浅析建筑效果图日光布光方法及设置技巧

　　摘要:建筑效果表现在很大程度上取决于建模、灯光和材质三个方面，其中布光方法是否合理高效、参数设置是否得当，对于建筑场景的效果表现和渲染速度来说是相当重要的。以萍乡高等专科学校三维数字校园模型场景为例，讲解常见的日光布光方法及设置技巧。

　　关键词:建筑效果图;日光;布光方法;参数设置

　　建筑效果图的制作主要包括以下四个大的部分，分别是建模、材质、灯光以及后期处理。本文主要探讨建筑效果图表现的灯光部分中的日光布光方法以及灯光设置技巧。希望通过本文能起到抛砖引玉的作用。

　　建筑效果图日光布光常用的方法有:三点布光法、局部灯光阵列法、全局泛光灯阵列法、全局聚光灯阵列法以及针对于VRay渲染器的烘焙贴图间接照明布光法，下面我们将分别来讨论各种布光方法的相关设置和技巧。

　　1三点布光法

　　建筑效果图表现中三点布光技术的灵感来源于摄影的三点布光技术，该方法通过一盏主灯，模拟主光源照射;一盏辅助光源，模拟环境光照射;一盏补光，可以帮助人们从视觉上将对象与背景区分开来，从而完成三点灯光的布光设置。下面将讨论在建筑效果图中如何去表现。

　　1.1主灯灯光设置方法与技巧

　　主灯灯光应以使用目标平行光来进行设置为宜，主灯的照射范围，应完全包含所需要照明的建筑对象(可通过shift+4的快捷键进行调整灯照射区域的调整)，同时开启目标平行光的泛光化选项，避免未照射区域出现死黑。为了使建筑效果图渲染时达到最佳的效果，主灯灯光设置方法如下:在顶视图中，主灯的入射方向应该与摄像机的观看方向成入射角的关系，这样便于得到较好的光影效果。在前视图中主灯入射角的高度应该控制在仰角45度左右(为了模拟清晨或傍晚效果时，可适当降低仰角角度，并配以不同的灯光颜色来完成所需效果)，主灯灯光高度应该尽量控制在所照明的建筑高度的三倍以上，灯光色彩应以暖黄色调的暖光源为主。

　　1.2辅助灯光设置方法与技巧

　　辅助灯光的设置主要目的是为了对场景中的建筑物体进行辅助照明，建筑模型在不受主灯照明的范围内表面仍然是死黑的，为了让高光区与背光区的过渡自然而需要设置辅助灯光加以照明。[3]一般利用泛光灯来模拟，泛光灯所在的位置在顶视图中应基本上与主灯成对角的关系并靠近摄像机一侧，同时距建筑物应该在建筑物长度的3倍以上;在前视图中泛光灯的高度应该是建筑物高度2～3倍，同时泛光灯的灯光强度设置为主灯灯光强度的70-80%，在高级参数中关闭泛光灯的高光反射，使辅助灯光不要对建筑物产生高光，只用漫反射光对场景进行补光照射，灯光颜色应以冷色为主，用以模拟环境光的照明。

　　1.3补光照明设置方法与技巧

　　补光照明在建筑效果图表现中主要作为底面辅助光出现。在三点灯光布光法中，利用主灯和辅助光对场景进行照亮的同时，会使建筑模型下方的面部分显示死黑，为了照亮这部分死黑的面，可利用另外一盏泛光灯来对建筑模型朝向下方的面进行照明。灯光设置方法与技巧是在顶视图上，将泛光灯设置在建筑物的中心位置，在前视图中，将泛光灯向建筑物下方移动，距离是建筑物高度的四倍以上，目的是使灯光的照射强度在建筑物的各个面上基本达到一致，不至于使部分区域出现过曝现象;强度为辅助光的50%左右，颜色设置为冷色调，较辅助光源色彩更深。

　　2局部灯光阵列法

　　为了使建筑效果图的渲染效果更加真实，阴影信息更为丰富，在三点布光法的基础上发展出局部灯光阵列法，该方法渲染时间比三点布光法更长，但图形渲染效果更好。

　　2.1主灯、补光灯光设置方法

　　因局部灯光阵列法是在三点布光法的基础上发展出来的，因此，主灯、补光灯光的设置方法可以参考三点布光法的设置方法。

　　2.2辅助灯光设置方法与技巧

　　局部灯光阵列的辅助灯光布光方法是利用目标聚光灯的局部灯光阵列技术来模拟漫射的环境光。具体的布光方法是，在顶视图创建个局部的目标聚光灯的灯光阵列，并调整各个泛光灯使其以建筑物的中心点为圆心呈现半圆形环绕分布，在单一平面内的灯光分布数量为8-10盏，在前视图调整最上层的灯光高度为建筑物的高度的两倍左右，各个灯光采用实例复制方式，便于后期修改;以最上层灯光为基础向下实例复制两层灯光，使最下层灯光的高度在建筑物高度的二分之一的上方，同时利用最下一层灯光进行再次以复制的方式复制一组灯光，并将其灯光放置在建筑物下方的两倍高度左右的位置，灯光总体亮度值控制在所有灯光亮度的总和为主光光源的70-80%，灯光颜色设置为冷蓝色调用以模拟环境光的照射，建筑物最下层的灯光设置色彩应该较上三层颜色更深一些，用以模拟底光照射。

　　3全局泛光灯灯光阵列法

　　全局泛光灯灯光阵列法，是对建筑群进行整体照亮的灯光布光常用方法。该方法的好处是可以利用标准灯光来完成场景的照亮，并在渲染时达到很好的照明效果，而渲染时间较其他高级照明的布光方法更短。其布光方法中主光源和补光一般都采用三点布光方法进行设置，参数也可以参照三点布光法。这里我们重点探讨辅助灯光部分的设置方法和技巧。

　　辅助灯光可以采用泛光灯的灯光阵列技术来完成模拟环境光照射的效果。具体设置方法是首先在顶视图建筑群的边缘侧，创建一个泛光灯，设置泛光灯的远距衰减，使灯光的结束范围完全包裹建筑群的另外一侧，然后将泛光灯实例复制到建筑群的另外一次，框选两盏灯光，使用旋转实例复制的方式，创建一个圆形的灯光阵，一般泛光灯的数量控制在8盏或者10盏比较合适;在前视图中，调整整个泛光灯的高度在建筑物高度的三倍以外，同时一定要控制好各个灯光的照射范围确保灯光的衰减区包含建筑群的所有场景，灯光的强度总和控制在主灯亮度的70-80%。

　　该灯光阵列法常用于大场景的漫游预览动画的灯光设置，该灯光阵列的优点在于渲染时速度较快，整体的光影关系较为细腻，场景表现效果也较好。因此在进行建筑漫游动画灯光设置时，常常利用该灯光阵列布光方式。

　　4全局聚光灯灯光阵列法

　　在顶视图中创建一个目标聚光灯，使聚光灯的目标点在建筑物的中心位置，聚光灯灯光所在的位置距离建筑物总体长度三倍左右，以聚光灯目标点为圆心进行圆形阵列，单层灯光数量控制在8盏，阵列时选择实例复制的方式，便于后续灯光相关参数的调整;在前视图中调整单层灯光的高度在建筑物高度的四倍以上;在前视图中采用复制的方式来复制单层灯光，向下复制两层，使各层灯光便于单独调整参数，从而利用创建的三层灯光来模拟漫射的环境光照射，在灯光颜色设定中遵循冷色调为主，最上层的灯光颜色最冷，依次向下逐渐变暖，来模拟真实环境的环境光的色彩分布情况。

　　全局聚光灯灯光阵列常用于大场景中的局部场景展示，也常常应用于单建筑环绕动画的布光，该灯光阵列法的好处是建筑物的光影关系更为细腻真实，同时渲染速度相对于高级照明要快得多。

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　　小结

　　建筑效果图的灯光布局是一个很大的范畴，本文主要以建筑效果图的日光表现为例，来探讨了常见的几种灯光的布光方法和设置技巧，其主要的目的是在缩短渲染时间的前提下尽量的渲染出真实的建筑效果，为建筑效果图布光的学习者提供一种布光的思路。

　　在场景渲染时，进行效果预览时常用三点布光法，优点是渲染速度快，设置方法简单、易懂，在最终渲染时应根据实际，在静帧场景渲染时常用局部灯光阵或烘焙贴图间接照明布光法(渲染速度较慢，但效果较好)，而在动画场景渲染时常采用全局泛光灯灯光阵列，用最少的渲染时间得到较好的动画效果。

　　参考文献

　　[1]仇传辉.关于3dsMAX软件中的灯光使用技巧分析[J].电脑知识与技术，2020，16(11):89-90+99.

　　[2]秦志新，郭树杰.3DSMAX布光技巧的研究[J].智能计算机与应用，2014，4(05):47-49.

　　[3]张国良.3dsmax之室内渲染的布光[J].苏州教育学院学报，2006(01):76-78+81.

　　作者：武欢

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