的衰减区使灯光的周围变得柔和一些。确认聚光灯为当前的选择对象，单击修改面板， 向上移动卷展栏，单击SpotLight Parameters （聚光灯参数），在聚光参数下的（H o t s p o t l ）聚光区栏中输入2 0 ，在F a l l o ff （衰弱区）栏中输入7 0 ，按下键盘E n t e r （回车键）。结果如图5 - 8 所示，浅蓝色代表聚光区，深蓝色代表衰弱区。

　　

　　图5-6.ShadowStudy 文件快速渲染结果

　　

　　图5-7 在左视图创建两盏聚光灯

　　

　　图5-8 浅蓝色代表聚光区深蓝色代表衰弱区

　　5.1.3 目标聚光灯

　　 聚光灯相对泛光灯来说就像为灯泡加上了一个灯罩，并且多了投射目标的控制。3 DStudio MAX 3 中的聚光灯又分为目标聚光灯和自由聚光灯。目标聚光灯和自由聚光灯的强大能力使得它们成 为3D Studio MAX 环境中基本但十分重要的照明工具。与泛光灯不同，它们的方向是可以控制的，而且它们的照射形 状可以是圆形或长方形。

　　我们通过实例讲解目标聚光灯的作用：

　　1) 单击F i l e (文件) / O p e n (打开)，在3D StudioMAX 3 的S c e n e s 目录下打开F e a t u r e _ B a s e d 子目录，在F e a t u r e _ B a s e d 子目录中再打开L i g h t i n g 子目录，点选其中的S h a d o w S t u d y 文件，这是3 DStudio MAX 3 自带的学习文件，快速渲染结果如图5 - 6 所示。

　　2) 单击E d i t （编辑）/Select By(选择) / N a m e (名字)，点选两盏泛光灯，点击S e l e c t 键退出，最后单击键盘上的D e l e t e 键删除原灯光设置。

　　3) 单击C r e a t e (创建)命令面板的创建灯光按钮。

　　4) 单击Ta rget Spot （目标聚光灯）按钮。

　　5) 在左视图右上方单击鼠标左键确定聚光灯源的位置，拖动鼠标在适当位置再次单击左键确定目标点 ，创建另一盏聚光灯，之后创建另一盏泛光灯，如图5 - 7 所示。聚光灯又分为聚光区和衰弱区。聚光区是灯光中间最明亮的部分，衰弱区的范围是聚光灯能力所及 的部分。通过对聚光区与衰弱区的调整，可以模拟灯光强弱的效果。

　　6) 调节聚光灯的衰减区使灯光的周围变得柔和一些。确认聚光灯为当前的选择对象，单击修改面板， 向上移动卷展栏，单击SpotLight Parameters （聚光灯参数），在聚光参数下的（H o t s p o t l ）聚光区栏中输入2 0 ，在F a l l o ff （衰弱区）栏中输入7 0 ，按下键盘E n t e r （回车键）。结果如图5 - 8 所示，浅蓝色代表聚光区，深蓝色代表衰弱区。

　　7) 回到General Parameters （普通参数）卷展栏，勾选Cast Shdow （计算投影）选项，场景将出现物体的投影。快速渲染如图5 - 9 所示。

　　8) 最后，还可以加入灯光贴图。单击SpotLight Parameters （聚光灯参数）下的M a p （贴图）旁的空白按钮，指定一张名为g o b o t r e e 的B i t m a p 贴图，或随意指定一张其他贴图。图5 - 1 0为快速渲染摄像机视图的结果。

　　

　　图5-9 场景将出现物体的投影

　　

　　图5-10 快速渲染摄像机视图的结果