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1、6.1 案例 22：台灯的灯光效果使用聚光灯在前面第 4 章的案例 10 中，我们曾制作过一个台灯造型。本案例将给这个台灯加上相应的灯光效果，即：应用能够产生锥形光束的聚光灯来作为台灯的主光源， 应用产生散射光线的泛光灯来作为辅光，其渲染效果图如图 6-1 所示。通过本案例的实作，你将把握聚光灯和泛光灯的创立方法，以及灯光常用参数的根本设置方法图 6-1台灯的灯光效果6.1.1 制作过程1. 创立和设置聚光灯这里，我们想要得到的是由台灯供给主要照明的夜晚室内场景效果，由于台灯有灯罩，灯光从灯罩内呈锥形光束照耀出来，因此，为了模拟台灯的照耀效果，就应当在台灯的灯罩内放置一个聚光灯。（1） 启动

2、3DS MAX 5 之后，翻开本书配套光盘上“场景”文件夹中的文件ex6-1.max。该文件供给的场景如图 6-2图 6-2设置灯光效果之前的场景留意，由于系统供给了缺省的光源，所以，虽然此时还没有创立任何灯光，但场景仍旧可以被系统的缺省光源照亮。（2） 创立目标聚光灯。在Create 命令面板中单击 按钮，翻开Create / Lights创立/灯光命令面板。（3） 在命令面板的“Object Type”卷展栏中，单击Target Spot目标聚光灯按钮，使该按钮变成黄色激活状态。（4） 把光标移到 Front 视图中的灯罩处，此时，光标变成十字外形。按下鼠标左键后，向桌面方向拖动鼠标，以确

3、定聚光灯的目标点，最终，在适宜的位置放开鼠标左键，使创立好的聚光灯在 Front 视图中的位置和方向如图 6-3 所示。 创立了聚光灯之后，Perspective 视图中的场景反而变暗了，这是由于一旦自己创立了灯光，那么系统的缺省光源将自动图 6-3聚光灯的位置和方向（5） 从 Top 视图中可以看出，聚光灯的光源有锥形图标的一端偏离了灯罩，所以，还需要在Top 视图中进一步调整聚光灯的位置。单击工具栏中的 按钮，在 Top 视图中将聚光灯的光源移到台灯的灯罩内。（6） 扩大聚光灯锥形光柱的照耀范围。确认聚光灯的光源被选择，翻开Modify命令面板，在“Spotlight Parameters

4、” 聚光灯参数卷展栏中，将 Hotspot / Beam高光区的值设置为 90。从 Front 视图中可以看出，聚光灯的锥形光照区域变大了。渲染Perspective 视图，可以看到聚光灯在桌面上投下了边缘清楚的圆形光照区域。在“Spotlight Parameters”卷展栏中，将Falloff / Field衰减区的值设置为 130，这时，从Front 视图中可以看出，聚光灯符号中的深蓝色线框和浅蓝色线框分别开了，如图 6-4 所示，其中，浅蓝色线框表示聚光灯的高光区， 深蓝色线框表示聚光灯的衰减区。再次渲染Perspective 视图，可以看到聚光灯光照区域的边界变得格外严峻自然图 6-

5、4聚光灯的高光区和衰减区（7） 翻开聚光灯的阴影选项。在命令面板的“General Parameters”一般参数 卷展栏中，勾选 Shadows阴影栏中的 On 复选框。渲染 Perspective 视图，这时茶杯在聚光灯的照耀下投下了阴影。但是，由于翻开了聚光灯的阴影选项， 所以聚光灯产生的一部份光线就被灯罩挡住了，灯罩在桌面上投下的阴影使聚光灯的光照效果变得很不自然。下面，我们要将灯罩排解在聚光灯的照耀之外。（8） 确认聚光灯的光源被选择，在“General Parameters”卷展栏中，单击 Exclude排解按钮，弹出“Exclude / Include”排解/包含对话框，如图 6

6、-5 所示， 在其左边的对象名列表中，单击选择“灯罩”，然后单击 按钮，使“灯罩”名称消灭在右边的列表框中，最终单击 OK 按钮确图 6-5 从灯光中排解对象（9） 渲染Perspective 视图，聚光灯最终的光照效果如图 6-6 所示。可以看出， 由于把灯罩从聚光灯中排解了，所以整个灯罩的位置都是黑乎乎的一团。下面， 我们在灯罩内创立一个泛光灯，特地用来照亮灯罩的内部。图 6-6 聚光灯的光照效果2. 创立和设置泛光灯整个场景中需要创立两个泛光灯，一个用于照亮灯罩的内部，另一个则位于灯罩之外，用于模拟台灯的反射光，以较低的亮度照亮整个场景。（1） 翻开 Create / Lights 命令

7、面板，单击 Omni泛光灯按钮，将光标移到视图内单击鼠标左键创立泛光灯。然后，单击工具栏中的 按钮，在视图中移动泛光灯的位置，使泛光灯位于灯罩之内。（2） 渲染 Perspective 视图，这时整个场景都变得格外光明。由于我们想让刚刚创立的泛光灯只照亮灯罩内部，所以，应将灯罩之外的全部对象都排解在泛光灯之外。（3） 确认灯罩内的泛光灯被选择，翻开 Modify 命令面板，在“General Parameters”卷展栏中单击 Exclude 按钮，然后在弹出的对话框中，单击右上方的 Include包含单项选择项，再在左边的对象名列表中，单击选择“灯罩”，然后单击 按钮，使“灯罩”名称消灭在右

8、边的列表框中，最终单击 OK 按钮确定。这样，泛光灯的光照就只对灯罩有效，而对墙壁、桌面、茶杯等其他对象无效。渲染 Perspective 视图，结果如图 6-7 所示。图 6-7用泛光灯照亮灯罩的内部（4） 创立作为辅光的泛光灯。翻开Create / Lights 命令面板，单击Omni 按钮， 在视图中创立一个泛光灯，其位置如图 6-8 所示。渲染 Perspective 视图，可以看出整个场景都格外光明。下面，我们要降低作为辅光的泛光灯的亮度，以突出台灯的照明效果。图 6-8泛光灯在 Left 视图中的位置（5） 设置泛光灯的亮度。确认作为辅光的泛光灯被选择，翻开 Modify 命令面板

9、，在 Intensity / Color / Attenuation强度/颜色/衰减卷展栏中，将Multiplier 亮度倍率参数的值由原来的 1 设置为 0.5。再次渲染 Perspective 视图，可以看出泛光灯的亮度降低了，从而较好地衬托出了作为主光源的聚光灯台灯效果，结果如前面的图 6-1 所示。【案例小结】（1） 本案例的整个场景中，共使用了 3 个灯光，即：一个模拟台灯并作为主光源的聚光灯；一个作为特别照明只照亮灯罩内部的泛光灯；一个作为关心照明的泛光灯。（2） 调整聚光灯的照耀角度时，可以分别移动聚光灯的光源和目标点。假设想同时移动聚光灯的光源和目标点而保持照耀角度不变，则应当

10、在单击工具栏中的按钮后，再单击连接聚光灯光源和目标点的浅蓝色直线，这样即可选择整个聚光灯，这时拖动鼠标就能同时移动聚光灯的光源和目标点。（3） 本案例先后两次使用了 Exclude排解按钮，并且两次在对话框中选择的都是“灯罩”，但这两次操作的结果却正好相反。留意单击Exclude 按钮后翻开的“Exclude / Include”对话框，其右上方有两个单项选择项，其中 Exclude 表示排解对象，而 Include 则表示包含对象，缺省的选项为Excludde。第一次是对聚光灯使用 Exclude 按钮，其结果是将灯罩排解在聚光灯的照耀之外。而其次次则是对位于灯罩内的泛光灯使用 Exclud

11、e 按钮，由于这次在翻开的“Exclude / Include”对话框中选择了 Include 选项，所以操作结果是只将灯罩包含在泛光灯的照耀之内，而其他对象则被排解。（4） 全部的灯光都有Multiplier亮度倍率参数，当场景中创立了两个以上的灯光时，通常应依据各个灯光的作用将其 Multiplier 参数设置为不同的值，这样， 场景中的灯光效果才能呈现出丰富的层次感。（5） 可以删除已经创立的灯光，方法是：单击选择想要删除的灯光，然后按Delete键即可。6.1.2 3DS MAX 5 的灯光类型3DS MAX 5 供给了 6 种类型的灯光，它们是：（1） Target Spot目标聚光

12、灯；（2） Free Spot自由聚光灯；（3） Target Direct目标平行光；（4） Free Direct自由平行光；（5） Omni泛光灯；（6） Skylight天光。在 Create 命令面板中，单击“Lights”灯光按钮 ，即可翻开创立灯光的命令面板，如图 6-9 所示。其中的“Object Type”卷展栏中，即供给了 6 种类型灯光的创立命令。图 6-9Create / Lights 命令面板1. 聚光灯聚光灯Spot是有方向的光源，以光锥的形式发出光线，类似于日常生活中的探照灯或手电筒。3DS MAX 供给了两种类型的聚光灯，即目标聚光灯Target Spot和自由

13、聚光灯Free Spot。其中，使用最多的是目标聚光灯，一个目标聚光灯包含两个对象：光源和目标点。可以分别对光源和目标点进展移动和旋转等操作，但无论光源和目标点怎样运动，同一个目标聚光灯中的光源都总是照向目标点的。目标聚光灯常被用来作为供给根本照明的主灯。自由聚光灯Free Spot类似于目标聚光灯，其光线仍是来自一点，并沿着锥形延长。与目标聚光灯不同的是，自由聚光灯没有目标点。在实际应用中，自由聚光灯可以用来模拟汽车的车灯。2. 平行光平行光Direct也是有方向的光源。与聚光灯不同的是，平行光发出的不是光锥，而是一束平行光线，因此，平行光产生的阴影不会发生变形，这与聚光灯放射的来自一点的光

14、锥有很大的不同。如图 6-10 所示，相互平行的立柱在聚光灯的照耀下产生的阴影呈锥形，而在图 6-11 中，立柱在平行光的照耀下产生的是相互平行的阴影。图 6-10聚光灯产生的锥形阴影图 6-11平行光产生的平行阴影在实际应用中，平行光可以用来模拟太阳光，以产生平行的阴影。3DS MAX 供给了两种类型的平行光，即目标平行光Target Direct和自由平行光Free Direct。其中，目标平行光包含光源和目标点，可以分别对光源和目标点进展移动和旋转等操作，以调整光线的照耀方向。而自由平行光则没有目标点，只能通过旋转光源来转变光线的照耀方向。3. 泛光灯泛光灯Omni是一种点光源，发出的光

15、线向四周散射，它就象我们寻常见到的没有灯罩的电灯泡，散发出集中的光。在实际应用中，泛光灯通常被用来作为供给均匀照明的关心灯。6.1.3 系统缺省光源在 3DS MAX 5 中，即使没有创立任何光源，场景也一样能够被照亮。这是由于3DS MAX 5 供给了缺省的照明，其目的是为了让我们在创立场景的过程中，能够看清场景中的物体。一旦用户自己在场景中创立了灯光，那么系统的缺省灯光就将被自动关闭。而当场景中全部创立的灯光被删除后，缺省的灯光又将自动恢复。在 3DS MAX 5 中，可以设置系统缺省的灯光为一个或是两个，操作方法如下：（1） 选择Customize / Viewport Configur

16、ation定制 / 视图设置菜单，弹出Viewport Configuration 对话框，再在对话框中翻开Rendering Method渲染方式选项卡，如图 6-12 所示。图 6-12 Viewport Configuration 对话框（2） 在对话框的 Rendering Options渲染选项栏中，假设选择 Default Lighting下面的 1 Light 选项，则表示系统使用一个缺省灯光；选择 2 Lights 选项则表示系统使用两个缺省灯光。6.1.4 灯光的常用参数灯光的参数设置敏捷多变。通过参数设置，可以调整灯光的颜色、亮度以及阴影效果，等等。目标聚光灯、自由聚光灯、

17、目标平行光、自由平行光和泛光灯，均有一些一样的参数卷展栏，下面重点介绍其中的一些常用参数图 6-13General Parameters 卷展栏度与距离是没有关系的，假设想产生真实的有距离感的光照效果，就可通过设置灯光的衰减参数来实现。3. Advanced Effects高级效果卷展栏Advanced Effects高级效果卷展栏用于设置灯光照耀在物体外表上的明暗比照度，以及一些照耀外表特效，如图 6-16 所示。图 6-16Advanced Effects 卷展栏Advanced Effects 卷展栏的主要参数如下： Affect Surfaces外表影响：设置灯光照耀物体外表时的相关参

18、数。其中的Contrast比照参数表示当光源照耀在物体外表时，所形成的受光面和阴暗面 的比照强度，该参数可以用来制作刺眼的灯光效果。Soften Diff.Edge平滑漫射边缘参数用于设置光源照耀在物体外表时间线的严峻程度。图 6-17 显示了 Contrast 值分别为 0 和 80 时的聚光灯照耀效果。Contrast=0Contrast=80图 6-17Contrast 参数对灯光照耀效果的影响 Projector Map投影图像：可设置沿着灯光的照耀方向投影出指定图像，单击其中的 None 按钮即可选择想要投影的位图。投影位图的效果如图 6-18 所示。图 6-18聚光灯产生的投影位图

19、4. Shadow Parameters阴影参数卷展栏Shadow Parameters阴影参数卷展栏用于设置灯光所投射的阴影效果，如图6-19 所示。图 6-19Shadow Parameters 卷展栏Shadow Parameters 卷展栏的主要参数如下： Color颜色：该选项用于设置阴影的颜色。缺省的颜色是黑色，单击 Color 右边的颜色块即可翻开 Color Selector 对话框，可以在对话框中将阴影设置成任何颜色。 Dens密度：该数值框用于调整阴影颜色的浓度。当Dens 为 0 时，不产生阴影；当Dens 取正值时，值越大颜色越浓；当Dens 取负值时，产生的阴影颜色与

20、设置的阴影颜色相反。 Map贴图：该选项用于设置图形效果的阴影，单击 Map 右边的 None 按钮， 即可在弹出的材质/贴图扫瞄器中指定位图。如图6-20 所示，位图阴影使玻璃茶壶的透亮效果更加逼真。图 6-20位图阴影 Light Affects Shadow Color灯光影响阴影颜色：选择该复选框后，将使阴影的颜色显示为灯光颜色和阴影颜色的混合效果。5. Shadow Map Parameters阴影贴图参数卷展栏Shadow Map Parameters阴影贴图参数卷展栏通过设置阴影与物体的位置关系等参数，来产生形象逼真的阴影效果，如6. 光域聚光灯和平行光还有一个参数一样的卷展栏，

21、即聚光灯的“Spotlight Parameters” 卷展栏与平行光的“Directional Parameters”卷展栏。“Spotlight Parameters”卷展栏如图 6-24 所示，可在其中设置灯光区域大小、衰减区大小、光源区域的外形等参数。体积光是 3DS MAX 供给一种精彩的灯光效果，它能够使聚光灯、泛光灯和方向灯不仅仅起到照亮场景的作用，而且灯光本身也能以雾状光晕的形式显现出来。通常，可以用体积光来模拟光线穿过尘埃或雾时产生的各种效果，例如，夜晚时手电筒或探照灯产生的光柱，等等。（2） 渲染Perspective 视图，结果如图 6-29 所示，这是将体积光应用于聚光

22、灯之前的效果。图 6-29应用体积光之前的效果（3） 在视图中选择聚光灯的光源，翻开 Modify 命令面板。（4） 在“Atmospheres & Effects” 大气与特效卷展栏中，单击 Add添加 按钮，弹出图 6-30 所示的“Add Atmospheres or Effects”对话框。图 6-30“Add Atmospheres or Effects”对话框（5） 在对话框中选择 Volume Light体积光，最终单击 OK 按钮确定。（6） 渲染Perspective 视图，结果如图 6-31 所示，可以看到聚光灯发出的白色光锥。图 6-31为聚光灯添加体积光之后的效果2.

23、调整体积光的参数（1） 调整体积光的密度。在“Atmospheres & Effects”卷展栏中，选择 Volume Light，然后单击 Setup 按钮翻开“Environment”环境对话框。对话框中的“Volume Light Parameters”体积光参数卷展栏如图 6-32 所示，可在其中设置体积光的有关参数。图 6-32“Environment”对话框（2） 在“Volume Light Parameters”卷展栏中，将Density密度参数的值减小为 2。渲染 Perspective 视图，可以看出聚光灯放射出的光锥变得透亮了一些， 如图 6-33 所示。图 6-33 减

24、小体积光密度Density 值的效（3） 给体积光参加杂波效果。将Density 的值设置为 5，选择Noise杂波栏中的 Noise On 复选框，再将 Amount强度的值设置为 0.6。渲染 Perspective 视图，可以看出白色光锥中消灭了一团团的雾状光斑，如图 6-34 所示。图 6-34 设置体积光的Noise 选项后的效果（4） 在 Noise 栏中，将 Size 的值由原来的 20 减小为 10，再次渲染 Perspective视图，结果如图 6-35 所示，光锥中的雾状光斑变小了图 6-35转变雾状光斑的大小3. 制作雾团飘动的动画（1） 单击动画掌握栏中的 Auto K

25、ey 按钮使之变成红色，拖动时间滑块到第100帧处，再在“Environment”对话框的“Volume Light Parameters”卷展栏中， 将 Noise 栏内的 Phase相位参数的值设置为 8。（2） 再次单击动画掌握栏中的 Auto Key 按钮使之恢复成灰色，完毕动画的录制。（3） 关闭“Environment”对话框。（4） 渲染动画。激活 Perspective 视图，单击工具栏中的 按钮，在弹出的 Render Scene 对话框中，选择Active Time 选项，并单击Files 按钮，设置输出的动画文件为 23.avi。最终，单击对话框底部的 Render 按钮

26、，逐帧渲染场景。（5） 动画渲染完毕后，选择File / View Image File 菜单翻开 23.avi 文件，即可观看到一团团雾状光斑在聚光灯投射的光束中飘动的奇异效果。【案例小结】（1） 本案例介绍了为聚光灯添加体积光的操作方法，以及体积光的密度 Density和杂波 Noise 等参数的设置。体积光除了可以应用于聚光灯之外，还可以应用于平行光和泛光灯（2） 设置了体积光之后，只有渲染 Perspective 视图或摄像机视图如Camera01视图，才能看到体积光的效果，而渲染正视图如 Top 视图、Front 视图、Left视图和 User 视图，则不能产生体积光效果。（3） 设

27、置了体积光之后，会明显降低渲染速度。6.2.2另一种设置体积光的方法案例 23 中，我们设置体积光是在Modify 命令面板的“Atmospheres & Effects”大气与特效卷展栏中进展的。除此之外，还可以通过 Rendering / Environment渲染 / 环境菜单来设置体积光。具体操作步骤如下：（1） 在视图中创立了灯光可以是聚光灯，也可以是泛光灯或平行光之后， 选择 Rendering / Environment 菜单，弹出“Environment”对话框，其中的“Atmosphere”大气卷展栏如图 6-36 所示。图 6-36“Environment”对话框中的“At

28、mosphere”卷展栏（2） 单击“Atmosphere”卷展栏中的“Add”添加按钮，弹出“Add Atmospheric Effect”添加大气特效对话框，如图 6-37 所示，在列表栏中选择“Volume Light”体积光后，单击“OK”按钮确定。这时，在“Atmosphere”卷展栏的 Effects 列 表中，即显示出已添加的“Volume Light”，同时，在“Atmosphere”卷展栏的下方， 增加了一个“Volume Light Parameters”体积光参数图 6-37添加体积光特效（3） 在“Volume Light Parameters”卷展栏中，单击 Ligh

29、ts 栏中的“Pick Light” 拾取灯光按钮，然后将光标移到视图中，单击想要应用体积光的灯【操作提示】（1） 启动 3DS MAX 5 之后，翻开本书配套光盘上“场景”文件夹中的文件ex6-3.max。该文件供给的场景如图 6-39 所示。图 6-39设置灯光效果之前的场景（2） 翻开 Create / Lights 命令面板，单击 Target Spot 按钮，在视图中创立一个目标聚光灯，并将其位置调整至落地灯处，如图 6-40 所示。图 6-40聚光灯的位置（3） 确认聚光灯的光源被选择，翻开 Modify 命令面板，在“Spotlight Parameters”卷展栏中，选择Sho

30、w Cone 复选框，使表示聚光灯高光区和衰减区的锥形线框显示出来。再在 Spotlight Parameters 卷展栏中，将 Hotspot 的值设置为 90，将 Falloff 的值设置为 130。（4） 翻开 Create / Lights 命令面板，单击 Omni 按钮，在视图中创立一个作为关心照明的泛光灯，其位置如图 6-41 所示。图 6-41泛光灯的位置（5） 确认泛光灯被选择，翻开 Modify 命令面板，在“Intensity / Color / Attenuation”卷展栏中，将 Multiplier 参数的值设置为 0.5。（6） 再在落地灯的灯罩内创立一个泛光灯，并

31、使用“General Parameters”卷展栏中的 Exclude 按钮，使该泛光灯只对落地灯产生照明影响，其效果是照亮灯罩内侧。渲染 Camera01 视图，聚光灯和泛光灯共同产生的灯光效果如图 6-42 所示。图 6-42灯光效果通常，落地灯的灯罩都有肯定的透光性，因此，当落地灯翻开时，灯罩会显得格外光明，这种效果可以通过为灯罩设置自发光材质来实现。（7） 单击工具栏中的 按钮，翻开材质编辑器，第三个样本显示窗口中的材质即为指定给灯罩的热材质。激活第三个样本显示窗口之后，在“Blinn Basic Parameters”卷展栏中，将 Self-Illumination 参数的值设置为

32、60。（8） 再次渲染 Camera01 视图，效果如前面的图 6-38 所示。6.3.2奇特的油灯【工程内容】“场景”文件夹的 ex6-4.max 文件中，供给了一个油灯造型，这里，要求为油灯添加有光晕的火焰效果，其渲染图如图 6-43 所示。图 6-43油灯【操作提示】（1） 启动 3DS MAX 5 之后，翻开本书配套光盘上“场景”文件夹中的文件ex6-4.max，其内容是一个木板桌面上放置了一个油灯。（2） 制作油灯燃烧的火焰。单击 Create 命令面板中的 按钮，再在按钮下面的下拉列表中选择 Atmosphere Apparatus。这时，在Object Type 卷展栏中消灭了三

33、个命令按钮，即：BoxGizmo方形线框、SphereGizmo球形线框 、 CylGizmo柱形线框，它们分别代表了 3 种不同的线框外形。（3） 在“Object Type”卷展栏中，单击 SphereGizmo 按钮，然后把光标移到 Top视图中，拖动鼠标生成一个球形线框。在命令面板的“Sphere Gizmo Parameters”卷展栏中，将 Radius 的值设置为 6，并选择 Hemisphere半球 复选框。（4） 单击工具栏中的 按钮，将半球形线框移到油灯的灯嘴上方。再单击工具栏中的 按钮，在 Front 视图中将半球形线框沿着Y 轴适当放大，如图 6-44 所示图 6-44

34、 火焰线框的外形和位置（5） 添加火焰特效。选择 RenderingEnvironment 菜单，在弹出的“Environment”对话框中单击 Add 按钮，再在弹出的对话框中选择 Fire Effect火焰特效选项，并单击 OK 按钮。这时，Environment 对话框的下半部即消灭了Fire Effect Parameters 卷展栏，如图 6-45 所示，在其中的Colors 参数栏中可以设置火焰的焰心颜色、外焰颜色和烟的颜色。图 6-45Fire Effect Parameters 卷展栏（6） 在Gizmos 栏中，单击Pick Gizmo拾取线框按钮，再在视图中点取火焰线框。在 Shape外形栏中，选择火焰的外形为 Tendril。再在 Characteristics特征栏中，将 Density密度的值设置为 80。关闭 Environment 对话框，渲染Camera01 视图，结果如图 6-46 所示。下面，通过为泛光灯设置体积光效果，给燃烧的火焰加上光晕。（7） 翻开 Create / Lights 命令面板，单击 Omni 按钮，在视图中创立两个泛光灯，其中一个泛光灯位于油灯火焰的位置，如图 6