内容发布更新时间 : 2024/6/28 18:31:43星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

三维动画中灯光与渲染的探究与实现

灯光与摄像机正确的设计如图4-3所示。

图4-3 主光源与摄像机成角度示意图

在于摄像机形成角度的同时，光照可以完全照射到角色模型，过亮的光斑也就随之消失了。

角色渲染的完成如图4-4所示：

图4-4 角色完成示意图

作品由于涉及到室内和室外的场景，两者对灯光的布局也存在了一定的差异。 由于室外的场景相对为了比较大，灯光采用少许泛光灯和一种聚光灯，加大了聚光灯的光照范围。使得光照范围与外部场景大小一致，这样可减少光照不均的现象产生。场景的灯光必须考虑到折射，反射等现象的光照，所以会开启全局光照明。考虑到真实性原则光与影的结合，开启了聚光灯的阴影贴图。

在最初进行灯光亮度调节时开始营造白天欢快的气氛是的聚光灯调节参数0.5，同时灯光颜色偏蓝点，RGB（222,245,255）使场景明亮。

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本科生毕业设计(论文)

白天室外场景的灯光设置如图4-5所示。

图4-5 白天外景示意图

夜晚外景的灯光调节主要就是把灯光相对调暗点，聚光灯参数设置为亮度0.3，开启VR阴影贴图。其余不变即可。

对于室内，空间相对较小，灯光仅仅使用了几盏泛光灯与一盏环境光，但在前期模型建立时候，由于有窗户的那面墙壁与房间并没有成为一体，造成墙壁与墙壁的拐角处很容易存在缝隙，这样对灯光布局时，很容易产生漏光现象，也就使得渲染出来的图片墙角接缝处非常亮，甚至出现曝光现象而与之接近的墙壁面会出现暗灰色的斑点。这种现象在白色墙壁上是非常明显的，更糟糕的是这会直接影响到作品的风格。所以要特别注意曝光与墙角的漏光现象的产生，每盏灯光亮度都没有特别强。房间中六盏泛光灯，每盏亮度0.1，分两排排列，位于房顶与地面的中间。

室内灯光示意图如4-6所示。

图4-6 室内灯光示意图

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三维动画中灯光与渲染的探究与实现

4.4 作品中渲染技术的应用

4.4.1 作品前期渲染

此次作品前期逐帧图片渲染采用V-Ray渲染器进行渲染。

室外场景开启全局光照明与环境光照明，若不开全局光照明仅仅依靠一盏聚光灯和泛光灯，整个场景就是一片黑暗。只有聚光灯直接照射的地方存在一点亮光。

未开启全局照明的外景如图4-7所示。

图4-7 未开全局光的示意图

所以，在相对比较大的场景中，若单单依靠基本灯光的布局实现的可能性是比较小的，由此推断三点照明的方法比较适用于场景小紧凑的模型中。

当开启全局光照明以后，设置一次反弹倍增1.0，二次反弹倍增0.5.这是由于自然环境下一次反弹比二次反弹光能损失小。若减少一次反弹的倍增，场景会变得暗淡些。

开启全局照明效果与参数如图4-8所示。

图4-8 开启全局光照明示意图

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室内场景依然开启全局照明。于此同时，为达到更好的渲染效果以及提高后期合成的速度和特效的添加，进行了大量分层渲染。作品中的渲染按照模型属性分为4层，角色层，阴影层，场景层和天空。这样的分层在最后合成中由于每张图层都包含Alpha通道，利用黑透白不透的通道原理，四张图层的叠加就形成了一副完整的画面。

分层渲染如图4-9所示。

图4-9 分层渲染示意图

角色层的实现是先将角色与地板以外的模型隐藏，对地板进行遮罩处理。也就是对地板的V-Ray属性中无光属性中的无光对象勾选，并把混入Alpha参数调节为-0.1，同时勾选。

角色渲染的V-Ray设置如图4-10 所示。

图4-10 角色渲染V-Ray示意图

阴影层的渲染不需要任何灯光的出现，只需打开全局光这样可以使得阴影会有松散的

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