LightScape的特点和应用

Lightscape灯光换算220V白炽灯泡瓦数与流明的换算10W65lm15W101lm25W198lm40W340lm60W540lm100W1050lm150W1845lm200W2660lm300W4350lm500W7700lm1000W17000lm日光灯管的换算15W=490lm560lm20W=700lm-800lm30W=1160lm1400lm40W=1700lm1920lmLightScape的特点和应用当设计师绞尽脑汁、运用浑身解数去作一幅尽善尽美的效果图时，Lightscape新一代的计算 机图形技术，使用户悠然自如地应付本应头疼折问题，游刃有余地作出也许是天才高手才能 达到最佳效果图，甚至超越其上。Lightscape何有如此能力，何有如此真美境界，成为Lightscape是目前世界上唯一同时拥有 光影跟踪技术，光能传递技术和全息渲染技术的渲染软件。三大专有技术相辅相成，使其产 生效果的精确、真实、美观程度是目前世界上没有任何软件可与之比美的。优势当与其它渲染技术相比，Lightscape的优势主要在于光线，交互性，逐步优化等方面： 光线Lightscape的一大突出性能是能精确模拟漫射光线在环境中的传播，微细但非常重要的光线 效果，直接和间接的漫射光线，柔和阴影以及表面间的颜色混合效果，这些效果是其它渲染 技术不可能得到的。Lightscape可支持工业标准的光度测量格式和自然光。交互性Lightscape光能计算的结果不仅仅是一幅图像，而且是模型环境中光线分布的全三维描述。 由于光线已被完全渲染过模型的特定视图比用传统计算机图形技术显示要快得多，使用硬件 加速，可以在被渲染的各种环境之间相互移动图形，进行实时动画漫游，使用其它专业动画 系统，高质量的电影或视频漫游能在短时间内产生。逐步优化Lightscape能提供即时的视频反馈，逐步不断改进质量。在处理在任一阶段，你可以改变表 面的材料或光参数，系统会修改和显示新结果，而无需重新开始处理。Lightscape的逐步优 化算法有助于精确地控制所需完成的设计或产生的图像质量。Lightscape的技术性能Lightscape是目前世界上首次合并光影跟和光能传递技术来捕捉全范围的光照效果，并根据 实际定义光线、材料和动感增强场景的可视质量。光影跟踪在Lightscape中，光影跟踪可以精确地计算直接照明、阴影、镜面反射和经透明材料折射的 全局照明特性，而传统的光影跟踪，只精确地计算从光源本身越境到达的光线。但是，如一 个房屋那样，光线并不仅仅从光源（直接光照）出发到达一个表面，而且也从其它表面（间 接光照）到达。如果我们跟踪桌子的光影，一个桌子底部是黑暗的，因为桌底没有从光源处 得到直接光线，然而根据经验所知，这部分不会完全黑暗，因为可以从周围的墙和地板得到 光。在传统的光影跟踪中，这种间接照明被认为是环境光，这些环境光通过简单地增加与非直接 光的自然现象无关，而且整个空间都是常值的一个任意值来考虑，因此，光影跟踪图像通常 显得非常单调，缺乏层次感。这对于常常包含许多漫射表面的建筑环境来说尤其明显。光能传递传统的渲染不计算间照光照（光线边界），图像因此显得平淡、单调，而Lightscape光能传递计算表面光照，它包括从光源直接向表面发射的光线和在环境中从其它表面一次或 多次反射之后到达此表面的光线的两种光照。光能传递计算的是环境中离散点的强度。强度计算的实现，首先是光能传递处理过程产生一 个简单的多边形网格，这些网格的节点上保存着从一个网格元素到另一个网格元素的光能分 布的特定光能值，一旦计算完，你能从任意视点交互地显示模型，Lightscape能充分利用 OpenGL加速卡进一步增强显示性能。高质量的图像或动画帧能用传统技术所需时间的一小 部分时间生成。光能传递与视图无关，因为在整个环境中的光分配已被预先计算，对于每个特定视图不需重 复计算，而光影跟踪依赖视图的算法，因此对于每个视图都须重新计算。Lightscape优化的光能传递处理可获得立即的视觉效果，也可继续运行处理以提高质量和精 确度。在处理的任意时间，能交互改变模型的材料和光源，系统会快速地计算显示新结果。 Lightscape可任意中断、继续处理，下次处理会从上次中断处继续。全息渲染（光能传递和光影跟踪）光能传递擅长多次漫反射，光影跟踪则擅长渲染镜面反射。在Lightscape可以将光影跟踪后 处理过程与光能传递计算结果得到的特定视图结合起来，以增加反射和透明效果 这种情况下，光能传递用精确的间接光照代替在许多程序中不精确的固定环境光，这样会产 生更*真的图像。另外，由于直接光照已经在光能传递中计算，池影跟踪不需投射阴影，只 需投射阴影反射或折射光线，大大减少光影跟踪一幅图象所需的时间。通过两种技术的综合， 从快速交互的进行光效研究到综合光能传递和光影跟踪时特别品质和*真的图像，Lightscape 都可以提供全面的视图渲染结果。光照特性精确模拟现实光效，是Lightscape最突出的特点，它是建立在模拟光线在环境中的传播基础 之上的，所得到的结果不仅是*真的渲染图，而且也进行精确光分配。使用Lightscape，能方便地生成模型的任何人工或自然光照情况。Lightscape光源的亮度是 用基于实际量度说明的，可从生产厂家那里得到各种灯和光源的这些值，简单设置光源，无 需特别技术，自然光可通过简单指明位置、日期、时间和去覆盖程度设置。Lightscape使用光域网编辑完全控制生成一个所要光源的任意分布，你能用来改变一个光源 的光强度分布和使用一些工业标准的光学格式输入光学数据。Lightscape支持多种工业标准格式，如IES，CIBS等等。还有，Lightscape提供一套强大的分析工具，方便定量估计算模型的光照特性。其色彩，灰 度及网格点形式显示模型空间的光照量，直观明了。总之，Lightscape强大的光线制作工具能使繁琐头疼的光线问题变得轻而易举，且其产生的 效果足以以假乱真。Lightscape 实体Lightscape模型是表面、图块、光源三大实体组成。表面和材料表面关联它的材料组成和其它属性可以通过设置材料控制表面外观，对于一些特别贴图，例 如壁画、地毯等，可采用纹理贴图。Lightscape还可让表面呈非常变化，如凹凸不平或波形 等显示，可以对材料的颜色、反射、透明、折射、光滑度等特性进行修改。图块和光源图块是准备模型的一种很重量的实体，它由表面或其它图块组成，它能被多次引用，且其它 变化，能被所有引例继承。Lightscape光源是关联光学属性的特殊图块，也就是说，光源由图块定义而来。模型中的所 有建筑灯必须用图块定义的光源定义，Lightscape支持三种基本光源：点光源、线形光源、 矩形光源。每个光源都有一个光照强度分布（LID），描述不同离开方向的发射光线的扩展。 Lightscape提供多种特别特性的灯，如荧光灯、白炽灯、氙灯、水银、高低压钠灯等。还提 供三种设置光源强度或明度的方式和四种设置光源强度分布的办法。Lightscape使用光域网表现总的光照强度分布。能用此应用生成分布，或从一些标准光源光 学文件格式输入它，你能在Lightscape支持的三种光源类型定义上使用分布。光学数据文件 可由生产厂家提供，直接深入到光学定义上或使用光域网编辑器编辑它。Lightscape 处理目前,Lightscape3.2是最新版本，它处理*作简易，界面友好，处理过程分为三个阶段：准备阶段输入几何模型。Lightscape接受DXF、3DS和Lightwave的格式文件。最主要的是能直接输 入DWG文件。定义组成表面的材料。Lightscape模拟模型中表面间光的互相作用，精确的描述表面确保模 型中各表面具有合理的定向。一些模型系统允许建立极薄的表面，因为Lightscape是建立在 光模拟系统上的，指明这种表面的哪个面为我们希望处理的面是很重要的。定义模型中所有光源的光学特性。Lightscape根据光源的物理参数值定义三维模型中的人照 光和自然光，增加、删除、移动实体和光源。Lightscape提供一套极有限的工具，使得在光 能传递的解决阶段之前，对模型进行适当的编辑。Lightscape在此阶段会以LP格式存为一 个准备模型。解决阶段在解决阶段，你能用光能传递求解一个已在准备阶段作好的几何图形。首先，初始化几何图 形。模型被减化为一组能够优化光能传递处理过程的表面，一旦被初始化，你就不能够再处 理几何模型。定义处理参数。定义全局处理参数和任何所要的局部处理参数（应用于指定的表面）。处理 参数控制着光能传递最终解决结果的质量，对处理参数的设置是一种协调行为，好的设置值 会产生更精确和高质量的图像，当然也就需要更多的时间和内存。进行光能传递解决。Lightscape计算模型中漫射光能的分布，它将包括直接和间接的漫射光 能。优化光能传递解决。你能随时中断光能传递的处理过程，来改变或优化模型的外观。不能改 变几何模型，但可改变材料特性和光源的光特性。一旦作了一些改变，你可从中断处继续处 理或重新开始处理光能传递的效果。Lightscape将光能传递计算结果保存到一个以LS格式的解决文件中。输出阶段在输出阶段，你能使用OpenGL渲染法很快从光能传递阶段的求解结果进行渲染或使用 Lightscape光影跟踪，给最终图像加上镜面反射和透明效果（OpenGL是一种工业用于绘制 三维图象的应用程序的接口），也可以通过光影跟踪直接光源。有很多方法可以使用光能传递解决的结果，Lightscape提供多种输出选项支持这种使用。最常见的几种使用方法：动画、单帧图像、虚拟现实、光照分析：动画运用Lightscape动画工具，能够建立一个相机路径，用于光能传递结果生成漫游动画，此外， 又使用光能传递解决，也能保持最快速的显示率。如果使用OpenGL渲染，能很快地生成高质量的反锯齿图像。如果你想增加镜面反射和精确的透明效果，可以对每帧使用光影跟踪来渲染。虽然光影跟踪 增加了生成每帧画面的时间，但在生成动画时，并不意味着它是一个不实际的选项。如果你 要对动画各帧进行光影跟踪，你应该使用Lightscape提供的光影跟踪批处理程序渲染它们， 这会大大提高渲染处理的效率。b. 单帧图像单张图像要求高水准的质量，Lightscape有能力产生任何分辨率的图像，而且，如果你只是 想由一个光能传递计算结果得到图像，你能用OpenGL渲染很快地生成。为了得到更精确的结果，须对图像进行进一步的光影跟踪，可以确定对部分或全部的光源进 行光影跟踪，这样特别说明的结果将产生更精确的阴影和光照效果，以及最高品质的图像。c. 虚拟现实如果你的目标是产生一个实时漫游和交互的虚拟现实环境，就不能使用光影跟踪。虚拟现实 支持OpenGL纹理贴图，但是只是在提供硬件支持的平台上才能实时显示带纹理投影的环 境。LightscapeLightscape的光能传递计算结果能输出为invenfor格式，该格式的数据将用于特定显示和虚 拟现实的应用中。d. 光照分析如果你的主要目的是分析光线。Lightscape提供了多种用于显示包含在光能传递计算结果中 的光线数据的工具。总之，用于光照分析的光能传递计算结果可以比用于生成图像的粗糙一 些（当然会快一些）。Lightscape最后产生的效果图可以多种工业标准格式输出，如BMP、TGA、RGB、JPG、GIF、 EPS等，这些格式的图像可被所有的平面设计软件如photoshop、Coreldraw、photosty Lor 进行处理和输出打印。应用领域任何应用Lightscape的领域都会从Lightscape可视系统的特性和优点中受益。建筑和室内设 计：能交互输出、分析和无限制地交流光线和材料的合并，检验设计，表达思想。产品设计生成虚拟模型，缩短设计周期，并大大降低实际成本。灯光设计：直观的界面，快速设置和验证改变的光照配置，支持IES、CTLI和CIBSE光学格式，强大 的分析工具。电影和广播业：产生因有现实的数值集：方便保持动画和现实的光照效果，交互调整光照和材料，快速获得 所得的精确外观。使用Lightscape生成的虚拟环境，能由实时或脱线方式的传统动画关键帧 或活动的英尺长组成。交互性游戏：Lightscape使交互性游戏达到虚拟质量新阶段，虚拟现实和更高的可视图质量。基于网上虚拟世界：全光照的三维环境，能转换为VRML格式，以致能使用标准浏览的交互观看。总之，Lightscape的出现，无疑带给渲染动画领域强烈冲击。革命的惊喜扑面而来，事半功 倍，轻松自得，何乐而不为Lightscape漏影的问题第一：在Ls中渲染，建模的方法很重要。我几乎全部在CAD里面完成建模，而且使用的是surface，而不是3D实体。这主要是因为 surface导入到炬中之后，都是矩形的表面；而3D实体导入后，是三角性的表面。虽然这两 种类型的表面，在进行光能传递的解算之前，都会被转化成ls的Mesh，但矩形表面的使用 效率更高。因为很多三角形的表面，在角度很小的（尖锐的）一端，特别容易形成黑影。很 多人都习惯在MXA/VIZ里面建模，这样的模型导入到炬中之后，也是三角形的表面。在CAD里面建模，还有一个好处就是表面对齐的精度很高，因为CAD的物体捕捉能力是 很强的！这一点非常重要。因为表面不对齐、有重叠都是漏影的罪魁祸首。在MAX/VIZ中，要慎用布尔运算，虽然它是解决对齐的很好的方法，但它也有一个弊病！ 那就是“破坏”原三角表面的分布，特别是在墙体上开圆形的洞口，这种情况就会更严重了！ 圆边会分裂成很多细小的、狭长的三角表面，而且三角表面的锐角汇集到一处，这给ls转 化成Mesh和计算光照都会带来麻烦！关于正确的建模方法，我会在合适的时候整理出来。（最近太忙了！）第二：表面导入到】ightscape中后，表面的属性也很重要！首先是Mesh精度的问题，很多人习惯在Process Parameters对话框中设置Mesh的精度，这 不是很科学的方法。因为在这里的设置将会应用到所有的表面，过高的精度虽然可以降低漏 影，但过密的Mesh，会使计算的时间变得漫长.我的做法是，在表面属性的对话框中，增加主要表面的Mesh的精度，何谓主要表面呢？就 是可以充分体现出照明光斑和阴影特征的表面，置于其它的表面，可以根据情况，把Mesh 的精度降低到1以下。另外，照明光斑和阴影的锯齿，通常出现在Mesh精度较低的地方，但这里面还有些细小的 差异。在同样的Mesh精度下，光源与表面的夹角越小，光斑产生锯齿的机会”就越大！而 阴影似乎也存在这个问题（光线追踪阴影除外）。回到漏影的话题，ls的默认设置，所有的表面都可以投掷阴影、都接受、反射光线，这使得 漏影的几率更大！对于某些表面，完全可以关闭它的阴影，或者只接受光照而不反射光照。 但这里面又分为很多种情形，在没有实例的条件下，很难将得很细致，大家可以自己试试！ 比如，地板就可以取消Occludin选项，它将不阻挡光线，也就不会产生阴影。这么做的另 一个好处就是，可以加快解算的速度。LIGHTSCAPE人造痕迹解决1。阴影漏 一般出现在墙上，建议把墙设为不投射阴影 打开灯的光影追踪选项或加细网 格的划分2。光泄漏建议有间断的墙或地分两布建打开灯的光影追踪选项或加细网格的划分3。锯齿边建议柔化灯光边界打开灯的光影追踪选项或加细网格的划分4。漂浮打开灯的光影追踪选项或加细网格的划分5。马赫边打开灯的光影追踪选项或加细网格的划分6。条状阴影打开灯的光影追踪选项或加细网格的划分单幅图片用打开灯的光影追踪选项光影追踪阶段解决单幅图片或动画加细网格的划分光能传递阶段解决LS技巧，心得，希望能助大家一臂之力我还算不上是高手，但我在努力。不久之前我还是个菜鸟，在来到论坛之后，一切都变了， 我在大家的砖头下成长，现在基本掌握了LS的灯光技巧，我知道我的进步离不开大家，所 以我把这些经验写下来与大家共享，如果有哪些地方说的不对，还请大家不吝赐教。顺便说 一句，想进步的话，就来论坛挨砖头吧，鲁迅先生说的好，不在砖头下爆发，就在砖头下灭 亡！首先说说材质参数，这是很重要的，做出来的图不够清爽，没有透明感，一方面是灯光设置 问题，另方面就是参数设置不当。下面说一下我做图时各种材质的参数：没提到的参数即是默认值，或者比默认值稍小，这里只说影响渲染效果的。瓷砖反射率0.58颜色扩散：0.60织物反射率0.38颜色扩散：0.40玻璃透明度0.90亮度0.90反射率：0.65颜色扩散0.65金属亮度（视情况而定，做镜子时为1）反射率0.82颜色扩散0.82不反光墙壁反射率0.52颜色扩散0.52不反光木材反射率.45颜色扩散0.45反光木材反射率0.55颜色扩散0.55以上只不过是参数，仅做参考，实际作图得灵活改变。好啦，参数控制住了，效果会好很多，接下来是灯光。说到灯光，不得不提环境光。很多人把它当做补光来用，以弥补画面亮度不足。打开环境光 虽然会提高亮度，但同时也会失去画面的明暗调子，得不偿失。在设置好灯光后但还未走光 时，我只是把它当作观察画面亮度的工具。打开环境光，以画面稍暗为好，这样出来的图具 有明暗对比，并且还有修改的余地。走光时最好走到85%以上，这样才能达到比较好的效果，这时如果你打开环境光，会发现 它几乎不起作用，因为光线已经均匀的散布到空间之中，这和光线没跑到位而打开环境光是 截然不同的。在者，照亮房间有两种方式。一种是光线强度设置大些，直接照亮房间。另一种是光线设置 的弱些，通过墙壁之间的光线反射来照亮房间，显然，后者才是正确的。还有就是阴影漏和灯光漏。面与面重合，面与面交叉就会出现阴影漏。建模准确，不使面交叉，两面重合删除其中一面 就可有效解决阴影漏。但对于灯光漏（就是墙壁的一侧有灯光，而另一侧的墙角会透光）我还没找到解决的办法， 不知谁知道如何解决？或者有什么思路，都说一说，探讨一下。我用dos渲染。因为可以输出alpha通道，ps时很方便，效果也不错。参数如下： e:lightscape32binlsray -x 1240 -y 1024 -aa 8 -v -w -alpha -sh 阳光室内 02.ls 阳光室内.tga 现在只想到这些，以后想到了在发。