Question

该主题介绍真实世界中的灯光。当照明场景时，它有助于了解灯光的自然行为方式。

当光线到达曲面时，曲面反射这些光线，或至少反射一些，因此我们才看到曲面。曲面的外观取决于到达它的光以及曲面材质的属性，如颜色、平滑度和不透明度。

材质可以指定曲面的视觉属性。

强度

初始点的灯光强度影响灯光照亮对象的亮度。投影在明亮颜色对象上的暗光只显示暗的颜色。

左图：由低强度源的蜡烛照亮的房间。

右图：由高强度灯光灯泡照亮的同一个房间。

入射角

曲面与光源倾斜的越多，曲面接收到的光越少并且看上去越暗。曲面法线相对于光源的角度称为入射角。

当入射角为 0 度（也就是说，光源与曲面垂直）时，曲面由光源的全部强度照亮。随着入射角的增加，照明的强度减小。

入射角影响强度。

衰减

在现实世界中，灯光的强度将随着距离的加长而减弱。远离光源的对象看起来更暗；距离光源较近的对象看起来更亮。这种效果称为衰减。

实际上，灯光以平方反比速率衰减。即其强度的减小与到光源距离的平方成比例。当光线由大气驱散时，通常衰减幅度更大，特别是当大气中有灰尘粒子如雾或云时。

A. 反向衰退

B. 平方反比衰退

图形显示衰退曲线。

反射光和环境光

对象反射光可以照亮其他对象。曲面反射光越多，用于照明其环境中其他对象的光也越多。

反射光创建环境光。环境光具有均匀的强度，并且属于均质漫反射。它不具有可辨别的光源和方向。

A. 平行光

B. 反射光

C. 导致环境光

颜色和灯光

灯光的颜色部分依赖于生成该灯光的过程。例如，钨灯投影橘黄色的灯光，水银蒸汽灯投影冷色的浅蓝色灯光，太阳光为浅黄色。灯光颜色也依赖于灯光通过的介质。例如，大气中的云染为天蓝色，脏玻璃可以将灯光染为浓烈的饱和色彩。

灯光颜色为加性色；灯光的主要颜色为红色、绿色和蓝色 (RGB）。当与多种颜色混合在一起时，场景中总的灯光将变得更亮并且逐渐变为白色。

彩色灯光的加性混合

颜色温度

颜色温度 使用度开尔文 (K) 介绍颜色。对于描述光源的颜色和与白色相近的其他颜色值，该选项非常有用。下表显示某些类型灯光的颜色温度，该表使用等值的色调编号（从 HSV 颜色描述）。

如果对场景中的灯光使用这些色调编号，则将该值设置为全部 (255)，然后调整饱和度以满足场景的需要。心理上我们倾向于纠正灯光的颜色，以便对象看起来由白色的灯光照亮；通常场景中颜色温度的效果很小。

光源	颜色温度	色调
阴天的日光	6000 K	130
中午的太阳光	5000 K	58
白色荧光	4000 K	27
钨/卤素灯	3300 K	20
白炽灯（100 到 200 W）	2900 K	16
白炽灯 (25 W)	2500 K	12
日落或日出时的太阳光	2000 K	7
蜡烛火焰	1750 K	5