What & How & Why

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cg:books:digital_lighting_and_rendering:ch_1 [2023/01/03 02:51] – ↷ 页面vfx:digital_arts:digital_lighting_and_rendering:ch_1被移动至cg:books:digital_lighting_and_rendering:ch_1 codingharecg:books:digital_lighting_and_rendering:ch_1 [2023/01/06 06:55] (当前版本) – [Direct and Indirect Light] codinghare
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 ====Motivation==== ====Motivation====
-Motivation 决定了场景的灯光该怎么设置。+Motivation 指灯光应该与需要讲述的故事匹配。它决定了场景的灯光的光源的配置(位,强度等等)
 ===Off-Screen Space=== ===Off-Screen Space===
-Off-Screen Space 指不在摄像机范围内的区域。但不在该区域不代表不重要:很多场景的 Motivation 很大程度上取决于这部分区域的**光照**(//illumination//)、**阴影**(//Shadows//)以及**反射**(//Reflection//)。在设置光照之前,很重要的一步就是构想 Off-Screen Space 这一部分的内容。+Off-Screen Space 指不在摄像机范围内的区域。但不在该区域不代表不重要:很多场景的 Motivation 很大程度上取决于这部分区域的**光照**(//illumination//)、**阴影**(//Shadows//)以及**反射**(//Reflection//)。在设置光照之前,很重要的一步就是构想 Off-Screen Space 这一部分的内容。\\ \\  
 +典型的例子: 
 +{{ :cg:books:digital_lighting_and_rendering:snipaste_2023-01-03_23-49-20.png?400 |}} 
 +  * 右上角的光来自于窗户外,因为有窗户各格子的阴影 
 +  * 左下角的光来源于一个多云的天(软阴影) 
 +  * 右下角的光源来源于太阳直射(硬阴影)
 ===Qualities of Light=== ===Qualities of Light===
 光源主要通过如下的,被称为 //Qualities of Light// 的特性来区分: 光源主要通过如下的,被称为 //Qualities of Light// 的特性来区分:
   * //Color temperature//,决定了灯光的**颜色**。   * //Color temperature//,决定了灯光的**颜色**。
   * //Brightness//,与相机相关的特性,决定了相机**曝光的程度**。   * //Brightness//,与相机相关的特性,决定了相机**曝光的程度**。
-  * //Softness//,该特性由一系列灯光的设置决定。对于 //spotlight//, //penumbra// 决定了自身边缘阴影的硬度//Decay & Drop-off// 决定了光线是如何根据距离进行衰减的阴影的硬度(//soft & hard shadow//)会给人带来不同的感觉+  * //Softness//,该特性由一系列灯光的设置决定。 
 +    * 对于 //spotlight//, //penumbra// 决定了自身边缘阴影的硬度 
 +    * //Decay & Drop-off// 决定了光线是如何根据距离进行衰减的 
 +    * 阴影的硬度(//soft & hard shadow//)会给人带来不同的感觉
   * //Throw pattern//,即灯光的**形状**。   * //Throw pattern//,即灯光的**形状**。
-  * //Light angle//,灯光的**角度**,决定了灯光来自哪里。比如正午的阳光就会来自顶部。+  * //Light angle//,灯光的**角度**,告知了灯光的**源**。比如正午的阳光就会来自顶部。
 通过模仿现实生活中的灯光,可以将以上的元素组织到一起。 通过模仿现实生活中的灯光,可以将以上的元素组织到一起。
-===Direct and Indirect Light===+===直接与间接光===
 //Driect light//(**直接光**)指**来源于光源的光线**,比如阳光。 //Indirect light//(**间接光**) 指直接光反射或者反弹**至少一次**而产生的光线。比如台灯照亮天花板后,天花板上产生的灯罩形状的亮斑,就是**直接光**;而受该亮斑照明的区域产生等亮光,才是**间接光**。 //Driect light//(**直接光**)指**来源于光源的光线**,比如阳光。 //Indirect light//(**间接光**) 指直接光反射或者反弹**至少一次**而产生的光线。比如台灯照亮天花板后,天花板上产生的灯罩形状的亮斑,就是**直接光**;而受该亮斑照明的区域产生等亮光,才是**间接光**。
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 ===E.g. Cheating in 3D=== ===E.g. Cheating in 3D===
 下面是一个典型的 cheating 的过程:\\ \\  下面是一个典型的 cheating 的过程:\\ \\ 
-可以看到下图中佛像并没有很好的被旁边的蜡烛照明,也没有轮廓感:+可以看到下图中佛像的**前部**并没有很好的被旁边的蜡烛照明,也没有轮廓感:
 {{ :vfx:digital_arts:digital_lighting_and_rendering:cheating_3d_1.png?400 |}} {{ :vfx:digital_arts:digital_lighting_and_rendering:cheating_3d_1.png?400 |}}
-下图通过复制蜡烛光源,改变位置,从而使佛像在场景中变得更加明显:+下图通过复制蜡烛光源并移动到佛像的**前部**并使只对佛像生效,从而使佛像在场景中变得更加明显:
 {{ :vfx:digital_arts:digital_lighting_and_rendering:cheating_3d_2.png?400 |}} {{ :vfx:digital_arts:digital_lighting_and_rendering:cheating_3d_2.png?400 |}}
-同时通改变佛像背后物体的照明度,并且在佛像背后增加一个 rim light, 使佛像的轮廓感更强:+ 
 +同时通改变佛像背后物体的照明度,并且在佛像背后增加一个 rim light, 使佛像的轮廓感更强:
 {{ :vfx:digital_arts:digital_lighting_and_rendering:cheating_3d_3.png?400 |}} {{ :vfx:digital_arts:digital_lighting_and_rendering:cheating_3d_3.png?400 |}}
 ===Cheating in Live Action=== ===Cheating in Live Action===
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 正如摄影,绘画一样,3D Rendering 也是将三维场景转化为二维场景的过程。因此,通过安排 3D 场景中的实物来让观众明白场景要表达的东西,就是 //Make Things Read// 的意义。而灯光在这个过程中扮演了关键的角色。这个过程被称为 //Modelling with light//,这是因为灯光可以让观众获得实物的 3D 形态。 正如摄影,绘画一样,3D Rendering 也是将三维场景转化为二维场景的过程。因此,通过安排 3D 场景中的实物来让观众明白场景要表达的东西,就是 //Make Things Read// 的意义。而灯光在这个过程中扮演了关键的角色。这个过程被称为 //Modelling with light//,这是因为灯光可以让观众获得实物的 3D 形态。
 ===Making Things Believable=== ===Making Things Believable===
-CG 渲染的种类很多,有的渲染要求 //photorealism//,有的则要求渲染看起来想卡通。但无论是哪种渲染,场景中的灯光都必须是 //Believable// 的。\\ \\ +CG 渲染的种类很多,有的渲染要求 //photorealism//,有的则要求渲染看起来想卡通。但无论是哪种渲染,场景中的灯光都必须是 //Believable// 的。
   * //Believable// 意味着:场景中的灯光的**平衡性**需要与真实世界的灯光一致(比如来自窗户的日光就是比台灯亮)。   * //Believable// 意味着:场景中的灯光的**平衡性**需要与真实世界的灯光一致(比如来自窗户的日光就是比台灯亮)。
-  * 通常,我们可以通过找真实世界的参考来决定 3D 场景中灯光的特性。+  * 通常,我们可以通过找**真实世界的参考**来决定 3D 场景中灯光的特性。
   * 我们需要通过仔细的设置灯光来达到 //Believable// 的效果;软件只是工具,并不能替代我们做这些事。   * 我们需要通过仔细的设置灯光来达到 //Believable// 的效果;软件只是工具,并不能替代我们做这些事。
 ===Enhancing Shaders and Effects=== ===Enhancing Shaders and Effects===
-通常情况下我们需要按需求向场景中添加灯光来确保某些材质与真实世界更像。比如给眼睛打高光等等。对于 Effects 来说,也可以添加一些细节来增加其真实性,比如往爆炸的周围添加光源。+通常情况下我们需要按需求向场景中添加灯光来确保某些材质与真实世界更像。比如给眼睛打高光等等。 
 +  * Effects 通常需要独立的光源和细节来增加其真实性,比如往爆炸的周围添加光源。
 ===Maintaining Continuity=== ===Maintaining Continuity===
 在参与长期项目的过程中,会有很多人参与到不同的镜头中。我们需要确保每一个镜头给观众带来的感觉是“无缝”的。在 Visual Effects 中,这个问题会更加复杂,因为我们需要将 CG 元素添加到实拍场景中。在实拍素材的采集中,天气的变化会给实拍素材带来不一致;因此我们需要按需求来对镜头进行最后的灯光调整。 在参与长期项目的过程中,会有很多人参与到不同的镜头中。我们需要确保每一个镜头给观众带来的感觉是“无缝”的。在 Visual Effects 中,这个问题会更加复杂,因为我们需要将 CG 元素添加到实拍场景中。在实拍素材的采集中,天气的变化会给实拍素材带来不一致;因此我们需要按需求来对镜头进行最后的灯光调整。