• 2010-06-04

    教程翻译第一篇之Sam Nielson: 朗伯反射(Lambertian Reflection) - [Translation•译文]

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    http://www.blogbus.com/litianwang-logs/65123584.html

    大概是去年不知道从哪里链进了一个高手的博客,Sam Nielson(狠狠点击就可以到他blog,可惜人家是blogspot的,所以你要想办法,别问我是怎么上去的),他在著名的avalanche software上班,当然,其实也不怎么著名,是Disney的一个游戏开发部门。他的画儿我选一幅贴在这里大家可以看到他对光影的理解非常深入,善于把握光照气氛。

    下面的这个教程来自于他的博客,我在翻译过程中做了丰富和整理,对他提到的概念、画家和作品作了解释,这是他绘画方式的一系列论述的第一篇,后面的几篇我会陆续放出。闲话少说,上正文:

    Sam Nielson: 朗伯反射
    译者注:朗伯:在厘米-克-秒制中的一种亮度单位,相当于完全漫射的表面上辐射或反射1流明每平方厘米的亮度。
     

    无论是绘画生活中的还是想象中的事物,许多有抱负的画家在表现准确的光影方面都付出过很大的努力。所以我的第一个帖子将讨论光线和表面的基本特性。
    有些人觉得掌握这些只要靠直觉就行了,我不那样认为,我经常要去弄明白里面的原理。我发现在绘画的时候模仿3d渲染程序的工作原理对我很有帮助:空间思维,在不同通道上渲染效果,总体来说就是把问题分解开来各个击破。
    我们从朗伯反射开始,当一个表面以一种方式反射光线时,表面的每个部分从每个角度看都一样。

    图片上英文的翻译如下:

    光具有波粒二相性,在讨论形状时,把光想像成反弹的弹子球那样的粒子会对你更有帮助。这些不断反弹的“粒子”被称作“光子”。你可以把光源想象成是不断喷射出巨量高速光子的光子喷泉。
    光子传播的方向是一定的,除非他们撞到了反射物体,比如空间中的一个平面。我们假设这个表面是不光滑的,在整个这个表面上都有微小的不规则起伏。当光子遇到这个表面,一部分将被表面吸收,剩余的光子由于不规则起伏的影响则被反射到各个随机的方向上去了。
    当表面角度偏离光线时,只有少量的光子直接撞击表面,当然经过反射到达你眼睛的光子就更少了,所以你会感觉到这个表面变暗了。这就意味着垂直于入射光线的表面最亮,而平行于光线(或者平行于光子运动轨迹)的表面则照不到。当然,背光面也受不到光照。

    所有的物体都是由一个个的平面组成的,你可以把任意一个表面想像成它的平面拼合版本,想象它们在空间中与光源的角度关系,随之得到一个非常精确的结果。在你的光线设置中先画一个球体,然后把球体上光线角度和效果转化到其他表面,有时候这种方法很有帮助。
    在特殊情况下,通常都有多个光源,所以阴影区域很少是纯黑的。当然,你也可以把这些考虑成固有色和反光(镜面高光),但是作为一个基本的层,漫反射光是精确渲染的基础。
    如果你能像这样用3d思维的话,你就能清楚地解决任何漫射光线的问题,因为就算是复杂的曲面,在必要的情况下,也能被分解成一个个单独的平面。

    在这里我有目的地使用了暧昧形状(译者注:即有机抽象形态,就是上图下方那个像一串香蕉和地雷的形体),因为只有通过这样的思维方式你才能真正解决各种形状的问题。在接下来的几个帖子中,我将讨论不同光源特性和这种思路在阴影和反射中的应用。

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