燈光與渲染-三維數(shù)字動畫-3

內(nèi)容概要

　　《三維數(shù)字動畫3（燈光與渲染）》中著重講述的是材質(zhì)和渲染兩部分的內(nèi)容，包括“材質(zhì)”、“紋理”“模型與UV”、“燈光”以及“渲染”等部分的基礎知識。本書重視對于關鍵理論的理解，同時滲透了“界面操作”、“節(jié)點數(shù)據(jù)流”和“Mel腳本語言”三名實時交互的概念。使讀者學會思考如何通過節(jié)點來解釋肉眼所看到的畫面效果+如何用腳本語言來解決實際應用過程中的問題。本書更注重啟發(fā)性，培養(yǎng)三維動畫學習者的動腦思考能力和對三維邏輯的理解能力。更傾向于講述學習方法而不是學習本身、

作者簡介

孫立軍，教授，博士生導師，北京電影學院劃校長，動畫學院院長，北京電影學院中國動畫研究院院長，中國電視藝術家協(xié)會卡通藝術委員會副主任，中國軟件協(xié)會游戲分會副會長，中國電影家協(xié)會動畫電影工作委員會會長，國家扶持動漫產(chǎn)業(yè)專家組原創(chuàng)組負責人(文化部)，中國動畫學會副會長，中國美術家協(xié)會動漫藝術委員會副主任，2005年動畫電影《小兵張嘎》獲第11屆中鸞政府華表獎優(yōu)秀動畫片獎，2007年動畫電影《小兵張嘎》獲北京市文學藝術獎，2007年動畫電影《歡笑滿屋》獲第12屆中國政府華表獎優(yōu)秀動畫片獎提名，2007年動畫電影《小兵張嘎》獲第26屆中國電影金雞獎最佳美術片獎提名，2008年動畫電影《小兵張嘎》法國昂西電影節(jié)官方展映作品，2008年動函電影《小兵張嘎》入圍烏克蘭國際電影節(jié)，2008年動畫電影《小兵張嘎》獲第4后中國國際動漫節(jié)美猴獎動畫長片獎，2008年動畫電影《小兵張睡》入圍韓國首爾國際青年電影節(jié)，2009年動畫電影《快樂奔跑》獲第13屆中國政府華表獎優(yōu)秀動畫片獎，2009年動畫奄影《快樂囊跑》獲第10屆金熊貓獎最佳影院動畫片獎，2010年被授予“2009中華文化人物”榮譽稱號，2011年動畫電影《兔俠傳奇》獲第14屆中國政府華表獎優(yōu)秀動畫片獎。 劉闊，北京電影學院教師，Autodesk國際講師，圖形圖像程序研發(fā)專家，獨立組織研發(fā)Manda la大型三維動畫制作平臺；獲得國家百余項技術專利；編著十余冊三維動畫專業(yè)教材；教育部國家級科研課題《計算機動畫技術革新的研究與實踐》課題負責人。擔任《小鯉魚跳龍門》等多部央視大型動畫片美術導演和技術導演，以及大型三維動畫片《精靈世紀》、《俠嵐》總導演。

書籍目錄

第1章 Maya渲染概述 1.1 Maya渲染系統(tǒng)基本概念 1.1.1 Maya渲染器系統(tǒng) 1.1.2 Maya外部渲染器 1.2 Maya默認渲染系統(tǒng)的兩種渲染方式 1.2.1 行掃描算法 1.2.2 光線跟蹤算法 1.3 Maya渲染的流程 1.3.1 Maya渲染的基本工作流程 1.3.2 MaVa渲染的基本制作流程 第2章 Hypershade操作基礎 2.1 Hypershade的界面顯示控制 2.2 節(jié)點網(wǎng)絡調(diào)入、清除與排布 2.3 創(chuàng)建渲染節(jié)點 2.4 輸入與輸出材質(zhì)網(wǎng)絡 2.5 節(jié)點的編輯 2.6 為物體指定材質(zhì) 2.7 轉(zhuǎn)換為文件紋理 實例 3D紋理轉(zhuǎn)換文件紋理 第3章 模型的UV編輯 3.1 理解uv的基本原理 實例3.1 關于Nurbs模型的UV編輯 實例3.2 理解Polygon模型的UV編輯 3.2 多邊形uv基礎 3.2.1 關于UV檢測紋理 3.2.2 關于多邊形UV編輯原則 3.3 多邊形uv的映射 3.3.1 關于多邊形UV的初始化 3.3.2 UV的映射 實例3.3 對已變形模型添加UV投射 3.4 多邊形uv的編輯 3.4.1 UV點的選擇以及相應的轉(zhuǎn)換 3.4.2 窗口界面與可編輯元素顯示控制 3.4.3 常用UV編輯命令 實例3.4 編輯環(huán)形物體的UV（Relax知識點練習） 3.5 多邊形角色模型的UV編輯 實例3.5 編輯生物頭部的UV（映射重疊法） 實例3.6 編輯人物頭部的UV（綜合展平法） 實例3.7 編輯手部的UV（外部程序編輯） 3.6 UV編輯高級技術與程序控制 3.6.1 程序控制UV的傳遞 實例3.8 應用LK_-TransferUV腳本程序進行UV傳遞 3.6.2 UV鏡像的簡單程序控制 實例3.9 應用LK_mirrorUV腳本程序進行UV鏡像 3.6.3 UV鏡像的高級應用探索 實例3.10 LK_mirror_Test腳本程序的使用與分析 3.6.4 高級UV鏡像程序的應用 實例3.11 關于LK_mirrorUVBox腳本程序的使用 第4章 紋理的應用 4.12D紋理與3D紋理 4.1.1 理解2D與3D紋理 實例4.1 理解2D與3D紋理的比較 4.1_22D紋理的3種應用方式 實例4.2 Normal貼圖方式 實例4.3 用As Projection方式創(chuàng)建Normal方式的紋理 4.2 環(huán)境紋理 4.2.1 EnvBall環(huán)境紋理… 實例4.4 EnvBall紋理的應用 4.2.2 EnvChrome環(huán)境紋理 4.2.3 EnvCube環(huán)境紋理… 實例4.5 用HDRShop轉(zhuǎn)換環(huán)境紋理 實例4.6 EnvCube環(huán)境紋理與真實方體反射的比較 4.2.4 EnvSphere紋理貼圖 4.2.5 EnvSky 實例4.7 通過攝像機生成天空環(huán)境 實例4.8 通過環(huán)境球生成日落動畫 4.3 紋理坐標及其應用 4.3.12D紋理坐標 4.3.23D紋理坐標 實例4.9 固定3D紋理（方法1：建立層級關系） 實例4.10 固定3D紋理（方法2：添加紋理參考物體） 實例4.11 固定3D紋理（方法3：轉(zhuǎn)換為2D紋理） 4.4 紋理相關屬性與類型 4.4.1 Color Balance屬性 實例4.12 理解GolorOffset的原理 實例4.13 利用ColorOffset進行校色 實例4.14 利用GolorOffset修正照明效果 實例4.15 理解ColorGain的原理 實例4.16 AphlaGain在Bump中的應用 實例4.17 AphlaGain和AlphaOffset在Displacement中的應用 4.4.2 HeightField節(jié)點的應用 實例4.18 認識HeightField 實例4.19 利用地理模型生成地形置換紋理 實例4.20 利用Maya程序紋理控制地形置換效果 4.4.3 Effects屬性 4.4.4 程序紋理與文件紋理 實例4.21 體驗程序紋理的變化 實例4.22 Nurbs模型紋理校正 4.5 紋理綜合練習 實例4.23 螺旋紋理 實例4.24 用程序紋理塑造黃瓜 綜合實例 制作眼球材質(zhì) 第5童 材質(zhì)的應用 5.1 理解材質(zhì)組節(jié)點 實例5.1 通過置換材質(zhì)理解材質(zhì)組 5.2 常用材質(zhì)及其屬性 5.2.1 常用材質(zhì)節(jié)點類型與屬性分類 5.2.2 通用屬性 實例5.2 背光的樹葉 5.2.3 高光屬性 實例5.3 高光與反射的分化處理方法 5.2.4 特殊效果屬性 實例5.4 利用材質(zhì)光暈建立霓虹燈管 實例5.5 光暈范圍的控制（通過ShaderGlow節(jié)點） 實例5.6 光暈范圍的控制（通過Ramp紋理） 5.2.5 遮罩屬性 實例5.7 使用遮罩提取選區(qū) 實例5.8 遮罩在分層渲染中的應用 5.2.6 光線跟蹤設置屬性 實例5.9 利用光線跟蹤產(chǎn)生折射效果 5.3 層材質(zhì)與不記錄光源信息的材質(zhì) 5.3.1 層材質(zhì)的使用 實例5.10 用LayeredShader節(jié)點疊加高光 實例5.11 用LayeredShader節(jié)點疊加材質(zhì) 5.3.2 Shading Map材質(zhì)與Surface Shader材質(zhì)的使用 實例5.12 使用Shading Map制作卡通海面 實例5.13 使用Surface Shader的應用 5.3.3 Use Background材質(zhì)的使用 實例5.14 三維場景與真實圖像的合成 第6章 燈光應用技巧 6.1 燈光基礎概念與操作技巧 6.1.1 燈光類型和常用屬性 6.1.2 理解數(shù)字顏色系統(tǒng) 實例6.1 在Maya中驗證數(shù)字顏色系統(tǒng)中的加減法模型 6.1.3 燈光操作技巧 6.2 陰影的控制 6.2.1 Raytrace陰影與DepthMap陰影控制基礎 實例6.12 DepthMap與Raytrace兩種陰影的基本控制 6.2.2 DepthMap陰影控制技巧 實例6.3 解決大場景陰影問題（方法A） 實例6.4 解決大場景陰影問題（方法B） 實例6.5 解決大場景陰影問題（方法C:燈光照明減法） 6.2.3 燈光屬性控制腳本 6.2.4 DepthMap陰影的虛焦模擬技術 實例6.6 聚焦聚光燈模擬虛焦陰影（步驟1：創(chuàng)建聚焦聚光燈） 實例6.7 聚焦聚光燈模擬虛焦陰影（步驟2：模擬虛焦陰影） 實例6.8 利用Lightlnfo模擬虛焦陰影 6.3 燈光霧 6.4 場景布光基礎應用 6.4.1 封閉場景的典型布光 實例6.9 封閉場景實用布光（步驟1：布置中心光） 實例6.10 封閉場景實用布光（步驟2：布置視角光） 實例6.11 封閉場景實用布光（步驟3：布置陽光） 6.4.2 角色的典型布光 實例6.12 穹形陣列布光方案

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：    5.2.3高光屬性 Lambert材質(zhì)不包括任何高光屬性（Specular Shading），對粗糙物體來說，不會反射出周圍的環(huán)境，自然也就不會有高光效果。 Anisotropic材質(zhì)的高光屬性較為特殊，常用于模擬具有微細凹槽或具有拉絲效果的表面，如頭發(fā)、拉絲鋼或CD盤片等具有各向異性高光效果的物質(zhì)。 （1） Angle屬性：由于Anisotropic材質(zhì)的高光不像其他Shader的高光一樣是圓形的，它的高光區(qū)域像是一個月牙，由此出現(xiàn)了角度控制，該屬性可以控制高光方向。 （2） Spread×和Spread Y屬性：控制高光在×和Y方向的擴散程度。 （3） Roughness屬性：控制高光光暈的大小。該值設為O時高光面積變小，值等于1時高光面積變大，但是高光的亮度也會下降。 （4） Fresnellndex（菲涅耳指數(shù)）屬性：這里的菲涅耳指數(shù)并非真正物理光學意義上的菲涅耳指數(shù)，主要適用于模擬控制高光的強弱。 （5） Specular Color屬性：控制高光的顏色。 （6） Reflectivity屬性：控制反射率，即控制反射能力的大小。 （7） Reflected Color屬性：控制反射顏色，在該屬性上添加環(huán)境紋理可以模擬出幾近真實反射的效果。 （8） Anisotropic Reflectivity屬性：選中此復選框，Maya會自動計算合適的反射率，如果關閉則反之。當該屬性開啟時，Reflectivity屬性將失去作用。 Blinn材質(zhì)具有較好的軟高光效果，同時又具有高質(zhì)量的鏡面高光效果，是經(jīng)常使用的材質(zhì)。通過調(diào)節(jié)Eccentricity，SpecularRollOff等參數(shù)對高光的柔化程度和高光的亮度進行控制，能模擬大多數(shù)有機表面的質(zhì)感，如塑料、鉛、鋼、漆制品等。 （1） Eccentricity（離心率）屬性：控制高光區(qū)域的大小。 （2） Specular Roll Off屬性：控制高光強弱。 （3） Specular Color、Reflectivity、ReflectedColor屬性：與Anisotropic材質(zhì)中同名屬性相同，不再描述。 Phong材質(zhì)有明顯的高光區(qū)，用于模擬濕滑表面或具有光澤的物體，如玻璃、瓷器等。 （1） Cosine Power（余玄率）屬性：是控制Phong材質(zhì)的高光的大小的，值越小高光的范圍就越大。 （2） Specular Golor、Reflectivity、ReflectedColor屬性：與Anisotropic材質(zhì)中同名屬性相同，不再描述。 Phong E與Phong材質(zhì)在計算物體表面高光方面算法相近，模擬出的質(zhì)感也十分相似，只不過Phong E具有更詳盡的控制方法。Phong E材質(zhì)實際上是Phong材質(zhì)的一種增強類型。 （1） Roughness屬性：控制高亮區(qū)域的柔和度。 （2） Whiteness屬性：控制高亮區(qū)域中最亮聚集點的顏色。Whiteness屬性和Specular Color屬性是有區(qū)別的，Specular Color屬性控制整個高光區(qū)域的顏色，而Whiteness屬性是控制高光區(qū)域中的最亮部分的顏色。 （3） Hightlight Size屬性：控制高亮區(qū)域的大小。 （4） Specular Color、Reflectivity、ReflectedColor屬性：與Anisotropic材質(zhì)中同名屬性相同，不再描述。

編輯推薦

《高等學校動漫類規(guī)劃教材?三維數(shù)字動畫3:燈光與渲染》并不是一本面面俱到、可以提供查閱的技術字典，所以沒有涵蓋關于材質(zhì)和渲染全部的內(nèi)容，只是涵蓋部分關鍵內(nèi)容。《高等學校動漫類規(guī)劃教材?三維數(shù)字動畫3:燈光與渲染》配套的光盤中包含書中實例的源文件和素材文件，供讀者參考。

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