照亮您的場景

trueSpace 光源應用

作者：Mike Embleton
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適用版本:trueSpace各版本

簡介

本簡易的教學範例，與您分享一些 trueSpace 上快速與方便的小技巧，協助您在場景中建立出真實的日光效果。在 3D 場景中光源是常被忽略與輕忽的議題，其實如同模型與貼圖一般，打光的技巧亦是相當的重要。許多人都希望設計出理想的日光照射效果，當然利用 trueSpace 內的工具可以創建出不錯的日光效果，若是覺得有點複雜的話，可以利用本範例中的說明 - 使用兩種照明的環境，一部份使用自然光，另一部份使用泛光燈，亦可以有著相當理想的效果。

自然光源 - 環境光 1

首先，在場景中加入一盞自然光，然後再加入另一盞自然光，將這二盞光源群組起來，現在有二盞光源在相同的位置，照射角度亦相同，但是其中有一盞光源將是主要的陰影來源。

　

自然光# 1 設定

左圖顯示為第一盞自然光光源的設定，陰影型態為"光跡"，顏色為很淺的橘色，本處建議其強度為0.50。

本光源為場景中主要的光源，在本例中，也就是太陽的位置，提供較為銳利邊緣的陰影。
自然光# 1 設定

第二盞光源，則是讓太陽加上較為柔和的陰影。

陰影的型態為"貼圖"，設定貼圖尺寸(Map Size)為高，品質(Quality)為高，銳利度(Sharpness)為中，由於這是使用貼圖模式的陰影，因此光源無須使用陰影透明度的效果。

如左圖畫面所示，光源的顏色使用淡淡的藍色，且光源強度為第一盞光源的二倍。二盞光源都設定完成後，可以退出階層，回到二盞光源都選取的模式。
　
使用自然光源

由於這二盞自然光源是群組在一起的，可以一起調整其照射的角度。

自然光源 #1 淡淡的橘色，帶給場景清爽的感覺，並且有著微弱的陰影。光源 #2的提供光源的邊緣較為柔和，陰影的內部較為深一點。如同畫面右側的影像，光源照射這個植物的感覺。

泛光燈陣列 - 環境光 2

接下來要建立一個泛光燈的圓形的陣列，在場景中提供更加柔和的陰影。

首先將檢視視窗切換為上視圖，並在場景中加入泛光燈，並且使用軸心定位(Normalize Location)，讓光源置於場景的正中間 (X, Y, Z 的位置均為 0)。接下來，開啟網格(Grid)模式將每盞泛光燈移動到等距離的位置 (亦可以由物件資訊面板直接輸入位置參數)。

　
複製在場景中心位置的泛光燈，並移動到四周，排列如左圖所示，如同畫面中有四盞泛光燈。由於使用網格模式，所以光源的移動位置會是固定的，這有助於精準的調整物件的位置。

接下來，將這四盞光源使用群組工具:等位連結在一起，成為一個單一的群組物件，並將此群組物件複製，此時兩個群組物件是在同一位置。使用 "移動軸心到物件中心點 (Axes to Center of Object)"，此時會顯示出群組物件的軸心，並將群組物件的軸心移到中心點位置，接著選擇 "軸向定位 (Normalize Rotation)"，然後再按下 "軸心 (Axes)" 工具將軸心關閉不顯示。

　
　
現在在 "物件資訊" 工具上按下滑鼠右鍵，可開啟物件資訊面板，因為在前一步驟中將群組物件的軸心做過軸向定位，所以現在可以直接更改 Z 軸的旋轉角度為 45 度，如右圖所示。現在我們有八盞泛光燈，在等距離的位置了，如下圖所示。
　
接下來，分別將二組光源的群組物件分離，可使用 "分解階層與 IK 分肢 (Split Hierarchy tool)"，然後再將八盞泛光燈群組連結為一個群組物件，也是我們所需要的光源陣列，同時也會比較方便在場景內移動光源；這會方便您更改光源陣列內獨立的光源設定。

因為重新群組了物件，所以您必須再次的設定光源陣列的軸心，將軸心置中，如同先前所操作的步驟一般。

或許在適當的情況下，可以使用這八盞的光源陣列，複製出更多的光源。但我建議光源陣列是提供給大型的場景使用，所以八盞光源的陣列是最起碼的需求。

設定泛光燈光源陣列

關於光源顏色的設定，每盞光源都可以有獨立的光源設定，請確定場景中光源陣列內的每盞光源的設定都相同，若是更改了其中的一盞設定，最好將光源陣列內的光源都設定為相同。

光源陣列內的光源的陰影型態都使用 "貼圖陰影"，其中的 "品質 (Quality)" 與 "貼圖尺寸 (Map Size)" 均設定為 "高"，"銳利度 (Sharpness)" 設定為 "中"。每一盞光源的強度，建議設定為 0.15，光源的衰減設定為非線性衰減。

通常我會將每盞光源設定稍微得有點不同，從起初的一盞淡淡的橘色光源，到環繞的淡藍色的光源，最後又回到淡橘色。這可以每盞光源的陰影都有些許的不同顏色，若是都設定為白色的光源，光源陣列所產生邊緣柔和的陰影，會受到白光的影響而稍有所抵銷，在光源的照明下顯得更加不明顯。

使用泛光燈陣列

這樣的光源陣列可以放置在場景中視當的高度，根據經驗場景中最高的照射物件，大約為 3 倍的高度較為適合。

當移動光源陣列至場景中適當的高度時，縮放光源陣列，能夠包括住場景的寬度。(本例中的泛光燈光源陣列，縮放並不會影響其設定參數，但是可以將其照明範圍擴大)。

如同右圖的影像，可以看出使用泛光燈光源陣列的效果，跟前面的說明範例中自然光所使用的場景相同。雖然是簡單的設定，但是本影像的照明與陰影的效果非常的棒，也可以看出陰影隨著光源顏色的變化而有所不同。

結合兩種環境光源

接下來在一個場景中，結合本文中所介紹的兩種光源環境。將自然光調整為您所希望的角度，自然光只要是描繪出太陽照射的方向 (自然光照射的範圍為針對全場景作用，可視為場景中的主要光源)，調整自然光與泛光燈陣列的顏色，用來表現一天中不同時後的太陽顏色。

首張測試的作品為我們所熟悉的--盆栽，光源為直射照明，這樣的效果是不是很棒呢?

接著在場景中使用相同的光源設定，在場景中加入了一些道具，如同下圖，畫面是不是更佳的生動了呢!! 透過這樣的範例說明，是不是讓您的作品有更多的表現的構想。

額外的事項

透過本文的介紹，無須繁複的設定步驟，無論是多複雜的場景，都可以創造出相當棒的光線效果。

在您的場景中，您或許希望加入額外的自然光，用來打亮陰影的部分，讓陰影的部分並不會顯得太暗。在白天的環境下，陰影並不會太過於黑暗，尤其是著色時所表現為入口的位置，例如門口、洞口，光源會有所衰減的。

通常我會將補光用自然光擺在攝影機取景畫面的中央，方向與攝影機相同；另外一盞補光用的自然光源是直接向上的。這幾盞補光光源必須是未開啟任何的陰影效果，強度亦無須太高 -- 例如 0.1，用來模擬光線反彈至場景中較暗的區域，直接向上亦是模擬來自於地板的反射向上光源。

結語

使用兩種的光源效果結合在一起，您可以獲得相當棒的光源與陰影效果，所有的光源的設定都必須使用貼圖陰影，包含陰影貼圖銳利度與尺寸、光源衰減與強度。但若是場景中的物件，如鐵軌、細長的柱子，使用泛光燈陣列所產生的陰影會太過於模糊，當這樣的場合時，我會移除泛光燈陣列，讓這些物件直接接受自然光的照射。

您可以將所有的光源儲存為一個物件，下次在其他的場景中若是需要使用到的話，可以直接載入此光源物件，進而稍作調整，創造出另一種新的光源效果。或是您也可以善用 trueSpace 內的光源資料庫，進行光源的管理。

 

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作者：Mike Embleton
資料整理：仕冶資訊技術服務小組