灯光的设计方法

“照明质量，考虑视野内的亮度分布，室内最亮的亮度，工作面亮度与最暗面亮度之比，同时要考虑主体物与背景之间的亮度与色度比。 光的方向性和扩散性，一般需要有明显的阴影和光泽面的光亮场合，选择有指示性的光源，为了得到无阴影的照明应该选择有扩散性的光源。避免眩光，光源的亮度不要过高，增大视线和光源之间的角度，提高光源周围的亮度，避免反射眩光。”

室内照明设计的参考程序
1，明确照明设施的用途和目的 ，明确环境的性质，如为办公，商场，体育场馆 ，确定照明的目的，确定需要照明设施所达到的目的，如功能或气氛
2，确定适当的照度 ，根据照明的目的或者使用要求确定适当的照度，根据使用要求确定照度分布 ，:根据活动性质，活动环境及视觉条件，选顶照度标准。
3，照明质量，考虑视野内的亮度分布，室内最亮的亮度，工作面亮度与最暗面亮度之比 ，同时要考虑主体物与背景之间的亮度与色度比。 光的方向性和扩散性，一般需要有明显的阴影和光泽面的光亮场合，选择有指示性的光源，为了得到无阴影的照明应该选择有扩散性的光源。避免眩光，光源的亮度不要过高，增大视线和光源之间的角度，提高光源周围的亮度，避免反射眩光。
4，选择光源， 考虑色光效果及其心理效果，需要识别色彩的工作地点及天然光不足的 房间可采用荧光灯，目的物的变色与变形，室内装饰等效色彩效果及气氛等，发光效率的比较，一般功率大的光源发光效率高，一般荧光灯是白织灯的3-4倍 ，考虑光源使用时间，白织灯约为1000小时，荧光灯约为3000小时 ，考虑灯泡的表面温度的影响，白织灯各种放置方向的表面温度不同，荧光灯的表面温度约为40
5，确定照明方式，根据具体要求选择照明类型，按活动面上的照明类型分类：直接照明，半直接照明，漫射照明（完全漫射照明及间接照明）半间接照明，间接照明，:吸顶灯镘射照明 ，吊灯半间接照明 ，壁灯半间接照明 ，台灯和投射灯属于直接照明，按活动面上的照度分布分类：一般照明，局部照明，混合照明，发光顶棚设计，光檐（或光槽）光梁（或光带）发光顶堋等（设格片或漫射材料）
6，照明器的选择 ，灯具的效率，配光和亮度，灯具的形式和色彩，考虑与室内整体设计的调和 ，外露型灯具，随房间进深的增大，炫光变大，下面开敞型的也有这种情况，但比半截光灯具炫光少，镜面型的截光灯具（不带遮挡）带棱镜面板型灯具均具有限制眩光的效果。
7，照明器布置位置的确定 ，接照度的计算，逐点计算法：各种光源（点，线，带，面）的直接照射。 均照度的计算，利用系数法：同时确定灯具的数量，容量及布置。（略）
8，电气设计
9，经济及维修保护
10，与建筑。室内及设计师协调，与室内其他设备统一，如空调，烟感，音响等
住宅照明设计应使室内光环境实用和舒适。卧室和餐厅宜采用低色温的光源
起居室的照明宜考虑多功能使用的要求，如设置一般照明、装饰照明、落地灯等，有时可在起居室设置调光装置，以满足不同功能的需要。
餐厅局部照明要采用悬挂式灯具，以突出餐桌的效果为目的，同时还要设置一般照明，使整个房间有一定程度的明亮度，显示出清洁感
厨房的灯具应选用易于清洁的类型，如玻璃或搪瓷制品灯罩配以防潮灯口，并宜与餐厅用的照明光源显色性相一致或近似
门厅是进入室内给人以最初印象的地方，因此要明亮，灯具的位置要考虑安置在进门处和深入室内的交界处，这样可避免在访者脸上出现阴影
在门厅内的柜上或墙上设灯，会使门厅内产生宽阔感
走廊内的照明应安置在房间的出入口、壁橱、特别是楼梯起步和方向性位置。设置吊灯时要使照明下端距地面1.9M以上。楼梯照明要明亮，避免危险
卫生间需要明亮柔和的光线，因卫生间内照明器开关频繁，所以选用白炽灯作光源较适宜。
卫生间的灯具位置应避免安装在便器或浴缸的上面及其背后。开关如为跷板式时宜设于卫生间门外，否则应采用防潮防水型面板或使用绝缘绳*作的拉线开
厕所内的照明灯具应安装在便器的前上方

色温度

因为大部分光源所发出的光皆通称为白光，故光源的色表温度或相关色温度即用以指称其光色相对白的程度，以量化光源的光色表现。根据Max Planck的理论，将一具完全吸收与放射能力的标准黑体加热，温度逐渐升高光度亦随之改变；CIE色座标上的黑体曲线（Black body locus）显示黑体由红——橙红——黄——黄白——白——蓝白的过程。黑体加温到出现与光源相同或接近光色时的温度，定义为该光源的相关色温度，称色温，以绝对温K（Kelvin，或称开氏温度）为单位（K=℃+273.15）。因此，黑体加热至呈红色时温度约527℃即800K，其他温度影响光色变化（如表1）。
光色愈偏蓝，色温愈高；偏红则色温愈低。一天当中画光的光色亦随时间变化：日出后40分钟光色较黄，色温3,000K；正午阳光雪白，上升至4,800-5,800K，阴天正午时分则约6,500K；日落前光色偏红，色温又降至纸2,200K。其他光源的相关色温度（见表2）。
因相关色温度事实上是以黑体辐射接近光源光色时，对该光源光色表现的评价值，并非一种精确的颜色对比，故具相同色温值的二光源，可能在光色外观上仍有些许差异。仅冯色温无法了解光源对物体的显色能力，或在该光源下物体颜色的再现如何。

显色性

光源对物体的显色能力称为显色性，是通过与同色温的参考或基准光源（白炽灯或画光）下物体外观颜色的比较。光所发射的光谱内容决定光源的光色，但同样光色可由许多，少数甚至仅仅两个单色光波纵使而成，影响所及，对各个颜色的显色性亦大不相同。二相同光色的光源会有相异的光谱组成，光谱组成较广的光源较有可能提供较佳的显色品质。当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时，会使颜色产生明显的色差(color shift）。色差程度愈大，光源对该色的显色性愈差。演色指数系数（Kau fman）仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法。

显色指数与显色性的关系

当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时，会使颜色产生明显的色差(color shift）。色差程度愈大，光源对该色的显色性愈差。演色指数系数（Kau fman）仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法。
白炽灯的显色指数定义为100，视为理想的基准光源。此系统以8种彩度中等的标准色样来检验，比较在测试光源下与在同色温的基准下此8色的偏离（Deviation）程度，以测量该光源的显色指数，取平均偏差值Ra20-100，以100为最高，平均色差愈大，Rr值愈低（见表3）。低于20的光源通常不适于一般用途。

商业照明 ，大堂、门厅、四季厅的照明设计
光源应以主体装饰照明（装饰灯具，与装修结合的建筑照明）与一般功能照明结合设计，应满足功能的需要并要体现装饰性。
总体照明要明亮，照度要均匀。光源以白炽灯、低压卤钨灯为主。照明方式应采用不显眼的下射式照明灯具（如筒灯、射灯等
应设置调光装备，或采用分路控制方式控制室内照明，以适应照明的变化（如白天与夜晚室内照度不同）。
大堂、四季厅等高大空间内可设置壁灯、地灯呀台灯等照明，以改善顶部照明的不足，同时也可以丰富空间层次。
服务台的照明要亮一些，在厅堂中要醒目，所以局部照度要高于其它地方。 为了避免眩光，服务台的照明方式让顾客看不到光源为宜
楼梯的照明要以暗藏式为主，以避免眩光，但又要有足够的照度。可把光源设置在扶手下、台阶下或墙角处，对楼梯直接照明。
走廊的照明要亮些，照度应在75-150LX之间 ，走廊的灯具排列要均匀，以嵌入式安装为宜。光源应采用白炽灯。如果层高较大，可采用壁灯进行照明。
大堂内休息区域的照明不要太突出，并应避免眩光。光源可设置在台面上（如台灯）或用地灯。
标识的照明不应突出，以只照亮标识为目的，可选用射灯，灯箱等。 大堂、门厅或四季厅的照明，宜在总服务台或总控制室进行集中控制。主要楼层、楼梯、出入口、交通要道要设置应急照明灯
多功能厅、餐厅、娱乐场所的照明设计
多功能厅的照有应采用多种照明组合设计的方式，同时采用调光装置，以满足不同功能和使用上的需要。灯光控制应在厅内和灯光控制室两地*作，多功能厅内应设置足够的插座
酒吧、咖啡厅、茶室等照明设计，宜采用低照度水平并可调光，餐桌上可设烛台，台灯等局部低照度照明。但入口及收款台处的照度要高，达到满足功能上的需要
室内艺术装饰品的照度选择可根据下述原则：当装饰材料的反射系数大于80%时为300LX；当反射系数在50%-80%时为300-750LX。 屋顶旋转厅的照度，在观景时不宜低于0.5LX。

3,餐饮环境照明设计
在餐饮环境中的照明设计，要创造出一种良好的气氛，光源和灯具的选择性很广，但要与室内环境风格协调统一 .
为使饭菜和饮料的颜色*真，所以选用光源的显色性要好 .
在创造舒适的餐饮环境气氛中，白炽灯在运用上多于荧光灯。
桌上部、凹龛和座位四周的局部照明，有助于创造出亲切的气氛，在餐厅设置调光器是心要的。餐厅内的前景照明可在100LX左右，桌上照明要在300-750LX之间。
一般情况下，低照度时易用低色温光源。

随着照度变高，就有向白色光的倾向。对照度水平高的照明设备，若用低色温光源，就会感到闷热。
对照度低的环境，若用高色温的光源，就有青白的阴沉气氛。但是，为了很好地看出饭菜和饮料的颜色，应选用一定色指数高的光源。
多功能宴会厅，为宴会和其它功能使用的大型可变化空间。所以在照明器选择上应采用二方或四方连续的具有装饰性的照明方式。
装饰风格要与室内整体风格协调，照度应达到750LX。为适应各种功能要求，可安装调光器。
风味餐厅是为顾客提供具有地方特色菜肴的餐厅，相应的室内环境也应具有地方特色。 在照明设计上可采用以下几种方法：采用具有民族特色的灯具；利用当地材料进行灯具设计；利用当地特殊的照明方法；照明与建筑装饰结合起来，以突出室内的特色装饰
特色餐厅、情调餐厅、室内环境不受菜肴特点所限。环境设计应考虑给人以某种感觉和气氛。为达到这种目的，照明可采用各种形式。
快餐厅的照明可以多种多样，建筑化照明的各种照明灯具，装饰照明及广告照明等都可运用。但在设计时要考虑与环境及顾客心理相协调。一般快餐厅照明应采用简炼而现代化的形式。
酒吧间照明强度要适中，酒吧后面的工作区和陈列部分要求有较高的局部照明，以吸引人们的注意力并便于*作（照度在0-320LX），酒吧台下可设光槽对周围地面照亮，给人以安定感，室内环境要暗.

你可能很少想到现实世界中光源是怎样起作用的，然而，当你在计算机图形世界创建灯光时，通常会花费很大力气和尝试来实现所需要的效果。三维软件可以随意创建任何类型灯光的自由性，有时反而使你在精巧的图像中创作逼真的外观十分困难。当你在特定的场景中难以实现灯光效果时，了解一些传统的灯光基础知识通常会有所帮助。

　　当你准备照亮一个场景时，应注意下面几个问题：

　　－场景中的环境是什么类型的？

　　场景灯光通常分为三种类型：自然光、人工光以及二者的结合。

　　具有代表性的自然光是太阳光。当使用自然光时，有其它几个问题需要考虑：现在是一天中的什么时间；天是晴空万里还是阴云密布；还有，在环境中有多少光反射到四周？

　　人工光几乎可以是任何形式。电灯、炉火或者二者一起照亮的任何类型的环境都可以认为是人工的。人工光可能是三种类型的光源中最普通的。你还需要考虑光线来自哪里，光线的质量如何。如果有几个光源，要弄清除哪一个是主光源？确定是否使用彩色光线也是重要的。几乎所有的光源都有一个彩色的色彩，而不是纯白色。

　　最后一种灯光类型是自然光和人工光的组合。在明亮的室外拍摄电影时，摄影师和灯光师有时也使用反射镜或者辅助灯来缓和刺目的阴影。

　　－灯光的目的是什么？

　　换句话说，场景的基调和气氛是什么？在灯光中表达出一种基调，对于整个图像的外观是至关重要的。在一些情况下，唯一的目标是清晰地看到一个或几个物体，但通常并非如此，实际目标是相当复杂的。

　　灯光有助于表达一种情感，或引导观众的眼睛到特定的位置。可以为场景提供更大的深度，展现丰富的层次。因此，在为场景创建灯光时，你可以自问，要表达什么基调？你所设置的灯光是否增进了故事的情节？

　　－在场景中是否有特殊灯光效果，如果有，它们是应该用灯还是通过其他途径创建？

　　除了通常类型的灯光外，很多三维动画软件以白炽灯、立体光源和特殊材料属性的形式提供许多特殊效果。虽然严格说来，一些并不属于灯的类型，在场景中，它们通常在可见光效果的外观上再添加进来。一个简单的例子是可见光源的闪耀或发光。由于这些效果在3D中不能自动产生，你需要在渲染中专门把它们包括进来，并且考虑他们的外观和长处。

　　－是否有创作来源的参考资料？

　　在创作逼真的场景时，应当养成从实际照片和电影中取材的习惯。好的参考资料可以提供一些线索，让你知道特定物体和环境在一天内不同时间或者在特定条件下看起来是怎样的。

　　通过认真分析一张照片中高光和阴影的位置，通常可以重新构造对图像起作用的光线的基本位置和强度。通过使用现有的原始资料来重建灯光布置，也可以学到很多知识。

　　在考虑了上面的问题后，现在应当为一个场景创建灯光了。虽然光源的数量、类型和他们单独的属性将因场景不同而异，但是，有三种基本类型的光源：关键光、补充光和背景光，它们在一起协调运作。

　　－关键光

　　在一个场景中，其主要光源通常称为关键光。关键光不一定只是一个光源，但它一定是照明的主要光源。同样，关键光未必像点光源一样固定于一个地方。

　　虽然点光源通常放在四分之三的位置上（从物体的正面转45度，并从中心线向上转45度，这一位置很多时候被当作定势使用），但根据具体场景的需要，也可来自物体的下面或后面，或者其他任何位置。关键光通常是首先放置的光源，并且使用它在场景中创建初步的灯光效果。

　　虽然最初的放置为照亮物体提供了一个好的方法，但是，得到的结果确实是单调而无趣的图像。阴影通常很粗糙且十分明显。同样，场景看起来总是太暗，因为没有自然的环境光来加亮阴影区域。这种情况在特定的场景中是很有用的，例如夜晚场景，但是，对大多数画面来说，就显得有些不合适了。

　　－补充光

　　补充光用来填充场景的黑暗和阴影区域。关键光在场景中是最引人注意的光源，但补充光的光线可以提供景深和逼真的感觉。

　　比较重要的补充光来自天然漫反射，这种类型的灯光通常称为环境光。这种类型的光线之所以重要，部分原因是它提高了整个场景的亮度。不幸的是，大多数渲染器的环境光统一地应用于整个场景。减低了场景的整体黑暗程度，它淘汰掉了一些可能的特性，不能对照亮的物体上的任何光亮和阴影进行造型，这是使场景看起来不逼真的主要原因。

　　模拟环境光的更好的方法是，在场景中把低强度的聚光灯或泛光灯放置在合理的位置上。这种类型的辅助光应当减少阴影区域，并向不能被关键光直接照射的下边和角落补充一些光线。

　　除了场景中的天然散射光或者环境光之外，补充光用来照亮太暗的区域或者强调场景的一些部位。它们可以放置在关键光相对的位置，用以柔化阴影。

　　－背景光

　　背景光通常作为“边缘光”，通过照亮对象的边缘将目标对象从背景中分开。它经常放置在四分之三关键光的正对面，它对物体的边缘起作用，引起很小的反射高光区。如果3D场景中的模型由很多小的圆角边缘组成，这种高光可能会增加场景的可信性。

　　－其他类型的光源

　　实际光源是那些在场景中实际出现的照明来源。台灯、汽车前灯、闪电和野外燃烧的火焰都是潜在的光源。

　　在为场景设置灯光以后，还有一些其他因素需要考虑。

　　－我的解决方法简单而必要吗？

　　场景中的灯光与真正的灯光不同，它需要在渲染时间上多花功夫，灯光设置越复杂，渲染所花费的时间越多，灯光管理也会变得越难。你应当自问，每一种灯光对正在制作的外观是否十分必要。

　　当增加光源时，自然会减少反射点。在一些点，增加光源不会对场景的外观有所改善，并且将变得很难区分所增加光源的价值。你可以尝试独立察看每一个光源，来衡量它对场景的相对价值。如果对它的作用有所怀疑，就删除它。

　　－有些物体是否需要从光源中排除？

　　从一些光源中排除一个物体，在渲染的时候，便可以节约时间。

　　这个原则对于制作阴影也是正确的。场景中的每一个光源都用来制作阴影，这种情况是很少见的。制作阴影可能是十分昂贵的（尤其是光线跟踪阴影的情况下），并且有时对最终图像是有害的。

　　－用贴图效果而不用实际光源能够模拟任何灯光吗？

　　建筑物光源、照亮的显示器和其他独立的小组合光源，有时可以用贴图创建，而不使用实际光源。

　　－是否可以使用一些技巧使场景更真实？

　　比如，为光源添加颜色或贴图，可能可以很简单的使场景取得较好的气氛。