摘要：三维动画中的数字虚拟灯光为研讨大旨，从多方面论述了灯光对动画影片的重要性，以此来论证三维数字虚拟灯光对中国动画事业同样起着极其关键的作用。了解场景的基调和气氛是灯光制作的前提，灯光带来的视觉效果是与各个场景的需求密切关联的。研究人员从相关书籍中提取有效的资料，再结合国内外影片中的灯光制作，通过实证研究分析出各个场景所需要的灯光效果，从而进一步地进行探讨，有效地完善了灯光制作的各个层面。
关键词：三维动画；数字虚拟灯光；艺术风格
灯光的制作是观众在一部三维动画影片中第一个映入眼帘的要素，所以对三维动画艺术风格中数字虚拟灯光的研究具有很大的意义。灯光是侧面表达人物情感、推测相应的时间、地点和环境的重要辅助手段，灯光的多样化让场景变得富有气息，真实感也会油然而生。通过对灯光特性的研究，有效地推测出灯光制作需要的不同方式，从而加强此课题的研究。灯光的制作需要变得严谨起来，而谈及灯光的制作，简而言之是由它的属性来展开研究。其产生的光影效果是它的一大特点，光影的存在显现出物间的关系和距离。在三维动画影片中，数字虚拟灯光最主要是从其不同的色彩角度来体现的。现在，科技的发达使灯光可以在不同的三维动画软件中，通过对灯光模块的设定来模拟出灯光的真实感，大大增强了三维动画影片的视听效果。灯光在三维动画影片中应用极其广泛，很大程度上因为灯光是CG中不可缺少的一个重要环节，它的好坏直接决定整个成品的视觉效果，好的灯光会达到材质的最高要求，起到推波助澜的作用。相反地，假若灯光制作的并不优秀，即使拥有精良的模型团队、强大的动画团队也不足以支撑一部绝妙的三维动画影片的诞生。通常在三维场景中，我们需要建立许多盏不同的灯光来达到真实的场景效果。灯光的制作是为了最大限度的模拟出自然界的光线和人工光线。在玛雅中，自带光基本分为聚光灯、目标平行光、自由聚光灯、自由平行光、泛光灯、天光。但这些都太单调，并不能出彩，所以灯光师在面对场景时都需要自行设定灯光，即根据需要制作不同灯光。
通过对虚拟灯光在三维动画艺术风格中的探索与研究，更好地把灯光制作结合到动画影片制作当中。再有，虚拟灯光制作的研究能使中国渐渐意识到灯光的重要性，从而促进了中国三维动画的发展。尤其在学习国外先进的技术方面，会开始注重灯光制作方面的深入学习。通过对虚拟灯光在三维动画艺术风格中的探索与研究，深刻分析了国内外对灯光制作的不同技术层面。国外的技术明显是要超于国内，软件开发的不足是国内跟不上步伐的最主要原因。大部分软件是由国外引进，在我们还未触碰到此类软件的精髓时，国外已经研发出一套更先进的软件来供他们使用。其次，中国的动画片更注重商业化，因此在质量方面会远不及国外影片。此次研究让我更明白灯光制作更需要的是不断的学习以及对制作的创新。从灯光运用上来讲，灯光的制作是需要很多技巧的，如何利用灯光实现三维动画影片的真实感与空间感是需要花费大量精力去学习的。光源位置、光源性质以及光源的投射方向中，任何一个因素都能决定灯光的变化。所以用光要合理是灯光制作的首要要求。光的统一性也同样很重要，同样的场景毋庸置疑是需要灯光的统一性。课题研习以三维动画艺术风格中的数字虚拟灯光为主要研究对象。目前三维动画发展非常迅速，这是由多方面产生的。灯光的优良制作是其中不可不谈的一个重要因素。将灯光进行合理布局，以此来充分发挥其作用，实现灯光对三维动画影片的视觉效果。富有冲击力的灯光会是三维动画影片的一大亮点。灯光是场景艺术的灵魂，不可或缺，它的存在不仅仅点亮了剧情的起伏，更是把人物造型推向了另一个高潮。灯光的类型主要分有环境光、方向光、点光源、体积光等。其类型不同，用法便会不一样。其中，环境光的特点是它的双面性，通过调节此灯光的参数把环境光分为有向性和无向性两种。
环境光一般不能单一使用，需要结合其他光源共同使用，才能发挥它的最佳效果。它最大的作用就是起到对整个场景均匀照明。再来提提方向光，它的光线永远是互相平行，以此来平均地发射灯光。方向光多用来模拟阳光的照明效果，在相对位置上，我们只要考虑方向光的方向。通常同一盏方向光投射的所有阴影都会在同一个方向上体现。由于方向光对局部区域的照明有着一定的限制，所以通常不考虑作为主要光源使用，而是作为聚光灯等灯光的辅助光源。虽然这样，但是还是不能小看方向光的作用，在很多场景下，没有方向光的辅助，整个场景同样会变得毫无声息。利用若干个方向光从不同角度发射光源来配合其主光，会在联合之后作用出大气光的效果，以此来体现场景的真实感。我们提到点光源时，我们便会联想到灯泡、蜡烛诸如此类具有自身光源的物体。点光源顾名思义是指由一个点发出来的光源。它的投影有透视效果，点光源的特点是可以调节灯光的衰减率，在很多时候点光源也只是作为辅助作用，在透视效果中，它能模拟室内场景的夕阳等效果。面光源是另一个普遍的灯光类型，在我们的生活中，充斥着三维空间的影响，毫无疑问面光源就能做到光源的三维性。面光源也称区域光，它能在一定的区域内有效地体现三维效果。而面光源与其他光源有着本质上的区别，所以其光线质量相比较其他光源都会更好，更接近真实效果。现在的面光源虽然能做到其他光源做不到的效果，但同样有着不小的弊端，臂如它的渲染时间会耗费的更长，更久，这就对一些大场景的渲染产生不利的作用。一部成功的三维动画影片的诞生是需要很多步骤的，而虚拟灯光的精良制作是成功的重要组成部分。优良的灯光制作均源于对生活的认识，对生活的理解，对生活的观察。在对真实生活的充分认识下，加以利用高超的三维动画软件，出色的把灯光制作推向一个高潮。所以很大程度上，观察现实生活的各个方面对于材质灯光的制作水平的提高有着很大的帮助。从多方面对数字虚拟灯光在三维艺术风格中的研究观察得出，灯光在三维动画影片中有着极其重要的影响力。灯光制作无论是从心理空间造型上、营造气氛上还是在刻画角色等方面都可以说是举足轻重的。灯光的作用不仅仅是把物体照亮，也可以通过灯光效果向观众传达所想要让观众明白的信息，这一点是只有灯光才能办到的。通过灯光来决定场景的基调从而令观众感受到整体的氛围。我们必须要建立许多不同的灯光，才能在让三维动画影片的质感更好地体现。一个动画角色形象的塑造是由很多因素来相互配合直至完成的。不同的灯光设置能刻画粗不同角色的性格特征。灯光就好比音乐，开场的先入为主会一开始就对观众产生了影响。通过对灯光的辨识，则主要体现在其灯光颜色上，亮色色系灯光会显得人物角色的正派感，通常用于主角的灯光制作；灰黄色灯光就好比人的灰土土的脸颊，会给人毫无精神的感觉，一位病态或者颓靡不正的人物角色就可以用到此灯光。再来看看蓝灰色灯光，它是一种狠毒狡猾的象征，通常观众一看到这种灯光的存在，便能推测出此人物角色的负面效果。
可以说灯光对刻画人物角色性格起着很大的作用。视觉想象是观众对剧情形象的感知，灯光的变化会影响观众的视觉效果，能直接影响到观众的心理变化。灰暗的灯光的布局会令人产生忧郁的心理，反之，明亮的灯光会令人敞开心扉，豁然开朗。利用数字虚拟灯光可以营造出的更加逼真、震撼画面效果，使观众仿若亲临其境。随着当代科技的不断发展，三维动画在影视产业和游戏产业都越来越受欢迎。同时数字虚拟灯光的应用变得越来越广泛。三维动画利用多重技术在二维的屏幕上展现三维的立体感与空间感，数字虚拟灯光更是不可或缺的一环外科医学论文，是科技的一大进步，更是动画爱好者的一大步。
作者：刘卓 单位：吉林动画学院