光與材質的藝術--智慧型光

智慧型光

我一直認為,自然界的光是具有智慧的,它像一個魔法師,把世界變得繽紛絢麗,甚至離奇古怪,而渲染程式中的光就顯得笨拙的得多了,程式雖然提供了足夠多的光源類型來讓我們模擬真實世界的光源,但就其本質來說,都只解決了光源的直接照射問題,而真實世界中的照明不是這樣的,它還存在再次反射的現象,也就是通常所說的的光能傳遞,現在流行的叫法是global illumination,即全局照明。不要把它跟lightscape的光能傳遞相混淆,他們雖然在原理和結果上非常相似,但是算方式卻不一樣。

光的“智慧型”還體現在它的反射和折射質量上,這個質量並不是指渲染圖像的質量或者光線追蹤的正確與否,而是指是否能自動完成與光線的反射和折射有關的所有效果。caustic特效的產生成為了高級渲染程式的一個重要標誌。cau-stic是一種光學特效,通常出現在有反射和折射屬性的物體上,比如透明的圓球、凸透鏡、鏡子、水面等,它包含聚焦和散焦兩個方面的效果。

就目前的情況來說,衡量一個渲染程式里的光源是否具有“智慧型”,不是看它的光源類型有多么豐富,或者說,已經與直接照明沒有什麼關係了(所有的渲染程式都能很好的解決直接照明的問題),而是與光源的間接照明有密切的關係。無論是天空光還是全局照明,或者是caustic特效,都不是光源直接照射到物體上產生的效果,它們是光線的diffu-se、radiosity、reflection和refraction產生的結果,產生這些結果的自動化程度越高,即不需藉助任何輔助光源,我們就可以把該渲染程式的光源看成是有“智慧型”的。需要注意的是,並不是說不能自動產生間接照明效果的渲染程式就是低級的。我們依然可以使用輔助光源來模擬那些間接照明的效果,作為渲染的圖像來說,我們關心的仍然是圖像所顯示的效果,而不是產生結果的方法,所謂條條大路通羅馬,目的才是最重要的。我們不要迷失其中。(說明:天空光是一種很特殊的光源。準確的說天空光不應該稱為光源,它是由於大氣漫反射太陽光形成的,所以,它也可以看成是太陽光的間接照明。