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第二天2设计师基础,正确认识光与影「综合案例剖析」

 zhch1111 2022-07-24 发布于湖北

  每天十分钟,系统学习设计,成为设计师。终生学习,受益终生。这里是【知更常青藤】,欢迎你的到来,这是我和你一起学习设计的第二天。本文较长,约2700字,如果你赶时间,请看文末总结。

正确认识光与影

学会观察


  Jesse在设计导师Tom的指引下,已经认识了色彩的物理现象,这对于深入学习光与影十分关键,这部分知识为学习设计打下了坚实的基础。而这一章则是前两章的综合运用。

  我引用了Tom的一些案例来复述Tom对于光与影关系的阐述。这部分的案例分析对于3D建模和平面设计都具有指导意义。

  与此同时,我希望你从这一章开始养成观察的习惯,光与影的实践是很容易的,你要做的仅仅是观察你周围的事物,学会分析它们的光影关系。

  所以,请跟着我做吧。

案例一


  在我带领你分析光影关系之前,请一定保证看过前两章,它们真的很重要,尽管它们不是很难。

  请看下面这张图。

图1

  图中的主光源只有一个,那就是阳光。阳光从窗户照射进来,光线照到地面和壁炉上。对于地球来说,太阳的体积百万倍于自己,因此,在地球上,太阳光的光线是可以看作平行的,尽管从较大的尺度上看,太阳光源是点光源。

  我们从图中可以看到,平行的太阳光照射到地面,我想这一点任何人都能够理解。不过在现实情况中,哪怕你的房间只有一扇窗户,也不会像图中那样仅仅只有部分地面被点亮。

  确实如此,因此,接下来请继续观察。

图2

  从窗户进来的光线射向地面,由于地面的材质并不是光滑的,因此地面上的光线发生了完美的【漫反射】。最终,经过地面反射的光线射向了天花板,于是我们看到了天花板。

图3

  不过,这种情况远远没有结束。天花板和地面反射的光线再次发生漫反射,因为房间里各种物体表面材质的缘故,它们都在吸收光线,这种漫反射和吸收不停地进行下去,直到这些光线被全部吸收,阳光中的色光能量渐渐降低,最终超出人眼的可见强度。

图4

  现在,你应该能够理解,光线从光源出发,照射向周围的一切物体,这些物体会反射光源的光线,在实践中,最常发生的就是漫反射,这也意味着光线会被散射到四面八方。当物体反射的光线再次遇到物体的时候,这种漫反射就再次进行下去,直到被吸收,现实生活就是这样不停地重复这个过程,光线就这样不停地反弹。

  【这有什么用呢?

  如果你能够洞察这种光影变化和现象,那么对于绘画和建立现实的3d模型将会非常有用,通常人们会感觉你的模型非常真实并且合理。

  这种情况最常的应用就是电影,在电影中灯光的使用对于观影的感受和人物性格的塑造、环境气氛的烘托,都起着至关重要的作用。

案例二


  接下来我们观察一个实际的场景,这是一个小拱门,你可以看到阳光从拱门的斜后方照射进来。

拱门案例1

  在这张图中,我用数字标注了一些区域。区域1是阳光直接照射的区域,你可以看见这个区域非常明亮,你甚至看不见这个区域的细节,这也意味着,如果光源过于强烈,反射到眼中的光线和光源非常像,这会导致物体表面的信息丢失,因此你无法看清表面。

  反之,如果光源太弱,色光的能量太低,大部分被物体吸收,同样会丢失物体表面信息,导致你无法看清表面细节。

  在区域1和区域2之间有十分明显的分界线,由于太阳光十分强烈,因此这个地方的阴影十分锐利,界限分明。

  当光线照射到区域1后,地面发生了漫反射,漫反射的光线在其他表面形成了柔和的灯光。最明显的就是区域3,你会发现区域3的亮度仅次于区域1,区域3的柔和灯光恰巧是由于区域1的漫反射灯光照射其上引起的。

拱门案例2

  不仅如此,除了太阳光的光线,还有天空漫反射的光线。这些光线与物体相互作用,让我们看到了更多的细节,包括物体的形态。

案例三


  案例三是一个完美的案例,在这张照片中,光线从白色箭头方向入射,主要光源依然是太阳光,因此你会发现阴影的边界依然比较锐利,不过由于这是在正中午,因此蓝色天空中大量的漫反射光线,也就是环境光对场景有影响,因此这个阴影边界不是那么锐利,多光源在不同的方向入射就会造成物体阴影开始模糊。

案例3

  我们可以看到区域2反射了相邻地面1的光线,它就像一面镜子。因此,墙上会出现柔和的光,如果你在3d设计中制作这个场景,就需要注意这里的反射光:地面上的光线会漫反射到与它垂直的墙面上(区域2)

案例四


  我们再来看一个更好的例子。这是一个室内场景,这个场景内有大量的入射光发生反射,并且持续反弹。

案例4

  很明显,阳光从窗户照射进来,当这些阳光抵达地面后,在地面发生漫反射,在天花板上形成一个光斑,也就是图中区域2的部分。然后天花板和地板上的光线再反弹到墙壁上,也就是区域3。

  我们还注意到,室外是蓝色的天空,这也是一个光源。请注意区域4,这些区域能够看出蓝色的投射,这正是蓝色天空造成的。

  蓝色的天空提供了另外的光源,这些光源也是由于太阳光在天空中漫反射造成的。这些蓝色光线在室外发生漫反射,最终通过窗户进入室内,在靠近窗户的墙壁上形成蓝色投射。如果你在绘画或者进行平面设计的时候,就应当注意这些问题。

  尽管你不必按照现实的情况来模拟,但是我提供了一种光与影的关系原理,哪怕你更改了色彩的配置,你也无法忽视这种法则带来的强烈观感。这正是你学习设计的基础。

  这就是今天的内容,希望帮助到你,祝你设计之路一帆风顺。

总结


  • 现实中不止一处光源
  • 光线在物体表面的漫反射处处可见,这些漫反射会再次发生,直到强度不足以被感知

下章内容


  • 光与色彩的综合案例讲解练习进阶

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