第一部分理論:
從窗外射入的太陽光總是隨著距離而逐漸衰減。到達室內的陽光,在墻面和地面、天花板上之間來回反射,所以在室內幾乎總是散射光。室內其他的地方總是能接受經過某個表面反射的陽光。
室內看到的自然光總是來自窗戶。窗外射入的陽光足以擔當室內的光源,而且很柔和,有一扇窗戶,室內反差很大,有多扇窗戶,輔助光多,會使室內反差下降。
天氣因素是決定窗外的自然光的顏色之一。陰天,窗外射入是白色、灰或藍色。晴天時,是藍色的天空光,或白色、黃色陽光。早晚可能是泛紅或橙黃色的光等等。光線進入室內,四處反射,受地面、墻面、家具等顏色影響也能改變顏色。
上午的陽光
下午的陽光(效果圖)
正午的陽光
黃昏的陽光
日落之前的陽光(效果圖)
雨天的陽光(效果圖)
北窗光:在北半球,從北邊窗戶射入進來的陽光,一定是天空的散射光,柔和的,沒有明顯的方向性,室內也不會出現強烈的陰影。
北邊窗戶(照片)
南邊窗戶和西邊窗戶光影對比(照片,此時太陽應該在西南方向)
第二部分初步實踐
模擬1:
1、建立一個平面6米長,4米寬的地面。
2、按C轉換多邊形,按D 偏移值為2.4米高。
3、邊選擇,按K ,循環模式,切一圈。
4、按UL選擇這圈邊,在下邊坐標欄--位置Y :80CM。
5、按K 在上面切一圈。在位置 Y:210CM。
6、再切兩刀,選擇兩圈邊,在下邊的尺寸 X: ?120CM ,說明這兩條線相隔120CM。
7、選擇菜單--工具下的 “測量和移動”,用鼠標移動兩個端點(自帶捕捉功能),發現距離如下:
8、保持兩條縱向的邊被選擇,在距離,輸入100CM,回車。
9、發現兩條邊同時向左移動,其中一條邊距離左邊正好100CM。
小結:通過以上幾種方法,C4D可以按照尺寸控制點和邊。
10、按UB環形選擇 ,這一圈邊。
11、按MF 切割邊(左右移動,可以多增加分割邊數),設置為1.
12、在中間添加分割線,并按D ,向外擠壓20CM,不勾選創建封頂。
13、在按I 內部擠壓,不勾選保持群組。再按D 向外擠壓,并刪掉這兩個面。
14、這是制作仿真窗戶。因為我們沒有制作真實的,帶厚度的墻,由于在室內,所以模擬制作一個窗戶。在室內看是可以的,在室外看就“穿幫”了。建立一個攝像機,設置高度Y:160CM,一般人眼高度。
15、點擊“內容瀏覽器”--VISUALIZE--OBJECT--OFFICE-SEATING下的一把椅子。
16、建立一個“實例”對象,指向該椅子。在頂視圖,調整位置關系。
布置如下曾是場景。
17、建立一個白色的材質,反射給一點,當做實驗用的“墻漆”。
18、點擊渲染如下,這是由于場景中有兩盞默認燈光在起作用。
19、模擬太陽直射光。建立一個遠光燈,投影為強烈跟蹤。
20、注意:如何布置這個遠光燈呢?這里有一好招。點擊遠光燈,在窗口菜單--選擇“攝像機”--設置活動對象為攝像機。這樣,把遠光燈當做攝像機,然后調整好位置,就是該遠光燈延Z軸射向的位置和方向。這個方法非常快速,一般人我不告訴他。
21、然后,再選擇窗口菜單“攝像機”把“設置活動對象為攝像機”改為真正的攝像機,場景就轉回來了。渲染一下,只有燈光照亮的地方被渲染。這是直射光,普通渲染的效果。
22、因為光還要在墻壁反彈,間接照亮房間,所以選擇“渲染設置”-全局光照“--按照如下設置。
23、渲染,發現比以前好一些,遠光燈間接照亮了房間。但窗外還有大氣的散射光---天光。
24、建立“天空”對象,再建立一個發光材質,在紋理添加漸變,做如下設置:
25、場景對象如下:
26、渲染如下。天空是一個巨大的封閉球體,從四面八方發出藍色的光,模擬大氣的散射光。天光不僅照亮了窗外,夜照亮了室內。(室內的斑點和瑕疵不在討論范圍內,以后再談)
27、下面模擬上午陽光。調整遠光燈,燈光應該偏右上
28、點擊遠光燈,勾選色溫,調整偏暖色。
29、渲染如下,墻壁泛藍冷色,地上的陽光為淡黃色。
30、調整遠光燈位置,正午陽光。
31、模擬下午陽光:
調整遠光燈“陽光”位置,偏西。
32、重新設置天空的材質如下:
33、渲染,場景發暖。
模擬2:
1、保留全局渲染設置,刪除上述場景中的一切燈光,添加物理天空。
2、這是C4D自帶的模擬大氣環境的天空物理著色器,可以按照地理位置,時間模擬當地的大氣環境以及天空物理現象等,非常強大。(物理天空以后有機會詳細介紹)
3、下面是模擬早晨八點三十分的場景。
4、下面是模擬早晨正午十二點的場景。
5、下面是模擬下午三點四十分的場景。
6、下圖是上午的場景,場景有點暗。
7、調整渲染設置的GAMMA值為1.8,(默認為1)
8、再渲染,場景變亮。場景中的暗斑是因為采樣值太低或光線強度不夠等原因造成的,以后在詳細研究。
9、打開全局光照,渲染速度變慢。除了優化參數提升速度之外,還可以打開“緩存文件”,按照以下設置來提升速度 。
當然如果你能更換好的計算機那就更好了。
總結:三維軟件的圖像和動畫渲染的速度是由計算機的CPU的主頻和核數(線程數)的多少決定的,越高則越強。目前,個人計算機的CPU為i7 4790K,主頻為4K,核數為4核八線程,報價為2100元,性價比最好的為 E3-1230 V3主頻為3.5K,核數為4核八線程,報價為1500元。夢中情人:i7 5960X,主頻為3K,八核十六線程,CPU的價格6999元,那個速度,應該很快吧?
后記:網上的室內照片大部分是效果圖,真實的照片很少。喜愛室內設計的朋友,多用手機自己隨機拍攝一些室內光影照片,保留進行參考學習,積累到一定程度就會有進步。
聲明:學習內容來自英國理查德-約特的《視覺藝術用光-LIGHT FOR VISUNAL ARTISTS》一書。
【補充】
1、一般模型的法線都是向外,計算機在渲染的時候,為了節約資源,所以一般三維軟件,模型法線相反的面(模型里面)是不渲染的。所以渲染看不到。上面制作這個房間模型,法線是向外的,我們進入到模型里邊,按理說應該渲染不出來,或者應該把模型的面翻轉里邊,使法線向里才對啊?為什么我沒有做呢?博友看來之后,是不是有這個問題呢?因為C4D的材質默認是兩面強制渲染。所以,我也就懶做這件事了,是我沒有說清楚。但是你必須知道這件事情,如果你使用了SKETCHUP建模,就必須考慮正反面的問題。
2、博友從圖上看到,室內顏色是改變了。但是總感覺室內有點黑。那是因為僅用遠光燈模擬陽光和用天空模擬天光是不夠的。現實制作的時候,在窗口還有添加一個面光源,蓋住窗口,向室內照射才能使室內光照充足。