第1章 光影概论
光与影是艺术家一贯追求的表现形式,这里的光影主要是针对CG艺术的表现而言的。 本章就是基于光影的原理展开分析和阐述,以便在以后的学习和创作中更好地理解和表现三维中的光影艺术。
1.1 光影描述
有了光才有了大自然美丽和绚丽的色彩变化,从科学与艺术的角度出发,研究一件事物,就是为了更好地应用它为人服务,对光的研究也不例外。光在三维艺术表现上起着至关重要的作用,计算机软件控制的光效和传统摄影在用光上有着很多相似之处,不同的是我们用虚拟的光源去表现自然世界中的无限画面(如图1-1所示)。
1.1.1 光的透射原理
伟大科学家爱因斯坦将光解释成为一种能量的集合体(即光子),集合体(光子)在物体视觉上起着关键性的作用。在以后的科学研究中,又将这一理论进一步深化,创建了量子物理原理,认为一切物质都具有波粒二相性。光的波粒二相性是一种以电磁波形式传播的特殊粒子(光子),然而光子由光源产生后被各种物体反射、折射进入人眼并被人类的大脑感知,所以我们才能看到周围的自然景观。由于二者所占的比例不同,所以光既是一种波,同时又是由一个个光子元素所构成的,但光作为一种独特物质,光的波动性是占主要方面的。
原子最常用的方法是加热,在达到足够热时会变成白色。人们用不同的方式产生热,再激发不同的元素,制造出各种形式和色彩的灯,例如汽灯(很多信号灯用天然气或煤油作为热源)、荧光灯(用电直接激发原子,而不是产生热量,可以防止额外的热量散失,达到节能的要求)、激光器(利用能量激发一种激光介质,产生特定波长的光)、化学灯(利用化学反应提供能量激发原子)。在从根本上掌握了光是什么,光是如何产生的,人们开始使用不同的方法去控制光和光的色彩变化,以满足不同的需要。难道我们做三维也要加热光源吗?这里说的只是光的原理,做视觉艺术只要控制好光的明暗和色彩的变化以及反射折射大小的技术应用,结合材质属性切实表现物体的质感就可以了(如图1-2所示)。
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