1.3.4 自然光在CG中的表現(xiàn)技巧

本節(jié)介紹了大自然中的燈光，并講解了在CG打光中應(yīng)該注意和遵循的幾點(diǎn)，讓大家理解怎樣用三維去實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)中大自然的燈光。

破曉——日出的寓意十分明顯，我們一般在這個(gè)時(shí)候會(huì)表現(xiàn)出一些積極的和有朝氣的氣氛，或者表現(xiàn)一些浩大的場面。同時(shí)，日出前的昏暗也可以用來表現(xiàn)一些陰暗的東西，利用日出這一時(shí)刻來表現(xiàn)從陰暗到光明的過渡會(huì)產(chǎn)生戲劇性的效果。

日出的時(shí)候，陽光斜射地面，這時(shí)的陽光需要穿過很厚的大氣層，藍(lán)光由于散射能力很強(qiáng)，所以在到達(dá)地面之前就已經(jīng)被散射沒了，所以我們只能看到藍(lán)光在天空中和西方的散射。

破曉場景燈光，主光一般設(shè)置為紅色，補(bǔ)光選擇深藍(lán)色，光比大約為8:2，燈光與地面夾角為5°～25°之間。其實(shí)此時(shí)陽光與地面夾角并沒有這么大，但是CG畫面中如果角色或物體投影過長會(huì)讓畫面很擁擠，所以此時(shí)燈光與地面夾角的寬容度比較大。如圖1-124所示。

早晨和午后——早晨和午后并無實(shí)質(zhì)上的區(qū)別，只是在晨昏角上存在互補(bǔ)的關(guān)系。但是，我們經(jīng)常在一些動(dòng)畫電影中感到早晨和午后的燈光的不同，這僅僅是出于動(dòng)畫藝術(shù)風(fēng)格的需要。為了把兩個(gè)時(shí)段區(qū)分開，我們有時(shí)故意把早晨的主光設(shè)置成冷色，補(bǔ)光設(shè)置成暖色；或者讓早晨冷色的成分多一些，下午暖色的成分多一些等，這些藝術(shù)風(fēng)格上的要求不一而足。正因?yàn)樵绯亢臀绾蟮淖匀还庥辛诉@些特性，它們便成了我們敘事與表達(dá)畫面的強(qiáng)有力要素。首先這個(gè)時(shí)段的主光方向的選擇比較多；其次這個(gè)時(shí)段的光比為7:3，稍微改變一下這個(gè)比例就能很輕易達(dá)到4:1的高比調(diào)或2:1的低比調(diào)；最后這個(gè)時(shí)段的光所產(chǎn)生的明暗關(guān)系中有豐富的冷暖變化。這樣的可調(diào)性使得燈光師的想法表達(dá)更為靈活，同時(shí)這個(gè)時(shí)候的燈光適合用來敘事，早晨的自然光更多給人輕快的感覺，有時(shí)也用來表現(xiàn)盛大的或喜悅的場面；而下午光線的感情傾向相對(duì)弱一些，適合用以表現(xiàn)嚴(yán)酷的環(huán)境。如圖1-125所示。

白天太陽照射地球表面，太陽光在穿過大氣層時(shí)，各種波長的光都要受到空氣的散射，其中波長較長的波散射較小，大部分傳播到地面上，這些光綜合起來呈現(xiàn)出黃色。而波長較短的藍(lán)、綠光，所受到空氣散射較強(qiáng)，天空中的藍(lán)色正是這些散射光的顏色，因此天空會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色。如圖1-126所示。

CG中，早晨和午后的場景燈光，主光一般設(shè)置為黃色，補(bǔ)光選擇藍(lán)色，光比大約為7:3。因?yàn)闊艄馀c地面的夾角與一天中不同的時(shí)段有關(guān)，另一方面也與地球在公轉(zhuǎn)軌道上的位置有關(guān)系，所以燈光與地面夾角幾乎可以是任意的。如圖1-127所示。

正午——相對(duì)于早晨或午后的自然光來說，正午的燈光并沒有奇特之處。這個(gè)時(shí)段的主光仍然是黃色，補(bǔ)光仍然是藍(lán)色，原理同早晨和午后。但是因?yàn)檎缡且惶熘嘘柟庹丈渥顝?qiáng)烈的時(shí)候，所以自然光中的很多要素都被極端化了。

首先是主光方向，太陽達(dá)到了一天中的最高點(diǎn)，從早晨的側(cè)光變成了中午的頂光。一般而言，生硬的頂光效果很不理想，容易投下很濃重的影子。人若處在這樣的光線之中，由于眉弓、顴骨等處的凸起，會(huì)產(chǎn)生令人不愉快的投影，對(duì)于女性角色而言，這樣的投影幾乎是致命性的，很容易暴露不美之處。如果我們不得不處理正午的燈光，應(yīng)盡量把燈光傾斜一些。上一節(jié)中已經(jīng)講到，在北回歸線以北地區(qū)、南回歸線以南地區(qū)里，全年中太陽都不可能出現(xiàn)在正上方，即使在南北回歸線之間的地區(qū)，全年太陽也只有兩次直射地面的機(jī)會(huì)。當(dāng)然，直射的光線并非總是那么可惡。由于光線垂直于地面，當(dāng)它照射到水面上時(shí)，產(chǎn)生的菲涅爾效應(yīng)很小，所以這個(gè)時(shí)候水看上去很清澈。

太陽照射方向在東西方向時(shí)分量與地面的夾角叫晨昏角，這個(gè)角度與一天中不同的時(shí)段有關(guān)，一般太陽在正午升到最高；太陽照射方向在南北方向時(shí)分量與地面的夾角叫太陽高度角，這個(gè)角度與地球在公轉(zhuǎn)軌道上的位置有關(guān)。如圖1-128所示。

黃昏和薄暮——對(duì)于這個(gè)時(shí)段，人們總是津津樂道。這個(gè)時(shí)段美輪美奐、變化無常的光線是攝影師的首選，也成了幾乎所有CG燈光師的用光首選。盡管黃昏和薄暮時(shí)段光線的變化很多，但是從總體上說，可以分為兩類：一類光線出現(xiàn)在太陽落下地平線以前，稱之為黃昏；另一類光線出現(xiàn)在太陽落下地平線以后，稱之為薄暮。其他各個(gè)時(shí)段的光線更多的是在這兩種光線基礎(chǔ)上的過渡和變化。

在黃昏階段，太陽呈現(xiàn)出橙紅色，而且越接近地平線時(shí)越紅。這個(gè)現(xiàn)象和日出時(shí)如初一格，在接近天頂方向，陽光穿過低層大氣較少，呈現(xiàn)出藍(lán)散射光與低層大氣散射的紅光“重疊”后進(jìn)入人的眼睛，就會(huì)看到紫色的天空。此刻地表和大氣經(jīng)過了一整天陽光的照射，溫度都相對(duì)較高，由于布朗運(yùn)動(dòng)的緣故，大氣中小分子漂浮物比較多，所以天空的散射和漫反射都比較強(qiáng)，處在這樣光線下的物體的暗部十分透亮，這也是昏黃光線和破曉光線的最大區(qū)別。

CG中，黃昏場景燈光，主光一般設(shè)置為橙色，補(bǔ)光選擇籃紫色，光比大約為6:4，燈光與地面夾角為10°～30°之間。此時(shí)的燈光應(yīng)該著力刻畫畫面暗部，一方面暗部比較透；另一方面，陰影比較長。如圖1-129所示。

夜晚——太陽光在月球上經(jīng)過漫反射后到達(dá)地球，期間經(jīng)過大氣形成散射光。但是和白天不同的是，晚上的光線十分微弱，一些暖色光和散色光混合以后，顯現(xiàn)出銀白色甚至于寶石籃的顏色。值得注意的是，盡管晚上的光線十分昏暗，但是在這昏暗中仍然充滿了變化。這些變化與月亮的位置、月相、云層厚度都存在各自的關(guān)系。這樣的原理在前文也已經(jīng)提到，這里是同樣的道理。變化歸變化，但有一點(diǎn)是始終不變的：在夜晚，除了被人工光源照亮的地方，地面的光線間接來自于天空，所以地面總是比天空要暗。有時(shí)，我們不經(jīng)意就把地面的顏色調(diào)得比天空更亮，可能一時(shí)間反應(yīng)不過來哪里出了問題，但總是會(huì)覺得畫面很奇怪。如圖1-130所示。