MAYA燈光講義
Light and Shadow
燈光和陰影
1.燈光類型
2.顏色和亮度
3.亮度和顏色Decay（衰減）
4.燈光操縱器
5.燈光/表麵連接
6.陰影
7.燈光添加燈光霧
8.燈光特效
9.燈光貼圖
1.maya燈光類型
點燈光Point Light
點燈光從光源位置處向各個方向平均照射，例 如，可以使用點燈光來模仿燈泡發出的光線。
聚光燈Spot Light
聚光燈在一個圓錐形的區域中平均的發射光線， 可以使用聚光燈來模仿手電筒或汽車前燈 發出的燈光。
平行燈Directional Light
平行燈僅在一個方向平均地發射燈光，它的光線 是互相平行的，使用平行燈可以模仿一個非常遠 的點光源
。例如，從地球上看太陽，太陽就相當 於一個平行光源。
環境燈Ambient Light 環境燈有兩種照射方式。一些光線從光源位置處 平均地向各個方向照射（類似一個點燈光）
。而 其它光線從所有方向平均地入射。（就像從一個 無限大的中空球體的內部表麵上發射燈光一 樣）。
使用環境燈可以模仿平行燈（如太陽和台 燈）和無方向燈（陽光漫反射在大氣上產生的燈 光，或台燈照射的牆
壁上反射的燈光）。
區域燈光Area Light
區域燈是二維的矩形光源。可以使用它來模 仿窗戶在表麵上的矩形投影。預設的，一個區域 燈是兩單位長、
一單位寬。使用Maya 的變換工 具可以調節燈光的尺寸，以及放置的位置。
體積燈Volume Light
照亮一個體積範圍內的吸收光線照射.可改變體積容器造型。
2.顏色和亮度
顏色Color
如果要改變一個燈光的顏色，調節燈 光的Color（顏色）屬性。
亮度
如果要改變燈光的亮度，調節燈光 的Intensity（強度）屬性。
3.亮度和顏色Decay（衰減）
利用動畫曲線控製燈光亮度的衰減 在被照亮的霧中比較容易看到燈光的顏色和亮度衰減效果預設的亮度衰減
使用Decay Rate（衰減比率）屬性， 可以調節一個點燈光或聚光燈的 亮度是如何隨距離的增加而減少 的。
自定的亮度衰減
可以使用自定義的衰減比率
選擇Decay Rate的類型
來調節燈光的亮度，這時可以配合 Intensity Curve（強度曲線）屬性。
自定義強度和顏色衰減
在真實世界中，燈光在光源位置處比較亮，而遠離光源時則亮度會減弱，但對於顏色來講， 無論距離光源多遠，
其顏色數值總是不變的。
在Maya 中，可以使用一個預設的亮度衰減比率（或自定義的亮度衰減比率）來 設置點燈光（或聚光燈）的亮度
是如何隨距離的增加而減少的。也可以使用自定義的 顏色延遲速率來設置燈光的顏色是如何隨距離的增加而變化
的。 通過設置Decay Rate（延遲速率）屬性，可以選擇一個預設的亮度延遲速率。在創建 燈光效果時，預設的亮
度衰減比率就足夠了。
但在一些情況下，可能需要創建不同的亮度衰減比率。例如，使用自定的亮度衰減比率， 可使燈光的亮度隨距離
的增加而增加。
Color decay（顏色衰減）
使用Color Curves 屬性，可以 使燈光的顏色隨距離的改變而變 化。
建立Intensity curves（強度曲線）和Color Curves（顏色曲線） 可以使用強度曲線來創建自定義的亮度衰減比率；使用
一組曲線（一條紅曲線、一條 綠曲線和一條藍曲線）來創建自定義的顏色衰減比率。
強度曲線和顏色曲線圖形化的表現出燈光的亮度和顏色是如何隨距離的增加而變化的。垂 直軸代表了燈光的強度和
顏色數值，而水平軸代表了距光源的數值。（強度曲線和顏色曲 線類似於動畫曲線，除了動畫曲線的水平軸代表的
是時間。 當創建強度和顏色曲線時，Maya 使用Light Info Utility 節點。
建立自定義的亮度延遲曲線：
打開燈光的屬性編輯器窗口，在Light Effects（燈光效果）部分，單擊Intensity Curve（強 度曲線）屬性旁邊的Create 按鈕。
則Maya 創建了一個強度曲線節點，並把它連接到強度屬性上。
在屬性編輯器顯示出的標簽中打開Light Direction Only 項
建立自定義的顏色延遲：
打開燈光的屬性編輯器窗口，在Light Effects（燈光效果）部分，單擊Color Curves（顏色 曲線）屬性旁邊的Create 按鈕。
在屬性編輯器顯示出的標簽中打開Light Direction Only 項。則Maya 創建了一個Red Curves（紅色曲線）節點、一個Green
Curve（綠色曲線）和一個Blue Curve（藍色曲線）節點， 並把它們連接到顏色屬性上。
編輯強度曲線和顏色曲線
一旦創建了強度曲線和顏色曲線，則可以使用屬性編輯器窗口或動畫圖表編輯器窗口來編 輯它們。
在屬性編輯器的聚光燈標簽中，單擊Create 按鈕旁邊的小方盒可以顯示強度曲線標簽。
當屬性編輯器打開時，如果要同時查看顏色曲線和強度曲線，在視圖中選擇聚光燈。
技巧
使用IPR 渲染場景（或部分場景），以便在改變強度和顏色曲線數值時，可以在渲染視圖 中看到調節的效果。
顯示在屬性編輯器窗口中的強度曲線或顏色曲線是一組屬性數值的列表，可以在其中 調節數值。
如果要交互的調節強度和顏色曲線，選擇聚光燈然後打開動畫圖表編輯器（Windows > Animation Editors > Graph Editor）。
顯示在圖表編輯器窗口中的強度曲線是一條暗藍色的線，而顯示在圖表編輯器窗口中的顏 色曲線分別為紅、綠和藍線。
如果要編輯點，單擊Graph Editor 左上角的Move Nearest Picked Key 工具，選擇左側麵板 中一條顏色或強度曲線，然後使
用鼠標中鍵拖動一選取框來選擇要編輯的點。一旦它高亮， 移動它，直到取得需要的效果。
如果要移動整個曲線，取消Move Nearest Picked Key 工具，選擇曲線，然後使用鼠標中鍵 來拖動它。
區域亮度衰減
打開Decay Regions 選項，然後調 節Regin 1、Regin2 和Regin 3 屬性 可以把聚光燈的光柱分為被照亮 區域和不被照亮的區域。
4.Color顏色衰減
如果要使燈光的顏色從裏到外產 生變化，映像紋理到燈光的Color（顏色）屬性中配置材質。
5.Penumbra Angle邊緣亮度衰減
如果要調節一個聚光燈在*近光 柱邊緣處的亮度衰減，可以調節 Penumbra Angle 屬性。
6.Dorpoff總體的顏色衰減
如果要使聚光燈光柱的亮度從中 心到邊緣逐漸減少，調節Dorpoff（衰減）屬性。
7.以燈光角度當作攝影機檢視場景對象：
可以通過燈光視圖使用攝像機工具和快捷鍵來調節燈光的位置和方向。 還可以在燈光視圖中調節燈光操縱器。
使用燈光視圖：
1 選擇燈光。
2 在視圖菜單中，選擇Panels > Look Through Selected 命令。
8.燈光操縱器
一般利用4按鍵打開操縱器 循環開關， 單擊循環開關操縱器可以顯示 不同類型的燈光操縱器。
在循環開關操縱器上，指針的 位置指示出哪個操縱器被顯 示。
8-1方向和原點..1點鍾方向
使用操縱器的原點和原點可以改變 燈光的位置（原點）和方向（控製方位點）。
所有燈光都包括此選項。
8-2樞軸點..3點鍾方向
控製方向時以次樞軸點為軸心 使用樞軸點操縱器，可以設置所進行的操縱是針對於燈光的樞軸點，還是針對
於燈光的方向點。例如，當移動樞軸點操縱器，然後在其上單擊，接著移動燈 光的兩個移動操縱器所調節的
是燈光的樞軸點。而如果要再次在樞軸點操縱 器上單擊，則恢複操作模式為燈光的方向點調節。
所有燈光都包括此選項。
8-3圓錐角度..5點方向
使用圓錐角度操縱器可以改變聚光燈 光柱圓錐的角度。
隻有聚光燈包括此選項。
8-4半影操縱器---6點方向
移動半影操縱器，可以改變聚光燈光柱 在*近邊緣處是如何衰減的。
隻有聚光燈包括此選項。
Penumbra Angle 參數
如果Penumbra（半影）數值被設置為0，並且打開了Barn Door 屬性，則燈光的光柵會有 比較硬的邊。如果半影
數值非零，則光柵效果比較柔和。
可以在聚光燈屬性編輯器的頂部，觀看Light Shape 和Intensity 樣本來預覽燈光的照明 效果。當改變數值時，樣本
會發生變化。
8-5“衰減區域”操縱器....7點方向
使用衰減區域操縱器可以使一個聚光 燈的光柱分為被照亮區域和不被照亮 隻有聚光燈包括此選項。
Decay Rate類型
8-6控製衰減區域”操縱器-9點方向
控製衰減區域的方向與照射角度大小
9.光柵操縱器
配合數字4按鍵打開操縱器 顯示一個聚光燈的操縱器，然後在屬性編輯器中 打開Barm Doors 屬性，接著在視圖麵
板中選擇 Look Through Selected 命令。則光柵操縱器會顯 示在燈光視圖中。 移動光柵操縱器可以使聚光燈的光柱
成為方塊 或使光柱的一邊成為平坦的。控製柔邊衰減範圍 如果Penumbra（半影）數值被設置為0，並且打開了
Barn Door 屬性，則燈光的光柵會有 比較硬的邊。如果半影數值非零，則光柵效果比較柔和。
可以在聚光燈屬性編輯器的頂部，觀看Light Shape 和Intensity 樣本來預覽燈光的照明 效果。當改變數值時，樣本會
發生變化。
10.燈光/表麵連接
連接燈光和表麵可更好地調節場景中某個表麵或區域的照明，而不會影響其它的表 麵和區域，這也有助於減少算圖
時間，因為可以限製每個燈光照亮表麵的數目。
可以把任意數目的燈光（或燈光組）和任意數目的表麵（或物體組）連接在一起。
也可以把任意數目的材質組和任意數目的燈光連接在一起。
例如，如果把一個燈光和某個材質組連接在一起，則此燈光將照亮使用此材質組的所 有的表麵。然而如果連接燈光和
材質組，但接著斷開燈光和使用此材質組的某個表麵 的連接，則燈光將不照亮此表麵。
如果需要把一組燈光和一組表麵連接起來，此時可以使用Sets（組）。一個組是多個 物體（或物體元素）的集合。
通過創建和連接物體組和燈光組，可以輕鬆的把多個表 麵和多個燈光連接在一起。
Maya 中有一個預設的燈光組（defaultLightSet），包含場景中的所有的燈光。然 而，可以從預設的燈光組組中去除燈光
，或者創建其它的物體組或燈光組來進行連接， 在進行連接時，可以使用Relationship Editor （關係編輯器）窗口（使用
Windows > Relationship Editors > Light Linking 命令 或 Lighting/Shading > Light Linking > Light-Centric 或Object-Centric 命令可打開
此窗口。
從預設的燈光組中去除或添加燈光：
從燈光的屬性編輯器中，打開Illuminates by Default 屬性，則把燈光添加到預設的燈光組中； 關閉此選項，則把燈光從預
設的燈光組中去除。
創建物體組：
1 在關係編輯器窗口中，從窗口左上角的下拉菜單中選擇Object Centric Light Linking（以物 體為中心）的燈光連接。
2 在左邊的麵板中（被照亮的物體），選擇新組中將要被包含的物體。從左邊的麵板中（被 照亮的物體），選擇
Edit > Create Object Set from Highlighted Objects 命令，則一個新的物體 組將被添加到物體列的底部。
建立一個燈光組：
1 在關係編輯器窗口左上角的下拉菜單中選擇“Light Centric Light Linking”（燈光為中心的 燈光連接）。
2 在左邊的麵板中，選擇新組中將要包含的燈光。在左邊的麵板中，選擇Edit > Create Light Set from Highlighted Lights
命令來創建一個新的燈光組。新的燈光組顯示在窗口底部的燈光列 中。
命名一個組：
1 在關係編輯器窗口中，雙擊組的名稱。
2 輸入新的名稱，然後按Enter 鍵確認。
從一個組中添加或去除物體（或燈光）：
1 從關係編輯器窗口的下拉菜單中，選擇Set Edit（組編輯）選項。
連接燈光和表麵：
Maya 提供了幾種方式來連接燈光和表麵。
要照亮一個指定的表麵，並連接燈光到此表麵上，在“關係編輯器”窗口中使用以物體為 中心的燈光連接
（Window > Relationship Editors > Light Linking > Object-Centric 或 Lighting/Shading > Light Linking > Object-Centric）。
要使指定的燈光照亮指定的表麵，在關係編輯器中使用以燈光為中心的燈光連接（Window> Relationship
Editors > Light Linking > Light-Centric 或Lighting/Shading > Light Linking > Light-Centric）。
陰影
必須先在算圖選項設定光跡追蹤選項
在真實世界中，當一個燈光照在物體表麵上時，物體表麵麵向光源的部分被照亮，而背向 光源的部分顯得很黑。
如果把另一個物體放置在光源和物體之間，則第一個物體會在第二 個表麵上投射一個陰影。
在Maya 中，當燈光照在物體表麵上時,表麵麵向燈光的一麵被照亮，而背向燈光的一麵是 黑暗的。但預設地，被燈
光照亮的物體是不會投射陰影到其它表麵上的。也就是說，所有 麵向燈光的物體表麵都會被照亮，無論它與燈光之
間有沒有物體遮擋。
但在Maya 中，可以設置哪些燈光和表麵可以產生陰影。特別地，隻想少數指定 的燈光和表麵產生陰影，這極有助於
減少渲染的時間。
在Maya 中，燈光可以不產生陰影，或者產生Depth map（深度）貼圖陰影或射線追蹤陰影。
Depth Map Shadow Attributes深度貼圖陰影
為了建立陰影，場景中必須包含有投射陰影的燈光、投射陰影的表麵和接受陰影的表麵。
一個單獨的燈光可以產生或者是深度貼圖陰影，或者是射線追蹤陰影。然而，在場景中， 既可以包含產生深度貼圖陰
影的燈光，也可以包含產生射線追蹤陰影的燈光。
Depth Map（深度貼圖）
描述了從光源到燈光照亮物體之間的距離。深度貼圖文件中包含有 一個渲染產生的深度信道。深度貼圖中的每個像素
都代表了在指定方向上，從燈光到最近 的投射陰影物體之間的距離。
如果場景中包含有投射深度貼圖的燈光，則Maya 在算圖過程中會產此燈光創建深度貼圖， 以此來決定哪些物體表麵被
照亮，而哪些物體處於陰影之中。（如果從光源到投射陰影物 體之間的距離大於深度貼圖中對應的點，則此表麵將處
於陰影中）。
建立深度貼圖陰影：
深度貼圖陰影在大多數環境中都能夠產生比較好的結果，並且會稍微增加渲染的時間。
1 選擇要產生陰影的燈光。
2 打開燈光的屬性編輯器窗口，在Depth Map Shadow Attributes（深度貼圖陰影屬性）部分，
打開Use Depth Map Shadows（使用深度貼圖陰影）。
技巧
在滿足質量要求的情況下，設置燈光的Dmap Resolution 為比較低的數值。作為一個開 始點，可以設置Dmap Resolution 等於
算圖的分辨率，然後以此作為標準來進行調節。
如果Dmap Resolution 項太低，陰影的邊緣 會出現鋸齒，如果此項的數值太高，會增加渲染的時間。
調節Shadow Color 屬性，可以使陰影透明或有顏色。預設的，陰影的顏色是黑色的。
3 選擇要投射陰影的表麵。
4 打開表麵的屬性編輯器窗口，在Render Stats（渲染狀態）部分，打開Casts Shadows（投 射陰影）選項。
注意
如果在使用IPR 渲染時，改變了燈光的Dmap Resolution（深度貼圖分辨率）項或Use Dmap Auto Focus（深度貼圖自動聚焦）
項，則IPR 渲染不會更新這些變化。
重新使用深度貼圖
如果使用深度貼圖陰影，預設地，隨著動畫的進行Maya 會為每個燈光在每一幀產生 一個深度貼圖。但可以把某個燈光的
深度貼圖保存在硬盤中，並且在以後重新使用它。
射線追蹤陰影
在建立射線追蹤陰影時，Maya 會對燈光光線從照射目的地（攝像機）到光源之間運動的路 徑進行跟蹤計算，從而產生射
線追蹤陰影，但這將是非常耗費時間的。
射線追蹤陰影是在射線追蹤過程中產生的，在大部分情況下，射線追蹤陰影能夠提供非常 好的效果，然而，必須射線追
蹤整個場景來產生射線追蹤陰影，而且這將是非常耗時 的。
對於某些深度貼圖不能產生的陰影效果，如透明物體所產生的陰影，則最好使用射線追蹤 陰影。
避免使用射線追蹤陰影來產生帶有柔和邊緣的陰影，因為這將是非常非常耗時的，並且使 用深度貼圖陰影就能夠產生非常
好的柔化邊緣的陰影。
注意
不能使用IPR 渲染預覽射線追蹤陰影。必須渲染場景才能看到射線追蹤陰影。
建立射線追蹤陰影：
1 選擇要產生陰影的燈光。
2 打開燈光的屬性編輯器窗口，在窗口中的Raytrace Shadow（射線追蹤）屬性部分， 打開Use Ray Trace Shadows（使用射線追
蹤陰影）。
3 選擇要投射陰影的表麵。
4 打開表麵的屬性編輯器窗口，在Render Stats（渲染狀態）部分，打開Casts Shadows（投 射陰影）選項。
5 使用Windows > Render Globals 命令打開渲染設置窗口，在Raytracing Quality（射線追蹤 質量）部分，打開Raytracing 項。
陰影屬性
在真實世界中，燈光和物體有許多屬性可定義陰影的顯示。在Maya 中，可通過設置 投射陰影燈光的屬性來改變陰影的屬性。
本節包括下列內容：
顏色
調節Shadow Color（陰影顏色） 屬性可以改變陰影的顏色。
柔化邊緣
減少Dmap Resolution（深度貼 圖分辨率）屬性並增加Dmap Filter Size（深度貼圖濾鏡尺寸） 屬性，可以使陰影邊緣變得柔 和。
陰影邊緣顆粒
調節Dmap Resolution（深度貼 圖分辨率）屬性，可以改變陰影 邊緣不正常的顆粒狀效果，對於 聚光燈，還可以調節Cone
Angle（圓錐角度）屬性。
燈光霧中的陰影顆粒效果
在燈光霧中的陰影有時會出現 顆粒狀效果，此時可以調節 Fog Shadow Samples（霧陰影取樣）屬性來改變這種情況。
燈光霧中陰影強度
調節Fog Shadow Intensity（燈光 霧陰影強度）屬性可以改變顯示 在燈光霧中的陰影的強度。
射線追蹤陰影屬性
顏色
調節Shadow Color（陰影顏色） 屬性可以改變陰影的顏色。（一 個部分透明表麵的顏色也可以 影響陰影的顏色）。
柔化邊緣
調節Light Radius（燈光半徑） 屬性可改變陰影邊緣的柔和度。
柔化陰影邊緣的顆粒
調節Shadow Rays（陰影射線） 屬性，可以改變陰影柔化邊緣中 不正常的顆粒狀效果。
反射/折射燈光的陰影
在能夠顏生一個陰影的前提 下，為改變燈光光線被反射 或折射的最大次數，可以調 節Ray Depth Limit（光線深 度限製）。
這僅會影響指定的 燈光，而如果要在Render Globals 窗口中調節陰影屬 性，則會影響所有的燈光。
為燈光添加燈光霧：
選擇要照亮霧的燈光。
打開燈光的屬性編輯器窗口，在Light Effects（燈光效果）部分中，單擊Light Fog（燈 光霧）屬性旁邊的Map（貼圖）按鈕。
