淺析建筑效果圖日光布光方法及設置技巧

　　摘要:建筑效果表現在很大程度上取決于建模、燈光和材質三個方面，其中布光方法是否合理高效、參數設置是否得當，對于建筑場景的效果表現和渲染速度來說是相當重要的。以萍鄉高等專科學校三維數字校園模型場景為例，講解常見的日光布光方法及設置技巧。

　　關鍵詞:建筑效果圖;日光;布光方法;參數設置

　　建筑效果圖的制作主要包括以下四個大的部分，分別是建模、材質、燈光以及后期處理。本文主要探討建筑效果圖表現的燈光部分中的日光布光方法以及燈光設置技巧。希望通過本文能起到拋磚引玉的作用。

　　建筑效果圖日光布光常用的方法有:三點布光法、局部燈光陣列法、全局泛光燈陣列法、全局聚光燈陣列法以及針對于VRay渲染器的烘焙貼圖間接照明布光法，下面我們將分別來討論各種布光方法的相關設置和技巧。

　　1三點布光法

　　建筑效果圖表現中三點布光技術的靈感來源于攝影的三點布光技術，該方法通過一盞主燈，模擬主光源照射;一盞輔助光源，模擬環境光照射;一盞補光，可以幫助人們從視覺上將對象與背景區分開來，從而完成三點燈光的布光設置。下面將討論在建筑效果圖中如何去表現。

　　1.1主燈燈光設置方法與技巧

　　主燈燈光應以使用目標平行光來進行設置為宜，主燈的照射范圍，應完全包含所需要照明的建筑對象(可通過shift+4的快捷鍵進行調整燈照射區域的調整)，同時開啟目標平行光的泛光化選項，避免未照射區域出現死黑。為了使建筑效果圖渲染時達到最佳的效果，主燈燈光設置方法如下:在頂視圖中，主燈的入射方向應該與攝像機的觀看方向成入射角的關系，這樣便于得到較好的光影效果。在前視圖中主燈入射角的高度應該控制在仰角45度左右(為了模擬清晨或傍晚效果時，可適當降低仰角角度，并配以不同的燈光顏色來完成所需效果)，主燈燈光高度應該盡量控制在所照明的建筑高度的三倍以上，燈光色彩應以暖黃色調的暖光源為主。

　　1.2輔助燈光設置方法與技巧

　　輔助燈光的設置主要目的是為了對場景中的建筑物體進行輔助照明，建筑模型在不受主燈照明的范圍內表面仍然是死黑的，為了讓高光區與背光區的過渡自然而需要設置輔助燈光加以照明。[3]一般利用泛光燈來模擬，泛光燈所在的位置在頂視圖中應基本上與主燈成對角的關系并靠近攝像機一側，同時距建筑物應該在建筑物長度的3倍以上;在前視圖中泛光燈的高度應該是建筑物高度2～3倍，同時泛光燈的燈光強度設置為主燈燈光強度的70-80%，在高級參數中關閉泛光燈的高光反射，使輔助燈光不要對建筑物產生高光，只用漫反射光對場景進行補光照射，燈光顏色應以冷色為主，用以模擬環境光的照明。

　　1.3補光照明設置方法與技巧

　　補光照明在建筑效果圖表現中主要作為底面輔助光出現。在三點燈光布光法中，利用主燈和輔助光對場景進行照亮的同時，會使建筑模型下方的面部分顯示死黑，為了照亮這部分死黑的面，可利用另外一盞泛光燈來對建筑模型朝向下方的面進行照明。燈光設置方法與技巧是在頂視圖上，將泛光燈設置在建筑物的中心位置，在前視圖中，將泛光燈向建筑物下方移動，距離是建筑物高度的四倍以上，目的是使燈光的照射強度在建筑物的各個面上基本達到一致，不至于使部分區域出現過曝現象;強度為輔助光的50%左右，顏色設置為冷色調，較輔助光源色彩更深。

　　2局部燈光陣列法

　　為了使建筑效果圖的渲染效果更加真實，陰影信息更為豐富，在三點布光法的基礎上發展出局部燈光陣列法，該方法渲染時間比三點布光法更長，但圖形渲染效果更好。

　　2.1主燈、補光燈光設置方法

　　因局部燈光陣列法是在三點布光法的基礎上發展出來的，因此，主燈、補光燈光的設置方法可以參考三點布光法的設置方法。

　　2.2輔助燈光設置方法與技巧

　　局部燈光陣列的輔助燈光布光方法是利用目標聚光燈的局部燈光陣列技術來模擬漫射的環境光。具體的布光方法是，在頂視圖創建個局部的目標聚光燈的燈光陣列，并調整各個泛光燈使其以建筑物的中心點為圓心呈現半圓形環繞分布，在單一平面內的燈光分布數量為8-10盞，在前視圖調整最上層的燈光高度為建筑物的高度的兩倍左右，各個燈光采用實例復制方式，便于后期修改;以最上層燈光為基礎向下實例復制兩層燈光，使最下層燈光的高度在建筑物高度的二分之一的上方，同時利用最下一層燈光進行再次以復制的方式復制一組燈光，并將其燈光放置在建筑物下方的兩倍高度左右的位置，燈光總體亮度值控制在所有燈光亮度的總和為主光光源的70-80%，燈光顏色設置為冷藍色調用以模擬環境光的照射，建筑物最下層的燈光設置色彩應該較上三層顏色更深一些，用以模擬底光照射。

　　3全局泛光燈燈光陣列法

　　全局泛光燈燈光陣列法，是對建筑群進行整體照亮的燈光布光常用方法。該方法的好處是可以利用標準燈光來完成場景的照亮，并在渲染時達到很好的照明效果，而渲染時間較其他高級照明的布光方法更短。其布光方法中主光源和補光一般都采用三點布光方法進行設置，參數也可以參照三點布光法。這里我們重點探討輔助燈光部分的設置方法和技巧。

　　輔助燈光可以采用泛光燈的燈光陣列技術來完成模擬環境光照射的效果。具體設置方法是首先在頂視圖建筑群的邊緣側，創建一個泛光燈，設置泛光燈的遠距衰減，使燈光的結束范圍完全包裹建筑群的另外一側，然后將泛光燈實例復制到建筑群的另外一次，框選兩盞燈光，使用旋轉實例復制的方式，創建一個圓形的燈光陣，一般泛光燈的數量控制在8盞或者10盞比較合適;在前視圖中，調整整個泛光燈的高度在建筑物高度的三倍以外，同時一定要控制好各個燈光的照射范圍確保燈光的衰減區包含建筑群的所有場景，燈光的強度總和控制在主燈亮度的70-80%。

　　該燈光陣列法常用于大場景的漫游預覽動畫的燈光設置，該燈光陣列的優點在于渲染時速度較快，整體的光影關系較為細膩，場景表現效果也較好。因此在進行建筑漫游動畫燈光設置時，常常利用該燈光陣列布光方式。

　　4全局聚光燈燈光陣列法

　　在頂視圖中創建一個目標聚光燈，使聚光燈的目標點在建筑物的中心位置，聚光燈燈光所在的位置距離建筑物總體長度三倍左右，以聚光燈目標點為圓心進行圓形陣列，單層燈光數量控制在8盞，陣列時選擇實例復制的方式，便于后續燈光相關參數的調整;在前視圖中調整單層燈光的高度在建筑物高度的四倍以上;在前視圖中采用復制的方式來復制單層燈光，向下復制兩層，使各層燈光便于單獨調整參數，從而利用創建的三層燈光來模擬漫射的環境光照射，在燈光顏色設定中遵循冷色調為主，最上層的燈光顏色最冷，依次向下逐漸變暖，來模擬真實環境的環境光的色彩分布情況。

　　全局聚光燈燈光陣列常用于大場景中的局部場景展示，也常常應用于單建筑環繞動畫的布光，該燈光陣列法的好處是建筑物的光影關系更為細膩真實，同時渲染速度相對于高級照明要快得多。

　　電子論文投稿刊物：《智能計算機與應用》雙月刊，本刊由哈爾濱工業大學主辦，哈爾濱工業大學計算機科學與技術學院承辦，本刊宗旨：堅持理論與實際結合，普及與提高結合，注重科學性、知識性、實用性，普及推廣電腦知識，促進電腦應用水平不斷地提高，為廣大讀者和社會主義現代化建設服務。刊物特色：難易結合、靈活多樣、實用性強、可讀性好。

　　小結

　　建筑效果圖的燈光布局是一個很大的范疇，本文主要以建筑效果圖的日光表現為例，來探討了常見的幾種燈光的布光方法和設置技巧，其主要的目的是在縮短渲染時間的前提下盡量的渲染出真實的建筑效果，為建筑效果圖布光的學習者提供一種布光的思路。

　　在場景渲染時，進行效果預覽時常用三點布光法，優點是渲染速度快，設置方法簡單、易懂，在最終渲染時應根據實際，在靜幀場景渲染時常用局部燈光陣或烘焙貼圖間接照明布光法(渲染速度較慢，但效果較好)，而在動畫場景渲染時常采用全局泛光燈燈光陣列，用最少的渲染時間得到較好的動畫效果。

　　參考文獻

　　[1]仇傳輝.關于3dsMAX軟件中的燈光使用技巧分析[J].電腦知識與技術，2020，16(11):89-90+99.

　　[2]秦志新，郭樹杰.3DSMAX布光技巧的研究[J].智能計算機與應用，2014，4(05):47-49.

　　[3]張國良.3dsmax之室內渲染的布光[J].蘇州教育學院學報，2006(01):76-78+81.

　　作者：武歡

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