第一章介绍Lightscape和照明技术介绍Lightware社区：http://www.abbs.cc/index.asp?boardid=74Lightscape™是一个生成三维模型的精确照明仿真的可视化软件包。概要本章学习以下内容：•关于Lightscape™•电脑图形渲染•光度测定•Lightscape文档关于LightscapeLightscape™是一个集光能传递和光影跟踪为一体的创建精确三维渲染图的应用软件，同时它能够通过人机交互界面定义光源，材质。Lightscape有很多独特的高级渲染技术包括：•真实性•真实光照•内部漫游•逐步精细.真实性因为Lightscape精确计算了光传播，所以从中你能得到其它渲染软件无法达到的渲染效果，包括：真实光照、柔和阴影、颜色混合。真实的光照因为Lightscape采用光度测定值进行光照计算，所以你能够按照真实场景直接设置光源；你也能够按照光的分布及颜色创建光源或输入照明厂家提供的光度测定文件；你还能够按照地理位置、日期、时间设定日光。内部漫游Lightscape运用光能传递得到的渲染结果是一个全三维的渲染结果，它比传统电脑图形技术显示各视点的渲染效果更快。配上快速硬件，你就可在三维渲染环境中漫游。它能够在比专业动画系统少很多的时间内为电影、视频生成漫游动画帧。逐步精细Lightscape的渲染效果是随时可见的，并随着时间的增长逐步精细。在其渲染过程中的任何时候，你都可以改变表面材质和照明参数，系统不需重新从头开始渲染就可针对你的修改在相应部分重新计算渲染效果。所以你可以在渲染过程中随时调整表面材质和照明参数，从而得到你所想要达到的效果。电脑图形渲染这部分讲述电脑图形渲染的一般观点和Lightscape使用的渲染技术。一个3D模型包含了通过3D笛卡儿坐标系统定义的几何数据。3D笛卡儿坐标系有时也被称为世界坐标系。3D模型也可包含材质及照明信息。电脑显示器上的图象是由大量像素构成的。创建几何模型的电脑图象就是确定屏幕上每个像素的颜色。模型表面上的任何点都是表面材质和光照共同作用的结果。局部照明和整体照明是用来描述光是如何进行传播和反射的。局部照明局部照明法则是描述光在单个表面上是如何反射和传递的。它能够计算光的强度、镜面反射及光被表面反时的分布。简单的渲染运算法则认为光只是从直接光源发出的。全局照明为得到更精确的图像，不仅要考虑从光源直接发出的光而且要考虑光与场景中各表面间的相互作用。例如：一些表面因阻挡光而在其它表面产生阴影；一些表面有光泽，我们在其上能看到其它表面的倒影；一些表面透明则能透过它看到其它表面；还有一些表面会反射光线到其它表面上。全局照明原则就是考虑光与场景中各表面相互作用的运算法则。Lightscape使用两种全局照明法则：光影跟踪，光能传递。在解释这些技术之前先了解光在场景中的分布方式是十分有用的。例如，房间里有一个光源，光的粒子理论说光是由光子组成，光子由光源发出，它们直线传播直到碰到房间中的某个表面。根据表面的材质某些特定波长的光子被反射，另一些则被吸收。一个房间的全局照明表面光滑度不同反射光子的方式也不同。粗糙表面从四面八方反射光子，这种反射叫漫反射，这种反射表面叫漫反射表面。粉刷过的墙壁是漫反射表面的一个实例。非常光滑的表面按照入射角等于出射角的原则反射光子，这种反射叫镜面反射，这种反射表面叫镜面反射表面。镜子是镜面反射的一个实例。当然很多材质对光子的反射既有镜面反射又有漫反射。房间最终的照明效果是光源发出的光子和表面反射相互作用的共同结果。漫反射镜面反射如果你站在房间，很少数量的光子会进入你眼中刺激视网膜上的杆状体和视锥，从而被大脑感知形成视觉。电脑则是用屏幕上的像素代替了视网膜上的杆状体和视锥。全局照明目的之一就是尽可能精确的真实模拟你在现实场景中所看到的景象；其目的之二是尽可能快的生成实时图象（30帧/秒）。当前还没有哪个简单的全局照明运算法则能够同时达到着两个目的。光影跟踪第一个全局照明法则叫做光影跟踪。它认为房间中可能有数十亿个光子，但是它只考虑进入眼中的那部分光子，它是根据追踪从屏幕像素到3D模型的光线来运算的。用光影跟踪创建图象按以下步骤进行：1．从眼睛位置开始在光线后面追踪光线，穿过屏幕像素，直到与表面相交。2．模型只提供表面的反射率，而不是光线到达表面的数量。整体照明效果是靠追踪光源发出的光线在环境中物体相交的交点得到。如果追踪的光线不被场景中的物体阻挡，则用此光线计算表面颜色。3．场景中的表面可能是有光泽或透明的，运算法则必须能够计算出透过该透明表面所看到的场景。4．若后面的表面仍然是有光泽