Lightscape的特點(diǎn)和應(yīng)用_3DMAX8.CN

當(dāng)設(shè)計(jì)師絞盡腦汁、運(yùn)用渾身解數(shù)去作一幅盡善盡美的效果圖時(shí)，Lightscape新一代的計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)，使用戶悠然自如地應(yīng)付本應(yīng)頭疼折問題，游刃有余地作出也許是天才高手才能達(dá)到最佳效果圖，甚至超越其上。 Lghtscape何有如此能力，何有如此真美境界，成為Lightscape是目前世界上唯一同時(shí)擁有光影跟蹤技術(shù)，光能傳遞技術(shù)和全息渲染技術(shù)的渲染軟件。三大專有技術(shù)相輔相成，使其產(chǎn)生效果的精確、真實(shí)、美觀程度是目前世界上沒有任何軟件可與之比美的。
優(yōu)勢 當(dāng)與其它渲染技術(shù)相比，Lightscape 的優(yōu)勢主要在于光線，交互性，逐步優(yōu)化等方面：
光線 Lightscape的一大突出性能是能精確模擬漫射光線在環(huán)境中的傳播，微細(xì)但非常重要的光線效果，直接和間接的漫射光線，柔和陰影以及表面間的顏色混合效果，這些效果是其它渲染技術(shù)不可能得到的。Lightscape可支持工來標(biāo)準(zhǔn)的光度測量格式和自然光。
交互性 Lightscape光能計(jì)算的結(jié)果不僅僅是一幅圖像，而且是模型環(huán)境中光線分布的全三維描述。由于光線已被完全渲染過模型的特定視圖比用傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)顯示要快得多，使用硬件加速，可以在被渲染的各種環(huán)境之間相互移動(dòng)圖形，進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)畫漫游，使用其它專業(yè)動(dòng)畫系統(tǒng)，高質(zhì)量的電影或視頻漫游能在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生。
逐步優(yōu)化 Lightscape能提供即時(shí)的視頻反饋，逐步不斷改進(jìn)質(zhì)量。在處理在任一階段，你可以改變表面的材料或光參數(shù)，系統(tǒng)會(huì)修改和顯示新結(jié)果，而無需重新開始處理。Lightscape的逐步優(yōu)化算法有助于精確地控制所需完成的設(shè)計(jì)或產(chǎn)生的圖像質(zhì)量。 Lightscape的技術(shù)性能 Lightscape是目前世界上首次合并光影跟和光能傳遞技術(shù)來捕捉全范圍的光照效果，并根據(jù)實(shí)際定義光線、材料和動(dòng)感增強(qiáng)場景的可視質(zhì)量。
光影跟蹤 在Lightscape中，光影跟蹤可以精確地計(jì)算直接照明、陰影、鏡面反射和經(jīng)透明材料折射的全局照明特性，而傳統(tǒng)的光影跟蹤，只精確地計(jì)算從光源本身越境到達(dá)的光線。但是，如一個(gè)房屋那樣，光線并不僅僅從光源（直接光照）出發(fā)到達(dá)一個(gè)表面，而且也從其它表面（間接光照）到達(dá)。如果我們跟蹤桌子的光影，一個(gè)桌子底部是黑暗的，因?yàn)樽赖讻]有從光源處得到直接光線，然而根據(jù)經(jīng)驗(yàn)所知，這部分不會(huì)完全黑暗，因?yàn)榭梢詮闹車膲偷匕宓玫焦狻? 在傳統(tǒng)的光影跟蹤中，這種間接照明被認(rèn)為是環(huán)境光，這些環(huán)境光通過簡單地增加與非直接光的自然現(xiàn)象無關(guān)，而且整個(gè)空間都是常值的一個(gè)任意值來考慮，因此，光影跟蹤圖像通常顯得非常單調(diào)，缺乏層次感。這對(duì)于常常包含許多漫射表面的建筑環(huán)境來說尤其明顯。

光能傳遞 傳統(tǒng)的渲染不計(jì)算間照光照（光線邊界），圖像因此顯得平淡、單調(diào)，而Lightscape 光能傳遞計(jì)算表面光照，它包括從光源直接向表面發(fā)射的光線和在環(huán)境中從其它表面一次或多次反射之后到達(dá)此表面的光線的兩種光照。 光能傳遞計(jì)算的是環(huán)境中離散點(diǎn)的強(qiáng)度。強(qiáng)度計(jì)算的實(shí)現(xiàn)，首先是光能傳遞處理過程產(chǎn)生一個(gè)簡單的多邊形網(wǎng)格，這些網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)上保存著從一個(gè)網(wǎng)格元素到另一個(gè)網(wǎng)格元素的光能分布的特定光能值，一旦計(jì)算完，你能從任意視點(diǎn)交互地顯示模型，Lightscape能充分利用OpenGL加速卡進(jìn)一步增強(qiáng)顯示性能。高質(zhì)量的圖像或動(dòng)畫幀能用傳統(tǒng)技術(shù)所需時(shí)間的一小部分時(shí)間生成。 光能傳遞與視圖無關(guān)，因?yàn)樵谡麄€(gè)環(huán)境中的光分配已被預(yù)先計(jì)算，對(duì)于每個(gè)特定視圖不需重復(fù)計(jì)算，而光影跟蹤依賴視圖的算法，因此對(duì)于每個(gè)視圖都須重新計(jì)算。 Lightscape優(yōu)化的光能傳遞處理可獲得立即的視覺效果，也可繼續(xù)運(yùn)行處理以提高質(zhì)量和精確度。在處理的任意時(shí)間，能交互改變模型的材料和光源，系統(tǒng)會(huì)快速地計(jì)算顯示新結(jié)果。Lightscape可任意中斷、繼續(xù)處理，下次處理會(huì)從上次中斷處繼續(xù)。
全息渲染（光能傳遞和光影跟蹤） 光能傳遞擅長多次漫反射，光影跟蹤則擅長渲染鏡面反射。在Lightscape可以將光影跟蹤后處理過程與光能傳遞計(jì)算結(jié)果得到的特定視圖結(jié)合起來，以增加反射和透明效果 這種情況下，光能傳遞用精確的間接光照代替在許多程序中不精確的固定環(huán)境光，這樣會(huì)產(chǎn)生更*真的圖像。另外，由于直接光照已經(jīng)在光能傳遞中計(jì)算，池影跟蹤不需投射陰影，只需投射陰影反射或折射光線，大大減少光影跟蹤一幅圖象所需的時(shí)間。通過兩種技術(shù)的綜合，從快速交互的進(jìn)行光效研究到綜合光能傳遞和光影跟蹤時(shí)特別品質(zhì)和*真的圖像，Lightscape都可以提供全面的視圖渲染結(jié)果。
光照特性 精確模擬現(xiàn)實(shí)光效，是Lightscape最突出的特點(diǎn)，它是建立在模擬光線在環(huán)境中的傳播基礎(chǔ)之上的，所得到的結(jié)果不僅是*真的渲染圖，而且也進(jìn)行精確光分配。 使用Lightscape，能方便地生成模型的任何人工或自然光照情況。Lightscape光源的亮度是用基于實(shí)際量度說明的，可從生產(chǎn)廠家那里得到各種燈和光源的這些值，簡單設(shè)置光源，無需特別技術(shù)，自然光可通過簡單指明位置、日期、時(shí)間和去覆蓋程度設(shè)置。 Lightscape使用光域網(wǎng)編輯完全控制生成一個(gè)所要光源的任意分布，你能用來改變一個(gè)光源的光強(qiáng)度分布和使用一些工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的光學(xué)格式輸入光學(xué)數(shù)據(jù)。 Lightscape支持多種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)格式，如IES，CIBS等等。 還有，Lightscape提供一套強(qiáng)大的分析工具，方便定量估計(jì)算模型的光照特性。其色彩，灰度及網(wǎng)格點(diǎn)形式顯示模型空間的光照量，直觀明了。 總之，Lightscape強(qiáng)大的光線制作工具能使繁瑣頭疼的光線問題變得輕而易舉，且其產(chǎn)生的效果足以以假亂真。
Lightscape實(shí)體 Lightscape模型是表面、圖塊、光源三大實(shí)體組成.
表面和材料 表面關(guān)聯(lián)它的材料組成和其它屬性可以通過設(shè)置材料控制表面外觀，對(duì)于一些特別貼圖，例如壁畫、地毯等，可采用紋理貼圖。Lightscape還可讓表面呈非常變化，如凹凸不平或波形等顯示，可以對(duì)材料的顏色、反射、透明、折射、光滑度等特性進(jìn)行修改。

圖塊和光源 圖塊是準(zhǔn)備模型的一種很重量的實(shí)體，它由表面或其它圖塊組成，它能被多次引用，且其它變化，能被所有引例繼承。 Lightscape光源是關(guān)聯(lián)光學(xué)屬性的特殊圖塊，也就是說，光源由圖塊定義而來。模型中的所有建筑燈必須用圖塊定義的光源定義，Lightscape支持三種基本光源：點(diǎn)光源、線形光源、矩形光源。每個(gè)光源都有一個(gè)光照強(qiáng)度分布（LID），描述不同離開方向的發(fā)射光線的擴(kuò)展。Lightscape提供多種特別特性的燈，如熒光燈、白熾燈、氙燈、水銀、高低壓鈉燈等。還提供三種設(shè)置光源強(qiáng)度或明度的方式和四種設(shè)置光源強(qiáng)度分布的辦法。 Lightscape使用光域網(wǎng)表現(xiàn)總的光照強(qiáng)度分布。能用此應(yīng)用生成分布，或從一些標(biāo)準(zhǔn)光源光學(xué)文件格式輸入它，你能在Lightscape支持的三種光源類型定義上使用分布。光學(xué)數(shù)據(jù)文件可由生產(chǎn)廠家提供，直接深入到光學(xué)定義上或使用光域網(wǎng)編輯器編輯它。 Lightscape處理 目前,Lightscape3.2是最新版本,它處理操作簡易，界面友好，處理過程分為三個(gè)階段：www.dhdzp.com
準(zhǔn)備階段 輸入幾何模型。Lightscape接受DXF、3DS和Lightwave的格式文件。最主要的是能直接輸入DWG文件。 定義組成表面的材料。Lightscape模擬模型中表面間光的互相作用，精確的描述表面確保模型中各表面具有合理的定向。一些模型系統(tǒng)允許建立極薄的表面，因?yàn)長ightscape是建立在光模擬系統(tǒng)上的，指明這種表面的哪個(gè)面為我們希望處理的面是很重要的。 定義模型中所有光源的光學(xué)特性。Lightscape根據(jù)光源的物理參數(shù)值定義三維模型中的人照光和自然光，增加、刪除、移動(dòng)實(shí)體和光源。Lightscape提供一套極有限的工具，使得在光能傳遞的解決階段之前，對(duì)模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)木庉?。Lightscape在此階段會(huì)以LP格式存為一個(gè)準(zhǔn)備模型。
解決階段 在解決階段，你能用光能傳遞求解一個(gè)已在準(zhǔn)備階段作好的幾何圖形。首先，初始化幾何圖形。模型被減化為一組能夠優(yōu)化光能傳遞處理過程的表面，一旦被初始化，你就不能夠再處理幾何模型。 定義處理參數(shù)。定義全局處理參數(shù)和任何所要的局部處理參數(shù)（應(yīng)用于指定的表面）。處理參數(shù)控制著光能傳遞最終解決結(jié)果的質(zhì)量，對(duì)處理參數(shù)的設(shè)置是一種協(xié)調(diào)行為，好的設(shè)置值會(huì)產(chǎn)生更精確和高質(zhì)量的圖像，當(dāng)然也就需要更多的時(shí)間和內(nèi)存。 進(jìn)行光能傳遞解決。Lightscape計(jì)算模型中漫射光能的分布，它將包括直接和間接的漫射光能。 優(yōu)化光能傳遞解決。你能隨時(shí)中斷光能傳遞的處理過程，來改變或優(yōu)化模型的外觀。不能改變幾何模型，但可改變材料特性和光源的光特性。一旦作了一些改變，你可從中斷處繼續(xù)處理或重新開始處理光能傳遞的效果。 Lightscape將光能傳遞計(jì)算結(jié)果保存到一個(gè)以LS格式的解決文件中。
輸出階段 在輸出階段，你能使用OpenGL渲染法很快從光能傳遞階段的求解結(jié)果進(jìn)行渲染或使用Lightscape光影跟蹤，給最終圖像加上鏡面反射和透明效果（OpenGL是一種工業(yè)用于繪制三維圖象的應(yīng)用程序的接口），也可以通過光影跟蹤直接光源。 有很多方法可以使用光能傳遞解決的結(jié)果，Lightscape提供多種輸出選項(xiàng)支持這種使用。 最常見的幾種使用方法：動(dòng)畫、單幀圖像、虛擬現(xiàn)實(shí)、光照分析

動(dòng)畫 運(yùn)用Lightscape動(dòng)畫工具，能夠建立一個(gè)相機(jī)路徑，用于光能傳遞結(jié)果生成漫游動(dòng)畫，此外，又使用光能傳遞解決，也能保持最快速的顯示率。 a.如果使用OpenGL渲染，能很快地生成高質(zhì)量的反鋸齒圖像。 如果你想增加鏡面反射和精確的透明效果，可以對(duì)每幀使用光影跟蹤來渲染。雖然光影跟蹤增加了生成每幀畫面的時(shí)間，但在生成動(dòng)畫時(shí)，并不意味著它是一個(gè)不實(shí)際的選項(xiàng)。如果你要對(duì)動(dòng)畫各幀進(jìn)行光影跟蹤，你應(yīng)該使用Lightscape提供的光影跟蹤批處理程序渲染它們，這會(huì)大大提高渲染處理的效率。 b.單幀圖像 單張圖像要求高水準(zhǔn)的質(zhì)量，Lightscape有能力產(chǎn)生任何分辨率的圖像，而且，如果你只是想由一個(gè)光能傳遞計(jì)算結(jié)果得到圖像，你能用OpenGL渲染很快地生成。 為了得到更精確的結(jié)果，須對(duì)圖像進(jìn)行進(jìn)一步的光影跟蹤，可以確定對(duì)部分或全部的光源進(jìn)行光影跟蹤，這樣特別說明的結(jié)果將產(chǎn)生更精確的陰影和光照效果，以及最高品質(zhì)的圖像。 c.虛擬現(xiàn)實(shí) 如果你的目標(biāo)是產(chǎn)生一個(gè)實(shí)時(shí)漫洲和交互的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，就不能使用光影跟蹤。虛擬現(xiàn)實(shí)支持OpenGL紋理貼圖，但是只是在提供硬件支持的平臺(tái)上才能實(shí)時(shí)顯示帶紋理投影的環(huán)境。Lightscape Lightscape的光能傳遞計(jì)算結(jié)果能輸出為invenfor格式，該格式的數(shù)據(jù)將用于特定顯示和虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用中。 d.光照分析 如果你的主要目的是分析光線。Lightscape提供了多種用于顯示包含在光能傳遞計(jì)算結(jié)果中的光線數(shù)據(jù)的工具?？傊?，用于光照分析的光能傳遞計(jì)算結(jié)果可以比用于生成圖像的粗糙一些（當(dāng)然會(huì)快一些）。 Lightscape最后產(chǎn)生的效果圖可以多種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)格式輸出，如BMP、TGA、RGB、JPG、GIF、EPS等，這些格式的圖像可被所有的平面設(shè)計(jì)軟件如photoshop、Coreldraw、photosty Lor進(jìn)行處理和輸出打印。
應(yīng)用領(lǐng)域 任何應(yīng)用Lightscape的領(lǐng)域都會(huì)從Lightscape可視系統(tǒng)的特性和優(yōu)點(diǎn)中受益。建筑和室內(nèi)設(shè)計(jì)： 能交互輸出、分析和無限制地交流光線和材料的合并，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)，表達(dá)思想。
產(chǎn)品設(shè)計(jì) 生成虛擬模型，縮短設(shè)計(jì)周期，并大大降低實(shí)際成本。產(chǎn)品設(shè)計(jì)效果圖:www.dhdzp.com
燈光設(shè)計(jì)： 直觀的界面，快速設(shè)置和驗(yàn)證改變的光照配置，支持IES、CTLI和CIBSE光學(xué)格式，強(qiáng)大的分析工具。
電影和廣播業(yè)： 產(chǎn)生因有現(xiàn)實(shí)的數(shù)值集：方便保持動(dòng)畫和現(xiàn)實(shí)的光照效果，交互調(diào)整光照和材料，快速獲得所得的精確外觀。使用Lightscape生成的虛擬環(huán)境，能由實(shí)時(shí)或脫線方式的傳統(tǒng)動(dòng)畫關(guān)鍵幀或活動(dòng)的英尺長組成。
交互性游戲： Lightscape使交互性游戲達(dá)到虛擬質(zhì)量新階段，虛擬現(xiàn)實(shí)和更高的可視圖質(zhì)量。
基于網(wǎng)上虛擬世界： 全光照的三維環(huán)境，能轉(zhuǎn)換為VRML格式，以致能使用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽的交互觀看。 總之，Lightscape的出現(xiàn)，無疑帶給渲染動(dòng)畫領(lǐng)域強(qiáng)烈沖擊。革命的驚喜撲面而來，事半功倍，輕松自得，何樂而不為．．．．．．