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数字人C4D基础知识之八:窗外光  

2015-03-04 22:12:27|  分类: 基础知识 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 学习笔记之二 窗外光 - 数字人 - 数字人的学习空间
 
学习笔记之二 窗外光 - 数字人 - 数字人的学习空间
 
第一部分理论:
 从窗外射入的太阳光总是随着距离而逐渐衰减。到达室内的阳光,在墙面和地面、天花板上之间来回反射,所以在室内几乎总是散射光。室内其他的地方总是能接受经过某个表面反射的阳光。

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室内看到的自然光总是来自窗户。窗外射入的阳光足以担当室内的光源,而且很柔和,有一扇窗户,室内反差很大,有多扇窗户,辅助光多,会使室内反差下降。

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天气因素是决定窗外的自然光的颜色之一。阴天,窗外射入是白色、灰或蓝色。晴天时,是蓝色的天空光,或白色、黄色阳光。早晚可能是泛红或橙黄色的光等等。光线进入室内,四处反射,受地面、墙面、家具等颜色影响也能改变颜色。
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 上午的阳光
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 下午的阳光(效果图) 

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 正午的阳光

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 黄昏的阳光

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日落之前的阳光 (效果图) 
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雨天的阳光(效果图) 

北窗光:在北半球,从北边窗户射入进来的阳光,一定是天空的散射光,柔和的,没有明显的方向性,室内也不会出现强烈的阴影。
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北边窗户(照片)
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 南边窗户和西边窗户光影对比(照片,此时太阳应该在西南方向)

第二部分初步实践
模拟1:
1、建立一个平面6米长,4米宽的地面。
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2、按C转换多边形,按D 偏移值为2.4米高。
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3、边选择,按K ,循环模式,切一圈。
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4、按UL选择这圈边,在下边坐标栏--位置Y :80CM。
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5、按K 在上面切一圈。在位置 Y:210CM。
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6、再切两刀,选择两圈边,在下边的尺寸 X:  120CM ,说明这两条线相隔120CM。
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7、选择菜单--工具下的 “测量和移动”,用鼠标移动两个端点(自带捕捉功能),发现距离如下:
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8、保持两条纵向的边被选择,在距离,输入100CM,回车。
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9、发现两条边同时向左移动,其中一条边距离左边正好100CM。
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小结:通过以上几种方法,C4D可以按照尺寸控制点和边。
10、按UB环形选择 ,这一圈边。
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11、按MF 切割边(左右移动,可以多增加分割边数),设置为1.
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12、在中间添加分割线,并按D ,向外挤压20CM,不勾选创建封顶。
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13、在按I 内部挤压,不勾选保持群组。再按D 向外挤压,并删掉这两个面。
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14、这是制作仿真窗户。因为我们没有制作真实的,带厚度的墙,由于在室内,所以模拟制作一个窗户。在室内看是可以的,在室外看就“穿帮”了。建立一个摄像机,设置高度Y:160CM,一般人眼高度。
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 15、点击“内容浏览器”--VISUALIZE--OBJECT--OFFICE-SEATING下的一把椅子。
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16、建立一个“实例”对象,指向该椅子。在顶视图,调整位置关系。
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布置如下曾是场景。
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17、建立一个白色的材质,反射给一点,当做实验用的“墙漆”。
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18、点击渲染如下,这是由于场景中有两盏默认灯光在起作用。
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19、模拟太阳直射光。建立一个远光灯,投影为强烈跟踪。
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20、注意:如何布置这个远光灯呢?这里有一好招。点击远光灯,在窗口菜单--选择“摄像机”--设置活动对象为摄像机。这样,把远光灯当做摄像机,然后调整好位置,就是该远光灯延Z轴射向的位置和方向。这个方法非常快速,一般人我不告诉他。
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21、然后,再选择窗口菜单“摄像机”把“设置活动对象为摄像机”改为真正的摄像机,场景就转回来了。渲染一下,只有灯光照亮的地方被渲染。这是直射光,普通渲染的效果。
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22、因为光还要在墙壁反弹,间接照亮房间,所以选择“渲染设置”-全局光照“--按照如下设置。
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23、渲染,发现比以前好一些,远光灯间接照亮了房间。但窗外还有大气的散射光---天光。
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24、建立“天空”对象,再建立一个发光材质,在纹理添加渐变,做如下设置:
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25、场景对象如下:
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26、渲染如下。天空是一个巨大的封闭球体,从四面八方发出蓝色的光,模拟大气的散射光。天光不仅照亮了窗外,夜照亮了室内。(室内的斑点和瑕疵不在讨论范围内,以后再谈)
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 27、下面模拟上午阳光。调整远光灯,灯光应该偏右上
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28、点击远光灯,勾选色温,调整偏暖色。
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29、渲染如下,墙壁泛蓝冷色,地上的阳光为淡黄色。
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30、调整远光灯位置,正午阳光。
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31、模拟下午阳光:
调整远光灯“阳光”位置,偏西。
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32、重新设置天空的材质如下:
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33、渲染,场景发暖。
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模拟2:
1、保留全局渲染设置,删除上述场景中的一切灯光,添加物理天空。
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2、这是C4D自带的模拟大气环境的天空物理着色器,可以按照地理位置,时间模拟当地的大气环境以及天空物理现象等,非常强大。(物理天空以后有机会详细介绍)
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3、下面是模拟早晨八点三十分的场景。
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4、下面是模拟早晨正午十二点的场景。
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5、下面是模拟下午三点四十分的场景。
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6、下图是上午的场景,场景有点暗。
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7、调整渲染设置的GAMMA值为1.8,(默认为1)
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8、再渲染,场景变亮。场景中的暗斑是因为采样值太低或光线强度不够等原因造成的,以后在详细研究。
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9、打开全局光照,渲染速度变慢。除了优化参数提升速度之外,还可以打开“缓存文件”,按照以下设置来提升速度 。
当然如果你能更换好的计算机那就更好了。
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总结:三维软件的图像和动画渲染的速度是由计算机的CPU的主频和核数(线程数)的多少决定的,越高则越强。目前,个人计算机的CPU为i7 4790K,主频为4K,核数为4核八线程,报价为2100元,性价比最好的为 E3-1230 V3 主频为3.5K,核数为4核八线程,报价为1500元。梦中情人:i7 5960X,主频为3K,八核十六线程,CPU的价格6999元,那个速度,应该很快吧?

后记:网上的室内照片大部分是效果图,真实的照片很少。喜爱室内设计的朋友,多用手机自己随机拍摄一些室内光影照片,保留进行参考学习,积累到一定程度就会有进步。

声明:学习内容来自英国理查德-约特的《视觉艺术用光-LIGHT FOR VISUNAL ARTISTS》一书。
 
【补充】
      1、一般模型的法线都是向外,计算机在渲染的时候,为了节约资源,所以一般三维软件,模型法线相反的面(模型里面)是不渲染的。所以渲染看不到。上面制作这个房间模型,法线是向外的,我们进入到模型里边,按理说应该渲染不出来,或者应该把模型的面翻转里边,使法线向里才对啊?为什么我没有做呢?博友看来之后,是不是有这个问题呢?因为C4D的材质默认是两面强制渲染。所以,我也就懒做这件事了,是我没有说清楚。但是你必须知道这件事情,如果你使用了SKETCHUP建模,就必须考虑正反面的问题。
      2、博友从图上看到,室内颜色是改变了。但是总感觉室内有点黑。那是因为仅用远光灯模拟阳光和用天空模拟天光是不够的。现实制作的时候,在窗口还有添加一个面光源,盖住窗口,向室内照射才能使室内光照充足。
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