Lumion 光源的原理解說 Part 1

在美術中打光

打光可以說是任何 3D 場景中最重要的一塊。它不只影響在視覺上，也在潛意識裡影響我們對畫面的理解，它可以讓我們控制和傳達故事，將情緒、氣氛與知覺帶給觀眾。

在 CG 中打光

在 3D 中有很多種方法，可以在場中模擬出真實的光影條件。為了不偏離主題太遠，讓我們縮小最大也最適合於我們關鍵知識：全局光照(Global Illumination)。3D 渲染中的全局光照是一個複雜的數學過程，可以模擬光線從表面反射到另一個表面的情況。如果太過簡化的話，可能會有些風險，建議各位可觀看一些打光的文章，更深入地了解全局光照和一般打光的技術。

全局光照(練習)

這個場景展示了全局光照的過程，我們看到了主要光源，同時也看到了間接光源觸發了光子在空間中反射的結果。當光線和每個表面接觸時，光會吸收表面的顏色和「能量」，然後映射到下一個反射表面。在範例中，我們可以看到綠色和紅色被轉移到周圍的平面上。

其成果是令人信服的，這樣邏輯性打光是創造擬真感場景的關鍵。它賦予了空間是「有生命力」的的印象。

在 Lumion 中打光

Lumion 能夠做出讓人信服的燈光，儘管其過程並不那麼明顯。就像 Lumion 許多方面一樣，要做出「可接受的」成果非常容易。多虧了全局光照的特效 (Real skies、 skylight、sun），我們已經為打光奠定了堅實的基礎，要表現出某種真實的設計，並不需要花太多力氣。 這種太過簡單的問題在於，要為特定場景設置特定燈光時，有時候會很難知道該如何下手。要了解我們所面對的問題，那就來看一下 Lumion 當中的主要燈光工具。

Omni lights 點光源

點光源是沿多個方向發出的光。它不是個有「計算」的光源，意思是它不會讓物件產生陰影，光線也不會被表面反射。因此，它可能會導致光線從牆上的邊緣溢出(Light bleeding)，所以，請務必小心它放置的位置。這種照明方法是在所有在面向光源的表面產生亮度。因為它的光線是全方位的，因此非常適合為場景提供額外的環境照明。

Fill Lights 補光燈

Fill Light的作用類似於 Omni light，但關鍵是 Fill Lights 不是從中央光源的發射出的光。反而，它會照亮附近的所有表面，而不管這些表面是否面向光源。以我的經驗，這是 Lumion 當中最難以預測的光線，它適合用在大型開放式的場景，那種不需要精確光源表現的地方。

Area Lights 區域光

區域燈是 Lumion 中比較特別的燈光類型之一。雖然它也是不會經過計算，但如果使用得當，它可以提供不少讓人信服的打光效果。我們把它想成和 Omni light 一樣，因為它會影響到面對光源的表面。但差別是，區域光是以方形平面的形式表現，而且它只會從單一方向發射出光源。

此外，它的光源是可見的。這對一些特殊光源很有效，例如在花園裡的壁燈、燈具或陰影照明。

Spotlights 聚光燈

Spotlights 是 Lumion中唯一會經過計算的光源。值得慶幸的是，它也是有最多選項可選擇的光源。它會準確反射出的陰影，而且也會受到場景中其他表面的影響。與其他光源相比更可以產生了讓人信服的結果。因為它是經過計算的，所以放置 Spot light 不會出現漏光的問題。

Lumion 裡的 Spotlight 是擁有不同的 IES 光照檔，具有照度品質單位。但是不支援使用自定義的 IES 檔案。而且由於它們的高品質表現，最吃重的系統效能的也是 Spotlight。

儘管它不算是一種內建光源，但它還是提供一些燈光的特性。它與其它光源在功能上有很大的差異，它並不會真的產生照明。反而，它自己的發光特性會被 Lumion 的「Hyperlight」特效吸收，反而能夠產生好像把周圍照明的效果。

儘管它不適合作為主要光源，但因為它可以套用在任何物件上，所以很適合拿來用在像燈管、燈泡等發生效果。

如前所述，Lumion 內建光源很多都不會受到周圍環境的影響。這會產生一種叫「溢光」的現象。這在 Lumion 官網的知識庫也有提到該如何避免這種情況發生。但它最終的關鍵還是在於該如何擺放位置、亮度和光線的衰退值。這些範例顯示每種光源與周圍表面的反應。一如預期，聚光燈會受到旁邊的表面限制。因此，當需要做出準確的照明時，它是最佳選擇。 溢光不是什麼大禁忌，但在為場景打光時務必要考慮到這個問題。

Summry 總結

我們可以使用多種技術來為Lumion的場景打光，每種技術都有自己的優點。

Spotlights: 經過計算的全局光照，並且會精確地投射出物體的陰影。
Area Lights: 單向平面光。非常適合為陰影打光、裝飾打光。
Omni Lights: 全方向照明，照亮所有面向光源的表面，非常適合增加環境照明。
Fill Lights: 照亮所有表面，但準確性較低。最適合不需要精準打光的空曠地區。
Emissive Materials: 自發光材質用途廣泛，可以應用於任何形狀。 

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