1.3 了解与掌握光源类型

一切设计艺术表现形式的起点都是从光开始的。在进行设计表现时，用户应当针对不同的对象选择不同的光源类型，这样做不仅可以表现出不同的效果，还可以将设计师的风格、氛围融入其中。平面二维软件不像三维软件那样通过特定的引擎来模拟出真实的光效，因此需要用户根据经验和客观知识来创作，这些不确定性为表现图的制作过程增加了一定的难度，但更多的是主观上的自由度——学会理性分析和主观归纳、创作并融入个性的想法便是掌握二维光影表达的法宝。

光线对物体表面的照射主要有两种形式，如图1-17所示。一种是直接光照（DL），即从光源发出的光线直接照亮物体；另一种是间接照明（GL，亦称全局照明），即光源不直接照射物体，而是以光线的散射、漫射方式对物体的颜色和亮度产生影响。

图中的圆球体由于得到了光源的直接照射，因此在亮部产生了很明显的高光，而直接光照所不能到达的暗部由于受到地面反射直接光照而产生的间接光照的影响，产生了微弱的反光现象，几乎不能接受任何光照的明暗交界线则横亘其中，塑造出了球体的体积感。下面就来引入一些常用的光源模型，它们都是从客观世界中抽象、总结出来的，非常具有代表性。

1.3.1 点光源

点光源实际上是对日常生活中白炽灯等光源体积相对于光源与被照物体间距离可忽略不计的一类光源的抽象，最显著的特点就是没有体积，却能够向四周任意的空间发射光线。但现实中没有真正意义上的全向光源，灯泡、烛光等实际的光源也只能向着一定的方向射出光线。点光源具有均匀性好的特点，它常常被用作照明的主光源，在物体上产生点状的高光，如图1-18所示。

1.3.2 聚光灯

在点光源的基础上加上方向性，就得到了聚光灯类型的光源。有了方向性这个属性，就意味着这是一种更易于控制的光源，它从中心点发出光线，照亮一个180°以内的圆锥形区域。使用聚光灯有助于小范围的局部照明，从而达到突出重点的目的，能够产生一定的艺术效果。而在产品表现中，此种光源主要针对于那些具有硬边或是轮廓硬朗的产品，强烈的明暗反差使得体面转折对比强烈、棱角分明，如图1-19所示。

1.3.3 平行光源

点光源距离照射物体越远，光线就越趋向于平行，如太阳光就是最为典型的平行光源。太阳作为光源虽然体积很大，但是与地球的距离相当遥远，光线基本上是平行、均匀地照射在物体上，同时由于方向性的缘故，使得光照的强度较大，能够产生边缘较硬的投影。虽然平行光源具有很好的方向性，但由于照射的区域范围较大，并不像聚光灯那么容易控制，因此常常被用作辅助光源来烘托出日光的效果，而广泛地用于建筑、室内等大场面的效果表现中，如图1-20所示。

1.3.4 面光源（柔光光源）

相对于点光源而言，面光源更具有现实意义，这是因为日常生活中的很多光源都是有形状、尺寸之分的，因此面光源能够更好地模拟现实光源的照明效果。面光源也称为柔光光源，因为它不像聚光灯那样将光线汇聚在一起，而是将光线均匀地散射出去，这样光照的效果自然非常地柔和，对消除强烈的明暗对比非常有效。现实中最典型的面光源就是摄影行业使用的柔光箱，这种设备将一个点光源封闭在一个密闭的柔光罩中，罩子的正面为半透明材质的柔光板，四周为反光材料。正是通过半透明材料的作用，强光源射出的光线被散射、分解，从而得到了柔和的光线。用这种光线照射物体，可以表现出柔美、宜人的效果。此外，面光源还有一个重要的用途，就是在提供照明的同时充当反光板，起到丰富强反射物体表面光影的作用，如图1-21所示。

1.3.5 泛光源

这是一种单一、均匀、无方向性、没有衰减的光源，可以照亮空间中的任何角落。事实上它算不上是真正意义的光源，本质上是一种典型的全局照明现象，如其他光源照射在地面、墙壁上所产生的散射光能够照亮物体的阴影、暗部和场景中直接光照所不能到达的地方等。总之，这是一种非常真实的光照效果，通常作为背光使用，对于烘托产品气氛、塑造产品个性很有益处，如图1-22所示。

1.3.6 光源与色彩、材质的关系

经过前面的介绍，相信读者已经了解了光源和不同的光照效果，而光源不仅能够塑造物体的体积感，还能够对物体的色彩产生一定的影响，下面进行详细介绍。

光线影响物体的程度主要受到物体材质的影响，不同材质和颜色的物体，其表面呈现的高光、阴影和反光也不尽相同，虽然光线不能影响物体的自身属性，但却具有强化或是减弱这些属性的能力，因此在选择光源时，应当首先根据所表达对象的色彩、材质属性进行考虑，这样更有利于突出表现对象的特色和材质、色彩效果。如图1-23所示，同一款机器人吸尘器在不同光源的照射下，能够产生不同的视觉感受，左图中的吸尘器在点光源和泛光源的烘托下，显得神秘而恬静；右图中的吸尘器在无缝背景和面光源的衬托下，显得干净而亮丽，由此可见，光源对表现产品的色彩和材质有着多么重要的作用。

光源的颜色也会对物体的属性造成一定的影响。在白光照射下，物体呈现出其固有色，而在有色光的照射下，物体的固有色会受到一定程度上的影响，颜色会发生改变。图1-24所示为三维渲染中比较经典的一张原理图，相信很多读者都不会陌生，笔者在这里也借用一下来说明光色对物体固有属性所产生的影响。图中球体上方的光源为白色，但是由于左侧和右侧的墙面分别为绿色和红色，因此两侧所反射出光线也产生了相应的色彩倾向。此时的墙壁就好比是一个面光源一样，分别产生了绿色和红色的光照效果，而本是灰色的球体产生了非常戏剧性的效果——半绿半红，也就是说色彩被光线从墙壁上“传染”到球体上，这是非常典型的全局照明效果。

白色的物体容易受到光线的影响，而黑色的物体则不然。不同色彩的光线互相作用可以产生混色效果，与绘画颜料的混色原理不同的是，前者为加色原理，而后者为减色原理，也就是说不同光线越加越亮，颜色偏向白色；而不同颜料则越叠越暗，颜色也偏向黑色。由此不难看出，软件中所采用的光色原理是三原色（RGB）的加色原理，这与现实中的光谱混合原理完全一致，不同颜色的灯光叠加后会增加被照区域的亮度和饱和度，互为补色的光线混合后呈现白色。因此，在了解了各种不同光源的特性后，读者应当在基于真实光照原理的基础上，针对所表达对象的不同来选择适当的光源类型，以达到烘托气氛、突出创意和设计特色的目的。