想要让你制作的效果图更逼真,光的特性你一定要了解
2024-08-07
本文介绍现实世界中的光。当你为场景提供照明时,了解光线的自然行为对你会很有帮助。
当光线照射到表面时,表面会反射它们,或者至少反射其中的一部分,使我们能够看到表面。表面的外观取决于照射到它的光线以及表面材料的属性,例如颜色、光滑度和不透明度。
材质允许你指定曲面的视觉属性。
强度
光原点的强度会影响光线照亮物体的亮度。投射在颜色鲜艳的物体上的昏暗光线仅显示暗淡的颜色。

左图:一个由蜡烛照亮的房间,蜡烛是一种低强度的光源。
右图:同一个房间被更高强度的灯泡照亮。
入射角
表面离光源倾斜的程度越大,它接收的光就越少,看起来就越暗。表面法线相对于光源的角度称为入射角。
当入射角为0度时(即光源垂直撞击表面),表面被光源的全部强度照亮。随着入射角的增加,照明强度会降低。

入射角会影响强度。
衰减
在现实世界中,光线会随着距离的增加而减弱。远离光源的物体看起来更暗;靠近光源的物体看起来更亮。这种效应被称为衰减。
在自然界中,光以平方反比的速率衰减。也就是说,它的强度与距光源的距离的平方成正比。当光被大气散射时,衰减通常会更大,尤其是当大气中有尘埃颗粒、雾或云时。

A. 逆衰减
B. 平方反比衰减
这些图表显示了衰减曲线。
反射光和环境光
物体反射的光可以照亮其他物体。表面反射的光越多,它对照亮环境中其他物体的贡献就越多。
反射光产生环境光。环境光具有均匀的强度和均匀的漫射。它没有可辨别的来源,也没有可辨别的方向。

A. 直射光 B. 反射光 C. 产生的环境光
颜色和光线
光的颜色在一定程度上取决于产生光的过程。例如,钨丝灯投射橙黄色光,汞蒸气灯投射冷蓝白光,阳光是黄白色的。光的颜色还取决于光线穿过的介质。例如,大气中的云会使日光变为蓝色,而彩色玻璃会使光线染成高度饱和的颜色。
浅色是加色;主要的浅色是红色、绿色和蓝色 (RGB)。当多种颜色的光混合在一起时,场景中的总光会变亮并最终变成白色。

彩色灯的加性混合
色温
色温以开尔文 (K) 度数来描述颜色。这对于描述光源的颜色和其他接近白色的颜色值非常有用。下表显示了一些常见类型的光的色温,以及等效的色调编号(来自 HSV 颜色描述)。
如果将这些色调数字用于场景中的灯光,请将值设置为全 (255),然后调整饱和度以满足场景的需要。在心理上,我们倾向于纠正光色,使物体看起来被白光照亮;通常,场景中色温的影响应该是微妙的。
