三.灯光和材质

现实中的物体能被眼睛看见，是因为有光照射到物体上。光大致分为自然光和人造光，最常见、最大的自然光是太阳光，图 3-56 就是一个被太阳光照亮的场景。而人造光就是生活中常见的白炽灯、LED 灯等灯光设备发出的光。接触过摄影或者去摄影棚拍过照的人就知道摄影是离不开光的，如图 3-57 所示。在室内没有足够自然光的情况下，就需要人工去布光，三维建模也是如此。
目前模型虽然有明暗关系和立体感，但是最后渲染输出的时候会渲染成全黑的图片，因为场景里只有为了方便在视图中观察而设置的默认灯光，没有真正去添加灯光，模型也没有被赋予材质，所以接下来需要手动给模型打上灯光、赋予材质，让场景更加真实。

跟建模一样，第一步就是添加物体，这里需要添加灯光。执行添加 > 灯光 > 面光 命令，如图 3-58 所示。可以看到Blender 提供了 4 种灯光，这个案例先使用面光来制作。添加灯光后就像买了一盏灯回来放着，并没有看到灯光，这是因为灯光默认放在了三维世界的中心，正好被积木的模型遮挡住了（图 3-58 中绿色框框选的区域）。用软件建模时，三维的物体是可以随意穿插的，这是现实中不存在的事情。

图 3-58 添加面光

使用移动工具将面光沿着 z 轴移动出来，并置于积木侧前方的位置，现在就可以清楚地看到面光了，操作过程如图 3-59所示。

图 3-59 移动灯光

面光中间有一根垂直的无限长的线，这根线的延伸方向就是面光照射的方向。目前面光是垂直向下照射的，并没有照射到积木上。接下来使用旋转工具 把面光的照射方向调整到积木上。单击旋转工具 ，确保面光处于选中状态，按住绿色的圆圈，拖动圆圈即可围着 y 轴旋转面光。继续分别围着 x 轴和 z 轴进行同样的操作，直到把面光旋转到朝向积木。操作时跟本书大致相同即可，也可按照自己的想法来移动和旋转面光。操作过程如图 3-60 所示。

图 3-60 旋转灯光

小技巧：快速调整灯光方向
Blender 中灯光的射线方向上都有一个黄色的圆，如图3-61 所示，按住这个圆然后拖动，可以快速地旋转灯光，想要光线朝哪个方向，直接朝着该方向拖动即可。按住 Ctrl键拖动还可以平移灯光。

面光的位置和方向都调整好了，但是并没有看到光，模型似乎也没有受到光照。这是因为当前的场景处于实体模式 ，这个模式专用于建模，不会显示灯光和材质效果。所以需要切换到渲染模式 ，如图 3-62 所示，这时模型就有受到灯光照射的感觉了。

图 3-62 切换视图着色方式

切换到渲染模式后，会发现灯光的效果还不是很理想，模型有很多地方都没打到光，接下来切换到四格视图来调整灯光的角度。执行视图 > 区域 > 切换四格视图命令，然后使用移动工具 和旋转工具 调整灯光的位置和角度，直到自己满意，操作过程如图 3-63 所示。在四格视图下，可以同时从不同的角度去看整个场景，左上角是顶视图，右上角是透视视图，左下角是前视图，右下角是右视图。从多个角度去观察调整，会得到更好的效果，再次执行“切换四格视图”命令即可退出四格视图。

图 3-63 切换到四格视图

角度虽然已经调整得比较好，但是模型看起来还是很暗，这是因为灯光的亮度不够，接下来调整一下灯光的参数。在大纲视图中选择面光 ，单击“物体数据属性”按钮，将“能量（乘方）”改为比较大的数值，将“尺寸”改为 2m，如图 3-64 所示。

图 3-64 调整灯光参数

这里能量的单位是 W（瓦特），跟生活中的灯一样，不同的是这里的灯不耗电，无论多少瓦特都可以，完全不需要担心，如果灯不够亮就提高能量值。不同的灯光参数会有完全不同的氛围，这里灯光的参数可以根据个人喜好设置，不需要严格跟本书一样，不同的模型、不同的场景，所需要的灯光氛围也不同。

扩展阅读：灯光尺寸对物体的影响

不同的灯光尺寸可以给人带来不同的感觉，比如在相同功率下大尺寸灯光照射到模型上时，光线会更加柔和，投影也会更柔和，如图 3-65 所示；灯光尺寸小的时候，投影会很硬，边缘会变得很锐利，如图 3-66 所示。

一处面光显然是不能打亮整个模型的，按照之前的步骤，再添加一处灯光，打在模型的另一侧，作为补光，而之前的面光作为主光。主光可以把能量改得更高一点，补光灯则可以低一点，补光灯的能量设置为 30W 即可。调整好灯光后回到实体模式，操作过程如图 3-67 所示。

图 3-67 再加一处灯光

灯光已设置完毕，但是仔细观察会发现模型没有投影，这是因为三维场景中没有地面，积木目前是悬空的状态，自然就不会有地方接收它的投影。场景中铁丝网一样的东西叫作基面，属于视图叠加层 ，就像是经纬线一样并不真实存在，视图叠加层在最终渲染的时候不会被渲染出来。关闭视图叠加层后就会发现场景中只剩积木了，这就是场景中物体的真实状态，如图3-68 所示。所以接下来需要建立环境，也就是建立一个空间去放积木。注意本书只是为了演示才关闭视图叠加层， 在操作时一定要记得打开视图叠加层！

图 3-68 关闭视图叠加层后

建立环境其实就是建模，即建立一个有地面和墙面的模型。 添加或者编辑其他模型时必须先回到物体模式。在物体模式下执行添加 > 网格 > 平面 命令，展开左下角参数，设置“尺寸”为 10m，操作过程如图 3-69 所示，这样就得到了一个边长为 10m 的正方形。

图 3-69 添加平面

地面有了，墙面直接使用这个平面挤出即可。切换到编辑模式 ，单击边选择模式 ，单击挤出选区工具 ，选中平面的两条边，拖动黄色底十字手柄向上挤出即可，操作过程如图 3-70 所示。经过挤出，一个面变成了 3 个面，地面和墙面就都有了。

图 3-70 挤出墙面

地面和墙面的转角处比较生硬，这里可以用之前使用过的倒角操作把直角变圆润一点。先选中 3 条边，然后单击倒角工具，拖动黄色手柄添加一个较大的倒角 ，展开倒角参数，将“段数”改为 16 左右（更高的段数会使倒角处更光滑），操作过程如图 3-71 所示。

图 3-71 添加倒角

地面和墙面模型制作好了，但是现在积木有一部分处于地面下方，需要使用移动工具把积木往上移动。 切换回物体模式，单击 3D 视图右上角红色底的 X 把视图切换到正 x 轴视角（其他轴向同理）；接着使用移动工具把积木往上移动，直到正好处于地面之上，操作过程如图 3-72 所示；然后按住鼠标中键旋转视图切换到透视视图，如图 3-73 所示。
计算机三维世界中的物体可以随意穿插，故三维游戏经常会出现穿模的问题，这里需要手动把模型摆放到合适的位置。

图 3-72 移动模型至地面

图 3-73 透视视图

模型倒角后转折处依然不是很平滑，所以还需要使用 3.1.2 小节提及的平滑着色和自动光滑进行处理，如图 3-74 所示，这样背景模型就制作完毕了。

图 3-74 光滑模型

知识点：视图叠加层

视图叠加层包括各种辅助信息，如轴向，模型点、线、面的数据（见图 3-75），基面网格（见图 3-76）等。这就像是做数学题的时候画的各种辅助线和草稿，在最后交卷时会擦掉这些信息。视图叠加层也是如此，渲染的时候视图叠加层不会被渲染出来。

现实中要拍一张照片，首先需要打开相机或者手机，如图 3-77 所示。不论是专业相机还是手机的照相机都属于摄像机。

图 3-77 手机拍照场景

在三维世界中，想要在场景中拍照片，同样需要有摄像机，好在虚拟的摄像机可以随意创建。执行添加 > 摄像机 命令，即可在场景中创建摄像机。但是现在还没进入摄像机视图，执行视图 > 视图 > 摄像机命令即可进入摄像机视图，操作过程如图 3-78 所示。

图 3-78 进入摄像机视图

进入摄像机视图就相当于将眼睛放到相机取景器上，如图 3-79 所示。在三维世界中，进入摄像机视图后，视图会受到摄像机的焦距等参数影响，所以场景看起来会跟普通视图有些差别。

图 3-79 相机取景器

进入摄像机视图后，如果去旋转视图，就会立刻从摄像机视图移出，回到普通的透视视图。想要一直锁定在摄像机视图，可以在侧边栏中单击“视图”，展开视图参数，勾选“锁定摄像机到视图方位”，这时候无论怎么移动、旋转视图，都始终保持在摄像机视图。通过旋转、平移视图，让积木模型在视图中居中，确定一个比较好的构图，操作过程如图 3-80 所示。这就是 Blender 中最常用的摄像机构图方法，构图完成之后需要取消勾选“锁定摄像机到视图方位”，这样就不会导致因意外而改变构图的情况发生。
构图其实就是在移动和旋转摄像机，让摄像机位于合适的位置，如图 3-81 所示。其实通过移动工具和旋转工具去操控摄像机也可以得到同样的结果，只是锁定摄像机视图的方法更加直观、方便。

小技巧：快速找到模型

构图的时候如果移动视图过多，可能会找不到模型，这时按快捷键 Shift+C 即可快速回到场景中模型所在的
位置。无论是否在摄像机视图中，都可以使用这个快捷键。如果当前有选中的模型，也可以按数字小键盘上的 . 键
快速定位选中的模型。

建模、灯光和构图都已经完成，但是还缺少非常重要的内容，那就是材质。木头、金属、塑料、玻璃等都是生活中常见的材质，不同的材质在光线下呈现出的状态各不相同。三维建模中的模型同样也有材质，接下来制作材质。 选中要赋予材质的积木模型，单击“材质属性”按钮 ，再单击“新建”按钮，即可新建一种材质，操作过程如图 3-82 所示。

图 3-82 新建材质

新建材质之后看起来没有太大变化，这是因为默认材质是一种普通的灰色质感的材质，所有参数都是最折中的状态，需要自己去修改参数才能获得理想的效果。
通过观察可以得知，积木的材质是塑料，表面比较光滑，并且因为是玩具所以颜色也比较鲜艳，按照这个想法接下来就可以修改材质了。首先需要修改的是材质的颜色，单击“基础色”的色块区域，在打开的色盘中选择自己喜欢的颜色，调整下方的 H、S、V 数值也可以调整颜色，操作过程如图 3-83 所示。积木有了颜色，看起来生动了许多，但是在模型上看不到高光，整体质感比较粗糙，所以需要降低“糙度”到 0.3 左右，如图 3-84 所示，这样材质会变得更加光滑，更加接近塑料的质感。至此便完成了赋予积木材质的操作。

确保当前处于材质预览模式 ，重复之前的操作，给背景模型也赋予一种材质，并且更改基础色，如图 3-85 所示。“糙度”就不用降低了，因为背景粗糙、积木光滑，这样能够拉开差距，让积木更加突出。至此，赋予材质的操作全部完成。

图 3-85 赋予背景材质