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第1章 光照设计原理1

1．1动机2

1．1．1画外空间2

1．1．2光照品质3

1．1．3直接光和间接光3

1．2以假乱真4

1．3光照设计的视觉目标6

1．3．1让作品更真实6

1．3．2让作品更可信6

1．3．3增强着色器与效果7

1．3．4保持连续性7

1．3．5引导观众视线8

1．3．6情感冲击8

1．4 Lighting Challenges8

1．5工作区10

1．6把握创造力10

第2章 光照设计基础与最佳实践13

2．1出发点14

2．2光源类型14

2．2．1点光源14

2．2．2聚光灯16

2．2．3平行光18

2．2．4区域光19

2．2．5模型光20

2．2．6环境球20

2．2．7环境光21

2．3控制与选项22

2．3．1衰减22

2．3．2漫反射与镜面反射25

2．3．3灯光链接26

2．3．4 Cookie27

2．4灯光制作规范29

2．4．1何时开始光影设计29

2．4．2反馈循环29

2．4．3命名灯光30

2．4．4版本管理30

2．5练习31

第3章 阴影与遮挡33

3．1阴影的视觉功能34

3．1．1定义空间关系34

3．1．2展现不同的角度35

3．1．3增强构图35

3．1．4增加对比度36

3．1．5暗示屏外空间36

3．1．6整合元素37

3．2何种光线需要阴影38

3．2．1阴影混乱38

3．2．2二级阴影39

3．3阴影颜色39

3．4阴影大小与透视41

3．5阴影算法43

3．5．1深度贴图阴影43

3．5．2光线追踪阴影48

3．6硬阴影与软阴影51

3．6．1硬光线与软光线52

3．6．2使用深度贴图的软阴影52

3．6．3软光线追踪阴影54

3．7遮挡56

3．7．1环境光遮挡56

3．7．2全局光照中的遮挡58

3．7．3其他类型的遮挡59

3．8伪阴影60

3．8．1负光线60

3．8．2只有阴影的光61

3．8．3阴影对象62

3．8．4烘焙照明63

3．9小结65

3．10练习65

第4章 环境与建筑的光照67

4．1昼光68

4．1．1日光68

4．1．2天光70

4．1．3间接光73

4．2夜景74

4．3实际光源76

4．3．1添加灯光照明76

4．3．2为实际光源提供照明77

4．4窗户的照明79

4．5模拟间接光81

4．5．1墙角85

4．5．2光源照明86

4．6全局光照87

4．6．1传统的光能传递91

4．6．2光子贴图92

4．6．3最终采集93

4．6．4焦散95

4．7环境光遮挡97

4．8练习99

第5章 生物、角色与动画光照101

5．1光影造型102

5．1．1方向性102

5．1．2清晰度104

5．2三点照明106

5．2．1变化107

5．2．2是工具，而不是法则108

5．3光的功能108

5．3．1主光109

5．3．2补光111

5．3．3反射光112

5．3．4轮廓光113

5．3．5 Kicker照明116

5．3．6镜面反射光117

5．4给动画中的角色照明的若干问题118

5．4．1测试帧119

5．4．2链接灯光与角色119

5．4．3技术的改变119

5．4．4次表面散射121

5．4．5给头发打光123

5．4．6给眼部打光124

5．5练习126

第6章 摄影与曝光129

6．1了解光圈级数与景深130

6．1．1符合真实镜头132

6．1．2 2／3法则132

6．1．3超焦距133

6．1．4焦外成像134

6．2帧速134

6．3真实的运动模糊135

6．3．1快门速度和快门角度135

6．3．2慧尾神话137

6．3．3旋转模糊138

6．3．4视场138

6．4胶片感光度141

6．5摄影曝光141

6．5．1区域曝光142

6．5．2直方图143

6．6匹配镜头的缺陷144

6．6．1镜头失真145

6．6．2色差146

6．6．3渐晕147

6．6．4镜头眩光和光晕147

6．7练习148

第7章 构图与取景151

7．1镜头分类152

7．1．1镜头尺寸152

7．1．2 Z轴阻挡153

7．1．3视点镜头154

7．1．4双人镜头154

7．1．5过肩镜头155

7．2摄影机视角155

7．2．1作用线155

7．2．2透视156

7．2．3高视角镜头与低视角镜头158

7．2．4摄影机运动159

7．3改善构图160

7．3．1三分法则161

7．3．2积极空间与消极空间161

7．3．3图形权重162

7．3．4线条163

7．3．5相切164

7．4影视画幅165

7．4．1格式与宽高比165

7．4．2电影格式165

7．4．3电视兼容167

7．4．4裁剪与过扫描168

7．5练习168

第8章 色彩的艺术与科学171

8．1色彩混合172

8．1．1加色172

8．1．2减色173

8．1．3色调、饱和度与亮度调整173

8．1．4灯光色彩对表面色彩的影响174

8．2配色方案177

8．2．1色彩对比178

8．2．2色彩的含义179

8．2．3色彩与深度182

8．2．4黑白色调图像183

8．3色彩平衡184

8．3．1色温185

8．3．2图片取色190

8．4 RGB色彩190

8．5数字色彩192

8．5．1 8位色彩193

8．5．2 16位色彩193

8．5．3 HDRI193

8．5．4紧凑数据格式195

8．6练习196

第9章 着色器与渲染算法199

9．1表面着色200

9．1．1漫反射、光滑反射与镜面反射200

9．1．2镜面高光202

9．1．3 BRDF与BSSRDF207

9．2抗锯齿208

9．2．1过采样208

9．2．2欠采样210

9．2．3过滤211

9．2．4高分辨率渲染211

9．3光线跟踪212

9．3．1光线跟踪加速结构212

9．3．2光线跟踪反射213

9．3．3阴影215

9．3．4透明度与折射216

9．4 Reyes算法219

9．4．1 RenderMan接口标准220

9．4．2 Reyes算法与光线跟踪220

9．5 Z缓冲渲染221

9．6扫描线渲染221

9．7 GPU加速渲染与硬件渲染221

9．7．1硬件渲染222

9．7．2 GPU加速222

9．7．3交互预览222

9．8练习223

第10章 纹理设计与分配225

10．1纹理贴图类型226

10．1．1色彩贴图226

10．1．2高光贴图227

10．1．3白热贴图229

10．1．4透明贴图230

10．1．5位移贴图232

10．1．6凹凸贴图233

10．1．7法线贴图235

10．1．8多项式纹理贴图236

10．1．9其他贴图技术236

10．2照片纹理237

10．2．1拍摄技巧237

10．2．2平板扫描239

10．3风格化纹理239

10．4纹理贴图分辨率241

10．5对齐策略243

10．5．1平铺贴图243

10．5．2贴花249

10．5．3投影251

10．5．4 UV坐标255

10．5．5极坐标纹理258

10．5．6 3D绘图软件260

10．6程序纹理260

10．6．1分辨率无关性260

10．6．2 3D纹理261

10．6．3动画261

10．6．4外观262

10．6．5将程序纹理烘焙为纹理贴图263

10．7外观制作263

10．7．1分层绘制264

10．7．2色彩贴图优先264

10．7．3位移贴图优先265

10．8练习267

第11章 渲染通道与合成269

11．1分层渲染270

11．1．1背景层271

11．1．2遮罩对象272

11．1．3效果层273

11．2 alpha通道275

11．2．1直接alpha通道合成276

11．2．2预乘alpha通道合成276

11．3分通道渲染278

11．3．1漫反射通道279

11．3．2高光通道280

11．3．3反射通道281

11．3．4阴影通道283

11．3．5环境通道287

11．3．6遮挡通道288

11．3．7完美通道289

11．3．8全局光照通道289

11．3．9蒙板通道291

11．3．10深度通道291

11．3．11通道管理功能293

11．3．12多通道的单次渲染293

11．4合成灯光294

11．4．1灯光作为单独渲染通道294

11．4．2灯光重置295

11．5实拍背景片匹配296

11．5．1参考球与光探测器296

11．5．2灯光匹配的其他手段299

11．6练习300

第12章 制作流水线与专业实践303

12．1制作流水线304

12．1．1动画片策划304

12．1．2视觉特效镜头准备305

12．1．3核心部门309

12．1．4制作流水线图316

12．2工作评审317

12．2．1客户关系318

12．2．2灯光主管319

12．2．3指令链319

12．3 3D灯光设计求职攻略320

12．3．1灯光样片320

12．3．2职位专攻322

12．3．3内部晋升322