1、第七章 燈光與攝像機(jī),教學(xué)目標(biāo): 1、如何創(chuàng)建燈光 2、燈光的類型有哪些 教學(xué)重點(diǎn): 1、掌握如何創(chuàng)建燈光 2、掌握燈光的類型有哪些 教學(xué)難點(diǎn): 1、掌握如何創(chuàng)建燈光 2、掌握燈光的類型有哪些,第一節(jié) 燈光的創(chuàng)建、燈光的類型、聚光燈、面光燈、體積光燈,一、燈光的創(chuàng)建 1、選擇Maya主視窗中CreateLights,并從子菜單中選擇一種要?jiǎng)?chuàng)建的 燈光類型。 2、執(zhí)行WindowsRendering EditorsHypershade 命令，打開(kāi)Hypershade窗口，在視窗的菜單中點(diǎn)擊CreateLights，然后從子菜單中選擇一種燈光類型。 3、如果要在創(chuàng)建燈光前設(shè)置燈光的屬性，則從菜單中

2、選擇要?jiǎng)?chuàng)建的燈光類型，然后點(diǎn)擊燈光名稱選項(xiàng)盒即可，例如CreateLightsPoint Light。,二、燈光的類型 1、環(huán)境光環(huán)境光是一種可以使光從任意方向發(fā)出的光源，能從各個(gè)方向均勻地照射場(chǎng)景中的所有物體。它可以用在一般場(chǎng)景中模擬陽(yáng)光。按(Ctrl+A)鍵，打開(kāi)Attribute Editor(屬性編輯器)對(duì)話框，設(shè)置其屬性。 （1）、Type:燈光類型。 （2）、Color:光源顏色。 （3）、Intensity:光源強(qiáng)度。 （4）、Ambient Shade :用來(lái)調(diào)整環(huán)境光的模式。當(dāng)值為0時(shí)，物體從各個(gè)方向受到的光照強(qiáng)度相同，物體沒(méi)有任何層次：當(dāng)值為1時(shí)，環(huán)境光僅來(lái)自于特定的位置，

3、物體邊緣有明顯的對(duì)比度。 （5）、Shadows:物體產(chǎn)生的陰影。 （6）、Shadow Color:物體產(chǎn)生陰影的顏色。,（7）、Use Ray Trace Shadows:使用光線追蹤生成陰影。當(dāng)激活時(shí)，參數(shù)Shadow Radius(陰影半徑)、Shadow Rays(陰影光線)和Ray Depth Limit(光線深度限制)才變?yōu)橛行?，同時(shí)執(zhí)行WindowRendering EditorsRender Settings 命令，在渲染設(shè)置窗口中勾選Raytracing 選項(xiàng)。 （8）Ambient Shade=0的情況， Ambient Shade=1的情況。 （9）、Shadow Ra

4、dius=0.4的情況，出現(xiàn)了陰影效果。,2、平行光平行光可以產(chǎn)生一簇同一方向發(fā)出的平行光，一般用來(lái)模擬太陽(yáng)光或其他平行光源。 按（Ctrl+A）鍵，打開(kāi)Attribute Editor(屬性編輯器)對(duì)話框，設(shè)置其屬性。 （1）、Use Depth Map Shadows:是否使用貼圖陰影。 （2）、Resolution:貼圖分辨率，值越大，分辨率越高。 （3）、Width Focus:貼圖橫向焦點(diǎn)。 （4）、Filter Size :用來(lái)控制貼圖邊緣的模糊程度，值越大，貼圖邊緣越模糊。 （5）、Use Ray Trace Shadows:是否使用光線追蹤影。 （6）、Light Angel:

5、燈光角度。 （7）、激活Use Ray Trace Shadows選項(xiàng)，設(shè)置Light Angel=0，在渲染設(shè)置（Render Settings）窗口中勾選Ray Tracing選項(xiàng)，渲染透視圖。設(shè)置參數(shù)Light Angel=10，渲染。,3、泛光燈泛光燈是一種全向的光源，可以用來(lái)模擬一般的白熾燈或作為輔助光源對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行補(bǔ)光等。它可以放在場(chǎng)景的任何地方，例如可以放在攝像機(jī)的視線范圍之外，也可以放在場(chǎng)景物體的后面，甚至可以放在物體的內(nèi)部。場(chǎng)景中經(jīng)常使用低亮度的泛光燈，并且設(shè)置為不同的顏色，放置在較遠(yuǎn)的位置，這些泛光燈將明暗效果投射并混合在模型上。 按鍵，打開(kāi)Attribute Editor(

6、屬性編輯器)對(duì)話框，設(shè)置其屬性。 （1）、Type、Color、Intensity參數(shù)和前兩盞燈設(shè)置相同。 （2）、Decay Rate:為衰減速率，用來(lái)控制光是否衰減及衰減的方式，里面包括Linear(線性)、Quadratic(兩次)、Cubic(三次)等3重衰減方式。在現(xiàn)實(shí)世界中，燈光是按平方反比例衰減的，如果一個(gè)燈在10米遠(yuǎn)的亮度為X，則它在20米遠(yuǎn)的地方亮度就為X/4。線性衰減方式是指在10米處有X亮度的燈光，則在20米處具有X/2的亮度。,（3）、Light Fog:燈光霧。 （4）、Fog Type:霧的類型，有Normal(正常)、Linear(線性)、Exponential(

7、指數(shù))等三種類型。 （5）、Fog Radius:霧的半徑。 （6）、Fog Intensity:霧的強(qiáng)度。 （7）、Light Glow:數(shù)字光學(xué)科技。 （8）、在屬性編輯窗口中，設(shè)置Intensity=15，在Decay Rate 下拉列表中選擇No Decay,選擇透視圖，按鍵，使透視圖變成燈光顯示模式。依次改變衰減方式。 （9）、重新創(chuàng)建一盞泛光燈，打開(kāi)屬性編輯窗口。點(diǎn)擊Light Fog 選項(xiàng)右側(cè)的按鈕，進(jìn)入的編輯窗口。點(diǎn)擊下拉菜單選擇pointLight1,然后點(diǎn)擊pointLightShape1,進(jìn)入0編輯窗口，這里需注意黑色線框中參數(shù)的變化。 （10）、Fog Intensit

8、y=4，渲染。,4、聚光燈聚光燈以一個(gè)圓錐形狀向指定方向發(fā)射光線。聚光燈有一些其他光源所沒(méi)有的特點(diǎn)，如可變角度錐形光和光衰減因子等。聚光燈的光束會(huì)沿著照射方向逐漸變寬，適合用來(lái)模擬各類有范圍的光源，如帶有燈罩的臺(tái)燈、探照燈、手電燈，以及作為輔助光源。 按鍵，打開(kāi)Attribute Editor(屬性編輯器)對(duì)話框，設(shè)置其屬性。 （1）、Cone Angel:光錐角度，用來(lái)控制聚光的范圍。 （2）、Penumbra Angel:半陰影角度，提供一種交互式方法控制光錐角度，這個(gè)角度與聚光燈的傳播緊密聯(lián)系，聚光燈的強(qiáng)度在指定傳播范圍內(nèi)以線性衰減。 （3）、Dropoff:傳播，控制聚光燈光束強(qiáng)度減少

9、率，取值范圍在0-50之間，設(shè)置為1時(shí)，幾乎沒(méi)有時(shí)間上的變化，沿著光束半徑?jīng)]有可辨別的減少變化；設(shè)置為0時(shí)，沒(méi)有任何衰減。,5、面光燈面光燈是一種二錐的矩形光源，形成一個(gè)有規(guī)則的照射平面。當(dāng)要該區(qū)域更大時(shí)，燈光的強(qiáng)度就要相應(yīng)增加。它可以用來(lái)模擬從窗口照進(jìn)來(lái)的矩面光。 按鍵，打開(kāi)Attribute Editor(屬性編輯器)對(duì)話框，設(shè)置其屬性。 6、體積燈光體積燈光可以用來(lái)模擬照亮特定的體積范圍。它可以對(duì)燈光的方向、顏色和衰減進(jìn)行控制。燈光的衰減可用顏色的坡度屬性來(lái)控制，對(duì)于質(zhì)量霧效果非常有用。使用體積燈光主要是因?yàn)樗軌虮憩F(xiàn)燈光的視覺(jué)范圍。 按鍵，打開(kāi)Attribute Editor(屬性編輯

10、器)對(duì)話框，其中屬性參數(shù)如下： （1）、Light Shape:燈光外形，有Box,Sphere,Cylinder和Cone等4種類型。 （2）、Color Range:顏色范圍，控制體積燈光從中心到四周邊界的顏色。通過(guò)調(diào)節(jié)坡度數(shù)值來(lái)模擬燈光的衰減。,（3）、Selected Position:選擇位置，調(diào)整選擇顏色控制點(diǎn)的位置。 （4）、Selected Color：選擇顏色，調(diào)整選擇控制點(diǎn)的顏色。 （5）、Interpolation:插補(bǔ)，控制不同顏色之間的過(guò)渡方式。 （6）、Volume Light Dir:體積光方向，控制體積燈光照射內(nèi)部的方向。 （7）、Arc：控制體積燈光沿Y軸的內(nèi)

11、部照射角度。 （8）、Penumbra:半陰影，用于調(diào)節(jié)體積燈光不同距離間的強(qiáng)度，例如中心暗四周亮的照射效果。這個(gè)參數(shù)只對(duì)Cylinder和Cone形狀的體積燈光有效。,小 結(jié),在本章中學(xué)習(xí)了有關(guān)多邊形的基礎(chǔ)知識(shí)，了解了什么是多邊形的點(diǎn)、邊、面及其特征。并介紹了怎樣創(chuàng)建多邊形的方法。重點(diǎn)的部分在于對(duì)多邊形法線特性及使用方法的掌握。,第二節(jié) 燈光連接,教學(xué)目標(biāo): 1、如何進(jìn)行燈光的連接 2、燈光連接的方法有哪些 教學(xué)重點(diǎn): 1、掌握如何進(jìn)行燈光的連接 2、掌握燈光連接的方法 教學(xué)難點(diǎn): 1、掌握如何進(jìn)行燈光的連接 2、掌握燈光連接的方法,第二節(jié) 燈光連接,一、燈光連接 綜述：在真實(shí)的世界中，燈光

12、會(huì)照亮所有在照明范圍之內(nèi)的物體，除非有遮擋。而在Maya中，則可以隨意地控制燈光所能照射的物體。通過(guò)Light Linking(燈光連接),可以讓一盞燈只照亮某一個(gè)或某幾個(gè)物體，還可以讓一個(gè)物體只被某一盞燈或幾盞燈照亮。本節(jié)將重點(diǎn)向讀者介紹燈光的連接。 1、創(chuàng)建場(chǎng)景及燈光 （1）、創(chuàng)建一個(gè)NURBS球體，多次按鍵原地復(fù)制球體，然后使用 移動(dòng)工具調(diào)整球體的大小和位置。 （2）、執(zhí)行命令CreateLightSpot Light,創(chuàng)建一盞聚光燈。按鍵透視圖進(jìn)入燈光顯示模式，按鍵，打開(kāi)Spot Light的屬性編輯窗口，設(shè)置參數(shù)。,（3）、按鍵，原地復(fù)制Spot Light并移動(dòng)。多次復(fù)制并使用移動(dòng)

13、，旋轉(zhuǎn)工具調(diào)整Spot Light的位置，最后得到5盞燈對(duì)應(yīng)著場(chǎng)景中的5個(gè)球體。 （4）、為每個(gè)Spot Light設(shè)置不同的顏色，設(shè)定顏色時(shí)要確保各個(gè)顏色不同。取一盞燈的顏色的HSV值為HSV（240，1，1），以此類推其他4盞燈的顏色分別為HSV（300，1，1）、HSV（60，1，1）、HSV（120，1，1）、HSV（180，1，1）。 （5）、渲染并觀察場(chǎng)景的燈光照明。 （6）、執(zhí)行WindowRendering EditorsRender Settings命令，打開(kāi)光線追蹤，設(shè)置參數(shù)。 （7）、渲染并觀察場(chǎng)景的燈光照明。,2、燈光的連接 （1）、現(xiàn)在開(kāi)始進(jìn)行燈光的連接。利用上面的場(chǎng)

14、景，執(zhí)行WindowRelationship EditorsLight Linkinglightcentric命令，打開(kāi)關(guān)系編輯窗口，這是以燈光為中心的Relationship Editors（關(guān)系編輯窗），左欄是燈光，右欄是場(chǎng)景中的物體。選擇SpotLight1,SpotLight1項(xiàng)會(huì)變灰，而右欄中被它照亮的物體也會(huì)變灰。從這個(gè)Relationship Editors中可以看到SpotLight1照亮了場(chǎng)景中的所有物體。 （2）、點(diǎn)擊窗口中左上角選項(xiàng)后面的黑三角，彈出下拉式菜單。通過(guò)它可以切換Relationship Editor的類型。 （3）、選擇Object Centric Ligh

15、t Linking。切換到以物體為中心的Relationship Editor，可以看到nurbsSphere2被場(chǎng)景中的所有燈照亮。,（4）、為了方便燈光的連接，可以對(duì)球體和燈光重命名，使它們對(duì)應(yīng)起來(lái)。執(zhí)行WindowOutliner命令，在Outliner窗口中雙擊球體和SpotLight進(jìn)行重命名。 （5）、在進(jìn)入以燈光為中心的關(guān)系編輯窗口時(shí)，可在左欄選擇SpotLightblue，在右欄點(diǎn)擊其他物體，使它們變白，只留下nurbsSphere_blue為灰色。這樣，藍(lán)色的SpotLight只照亮nurbsSphere_blue，而不會(huì)照亮場(chǎng)景中的其他物體。 （6）、用同樣的方法，使Spo

16、tLightgreen只照亮nurbsSpheregreen，使SpotLightyellow只照亮nurbsSphereellow等，使每盞燈只照亮對(duì)應(yīng)的球體。 （7）、渲染，觀察燈光連接后的渲染效果。,小 結(jié),在本章中學(xué)習(xí)了有關(guān)多邊形的基礎(chǔ)知識(shí)，了解了什么是多邊形的點(diǎn)、邊、面及其特征。并介紹了怎樣創(chuàng)建多邊形的方法。重點(diǎn)的部分在于對(duì)多邊形法線特性及使用方法的掌握。,第三節(jié) 攝像機(jī),教學(xué)目標(biāo): 1、什么是缺省的攝像機(jī) 2、什么是攝像渲染尺寸 3、如何創(chuàng)建創(chuàng)建攝像機(jī) 教學(xué)重點(diǎn): 1、掌握什么是攝像渲染尺寸 2、掌握如何創(chuàng)建創(chuàng)建攝像機(jī) 教學(xué)難點(diǎn): 1、掌握什么是攝像渲染尺寸 2、掌握如何創(chuàng)建創(chuàng)建攝

17、像機(jī),第三節(jié) 攝像機(jī),一、缺省的攝像機(jī) 綜述：Maya中的場(chǎng)景要通過(guò)攝像機(jī)來(lái)展現(xiàn)。Maya提供了4架初始攝像機(jī)：persp（透視攝像機(jī)）、top(頂視攝像機(jī))、front(前視攝像機(jī))、side(測(cè)試攝像機(jī))。執(zhí)行Window Outliner命令，打開(kāi)Outliner窗口，可以看到頂部有4架初始的攝像機(jī)，目前為藍(lán)色隱瞞狀態(tài)，所以無(wú)法在視圖中看到它們的標(biāo)志。 （1）、選擇persp攝像機(jī)，執(zhí)行DisplayShowShow Selection命令，顯示出透視圖攝像機(jī)的標(biāo)志。執(zhí)行DisplayShowCamera Manipulators(攝像機(jī)操縱器)命令，顯示出它的操縱器，其中包括可以調(diào)節(jié)的

18、目標(biāo)點(diǎn)和視野范圍框等。 （2）、在實(shí)際制作中，透視圖攝像機(jī)往往起到輔助調(diào)節(jié)的作用，由于它屬于“一點(diǎn)攝像機(jī)”類型，所以不易于進(jìn)行攝像機(jī)動(dòng)畫(huà)的制作。一般我們會(huì)創(chuàng)建新的攝像機(jī)，用于最后的渲染。,二、創(chuàng)建攝像機(jī) 1、執(zhí)行CreateCamera 命令，創(chuàng)建攝像機(jī)。選中攝像機(jī)，按鍵打開(kāi)屬性編輯器 （1）、Angel of View:視角。 （2）、Focal Length:焦距。 （3）、Camera Scale:攝像機(jī)比例。 （4）、Near Clip Plane和Far Clip Plane:用來(lái)確定攝像機(jī)的可視區(qū)域。 （5）、Background Color:背景顏色。 （6）、Image Pla

19、ne:背景圖平面。當(dāng)建立了背景圖后，背景顏色將消失。,2、攝像機(jī)可以用來(lái)對(duì)背景進(jìn)行設(shè)置。點(diǎn)擊Image Plane后面的Create按鈕，進(jìn)入背景圖平面屬性對(duì)話框。 （1）、Display:確定背景圖是在攝像機(jī)視圖中出現(xiàn)，還是在所有視圖中出現(xiàn)。 （2）、Display Mode:顯示模式。 （3）、Color Gain:色彩增益。 （4）、Color Offset:色彩偏移量。 （5）、Image Plane:確定背景是否隨攝像機(jī)一起運(yùn)動(dòng)。 （6）、Type:確定背景圖類型是圖片還是貼圖。 （7）、Image Name:圖片名稱。 （8）、Texture:貼圖。,三、攝像渲染尺寸 1、創(chuàng)建場(chǎng)景

20、：一個(gè)簡(jiǎn)單場(chǎng)景、一個(gè)方體、三個(gè)錐體和一架攝像機(jī)，調(diào)整相對(duì)位置。 2、在透視圖執(zhí)行Panelsperspectivecameral命令，將透視圖轉(zhuǎn)化為攝像機(jī)視圖。 3、在cameral視圖中執(zhí)行ViewCameral Attribute Editor(攝像機(jī)屬性編輯器)命令，打開(kāi)它的屬性設(shè)置面板。展開(kāi)Film Back(電影支持)項(xiàng)目面板，這里用于設(shè)置將來(lái)輸出的影片類型，它比渲染分辨率的設(shè)置更高一級(jí)，主要用于電影的合成，使三維的影像和電影中實(shí)拍的鏡頭完全吻合。對(duì)于電視級(jí)別的應(yīng)用，從Film Gate(電影通道)中選擇35mm TV Projection類型，它的縱橫比為1.33（4：3），符合常

21、用的電視要求。 4、在攝像機(jī)視圖菜單中執(zhí)行ViewCameral SettingsFilm Gate命令，打開(kāi)電影邊框的顯示。 5、執(zhí)行WindowRendering EditorsRender Settings命令，在渲染設(shè)置窗口中從Image Size的Presets菜單中選擇PAL 768類型，其Device Aspect Ratio(設(shè)備縱橫比)為1.33。,6、在攝像機(jī)設(shè)置面板上，展開(kāi)Display Options(顯示選項(xiàng))項(xiàng)目，勾選Display Resolution(顯示分辨率)，打開(kāi)分辨率邊框的顯示。因?yàn)槟壳昂陀捌O(shè)想相符，所以兩個(gè)邊框重合在一起，最后的渲染將以此邊框?yàn)闇?zhǔn)。

22、7、缺省的分辨率邊框有點(diǎn)小，在攝像機(jī)設(shè)置面板中Display Options(顯示選項(xiàng))項(xiàng)目下設(shè)置其Overscan值為1.1，使它的邊框變大。 8、在攝像機(jī)視圖菜單中選擇ViewCameral SettingsSafe Action(安全框)，打開(kāi)安全框顯示。同時(shí)打開(kāi)安全標(biāo)題框的顯示。 9、最外邊為分辨率邊框：為真正渲染的圖片尺寸大??；中間為安全框：在圖像輸出到電視后，周圍的部分會(huì)被裁掉，只能看到安全框以內(nèi)的圖像；里邊為安全標(biāo)題框：提示文字標(biāo)題不應(yīng)超出此界限。,四、調(diào)節(jié)鏡頭焦距 1、攝像機(jī)的焦距可以無(wú)極變化，比真實(shí)的攝像機(jī)自由多了。 2、在攝像機(jī)屬性設(shè)置面板中Camera Attributes項(xiàng)目下，設(shè)置Angel of View 的值為54，近似于人眼的視角，渲染范圍中看到的物體明顯增多。 3、Angel of View（視角）和Focal Length(焦距)是關(guān)聯(lián)的一對(duì)參數(shù)，調(diào)節(jié)哪一個(gè)都可以。調(diào)節(jié)Focal Length值為5，這是一種超廣角的魚(yú)眼鏡頭；調(diào)節(jié)Focal Length值為100，這是一種長(zhǎng)焦望遠(yuǎn)鏡頭，縮放視圖。 五、調(diào)節(jié)剪切平面 1、Clip Plane(剪切平面)是攝像機(jī)特有的一個(gè)屬性，這與真實(shí)的攝像機(jī)不同。真實(shí)的攝像機(jī)可以拍到無(wú)窮近和無(wú)窮遠(yuǎn)處的景