看了么？看了么！Blender Studio官方上周發布了2021年全新開源動畫短片《Sprite Fright（精靈驚魂記）》。
今年的影片用Blender 3.0制作（Blender 3.0預計今年12月發布，小伙伴們可以點擊關注下方公眾號，屆時Renderbus瑞雲渲染公眾號為您提供軟件最新消息）。
本次短片不同於以往，選擇了搞笑驚悚的主題，講述5個小伙伴野營時和蘑菇精靈Sprite發生的奇妙故事。
Blender作為一個開源的DCC軟件，官方一直以來都非常樂於分享，Blender Studio放出了影片制作相關的各類圖片資源，包含概念設計，角色設計和角色模型等。
概念設計
角色設計
此外，Blender Studio還分享了不少免費的制作教程，從角色制作，綁定到燈光渲染，一應俱全。
Renderbus瑞雲渲染為大家准備了你們最感興趣的燈光和渲染設置專題教程，上圖中女主角Ellie在叢林中單膝下跪，捧着小精靈Sprite。圖片燈光效果主次分明，角色和后面的場景非常有層次感，本文將從頭還原上圖在Blender和Cycles渲染器中燈光渲染設置的全過程。
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如何讓角色在燈光復雜的場景中跳脫出來，成為視覺中心？
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如何讓角色面部燈光效果自然，突出角色面部特征？
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如何簡單幾步打造森林枝葉下交錯的光影？
除了從場景到角色的保姆級打光設置教程，文末更附贈專家級燈光渲染設置建議，讓你舉一反三，更上一層樓！
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01、光程（Light Path）設置
在開始渲染之前，我們先調整Cycles的設置，以便一會兒更好更快地渲染。我們在反彈次數設置中不需要拉這么高，在這個部分可以適當“投機取巧”。在光程（Light Path）下的最多反彈次數（Max Bounces）中，將總數（Total）設置為3，透明（Transparency）設置為32；鉗制（Clamping）中，直接光（Direct Light）保持在0.00，間接光（Indirect Light）保持在10.00；取消勾選“焦散（Caustics）”中的“反射（Reflective）”和“折射（Refractive）”。
02、采樣（Sampling）和降噪（Denoising）參數
在“采樣”tab下，將“渲染（Rendering）”上調至200，“視圖（Viewport）”設置為100；在采樣tab下的“降噪”中勾選“渲染”和“視圖”，並將二者更改為“OpenImageDenoise”。這是為了在調整燈光的時候利用Blender的實時降噪能力得到更清晰的畫面。“起始采樣（Start Sample）”設置為1（本參數設置的是降噪過后采樣的最小值）。最后，在“色彩管理（Color Management）”中的“查看變換（ View Transform）”中選擇“Filmic”。
03、視窗准備
視窗上下部分一分為二，下方為着色器編輯器。上方視窗的左邊為相機視圖，並且關掉疊加，這樣我們就能直接用渲染框（Border Rendering），而不用每次都預覽整個畫面。關閉疊加能清理無法渲染的幫助物體，比如骨架（Armatures）和空物體（Empties）。要清楚的看到構圖，所以將視窗的着色模式方式為渲染（Rendered）。
04、環境補光
直接在沒有任何光源的場景中上設置打光是非常難的。因為我們想營造的是戶外的燈光效果，就需要先從基本的補光開始打基礎。在着色器編輯器中，着色器類型改成“世界環境（World）”。按照默認，我們有一個背景（Background）節點，它和世界（World Output）節點相連，顏色為灰色，強度/力度為1.00。新增一個環境紋理（Environment Texture）節點，並且選擇一個森林效果的HDRI背景。這樣我們會得到漫射且光滑的材質反射，其中的效果變化也會非常細膩。
05、交換世界背景
我們不希望HDRI展示在渲染的背景之中，因為我們不想讓寫實的效果影響整體卡通的風格。新增一個混合着色器（Mix Shader）節點，並新增一個背景節點。將第一個背景節點和混合着色器節點的第一個輸入連接，同理，第二個背景節點和混合着色器的第二個輸入連接。新增一個光程節點。並將光程節點的是相機射線（Is Camera Ray）和混合着色器中的“系數（Factor）”相連。這樣我們就能獨立控制進入相機的內容，和場景內的燈光。
06、微調背景色彩
新增一個混合（Mix）節點，將他的輸出和第二個背景節點的顏色輸入相連接。將森林的HDRI和混合節點的色彩1相連接；在色彩2的RGB中直接選擇深藍。通過微調混合系數，我們能將森林的HDRI和更加單一簡約的顏色混合，確保森林HDRI中沒有太過銳利的細節和出挑的形狀。外加柔和，簡約的高光，整個場景的效果就很不錯了。
07、環境主光源設置
讓我們開始加第一個光源吧！首先要把最強光源的位置確定了。在場景中加上一個日光，日光的位置暫時不重要，但是照射的方向需要注意。可以稍微移動一下，看一看不同方向下的效果。一般為了讓角色更好看，最好的方式就是直接照亮角色面部，但是不要和相機同一個角度。調整一下日光打亮人臉的效果，但是同時確保光的效果看起來不要太缺乏立體感。
08、日光參數調節
太陽的顏色設置為 R: 1.0，G: 0.5，B: 0.08，可以得到溫暖飽和的黃色。將強度/力度設置為20.00，角度設置為8°。角度會影響日光產生陰影的軟硬度，理論上來說8°是不精確的，但是這個角度得出的陰影效果更加柔和，同時記得勾選下方的“投射陰影（Cast Shadow）”和“多重重要性采樣（Multiple Importance）”。
09、樹葉遮蔽效果
在樹林中，日光落在每一處的效果是不一樣的。茂密的枝葉會導致很多的光影相互重疊。為了能讓我們的Ellie在背景中更顯著，我們將她擺在樹林中比較明亮的位置。通過使用物體遮蔽，我們能夠按需調整較明處和較暗處，着重展現Ellie身上的光。
添加第一個遮蔽是為了給地面打陰影，模仿日光穿過枝葉的效果。在場景上增加一個網格平面，並且把它拉大到可以覆蓋整個地面。
10、樹葉遮蔽模型
拉好平面后，進入編輯模式，並確保已經選擇了其主要的面數。進行5次細分，打開面數選擇，按住Alt+A取消全選。在視窗上方的選擇（Select）菜單中選取“隨機選擇（Select Random）”。在工具設置中，將數值調至30%。按住X鍵刪除隨機選擇的面，在菜單中選擇“面”。可以根據你想要的陰影效果微調面的數量。添加一個表面細分修改器，“渲染”設置為2。
11、遮蔽材質設置
我們做的遮蔽在渲染中已經能看到效果了。其次，我們需要將其材質設置為全黑，以免在場景中反射出不必要的光。在着色器編輯器中，在平面上添加一個新的材質。刪除原理化BSDF着色器（Principled BSDF），加一個漫射BSDF（Diffuse BSDF）和透明BSDF着色器（Transparent BSDF），用混合着色器將二者連起來，再連到材質輸出（Material Output）節點中。將漫射BSDF的顏色設置為黑色。接下來，添加一個光程節點，將是相機射線和混合着色器節點的系數輸入相連。
12、暖色調的角色主光源
打光的時候，角色光和環境光分開是一個很好的做法，這樣我們有更多空間單獨調節各燈光的角度，但要注意兩個光源的色彩出入不要太大。新增一個面光（Area），在特性中，將形狀設置為“碟形（Disk）”，尺寸設置為0.7m，能量設置為55w，顏色盡量和日光接近，但是可以更加飽和一些。碟形面光是我們的主要燈光類型，它能帶來溫潤柔和的陰影。
13、角色主光源位置
我們將面光擺得離角色稍遠一些，在Ellie頭部上方。日光放在面光背后，盡量用面光打亮角色面向相機的部分，保持正對Ellie面部的同時，稍微向陽光所在的方向靠近，繞Z軸偏離30-40°最好。
14、Ellie面部補光
此時，角色需要添加一個冷色調的光源中和膚色，同時給核心的陰影部分（陰影最黑的部分）帶來更細膩的顏色過渡，讓燈光看起來不會太生硬。再添加一個碟形面光，顏色設置為R 0.10，G: 0.35，B 1.00，得出的顏色稍帶藍紫色，更能體現傍晚夜幕降臨的氛圍。將能量設置為45w，尺寸設置為1.4m（讓光能從頭到腳照射到角色）。將這個光源的角度設置在日光和上一個光源之間，照亮Ellie。
15、角色輪廓光
要確保Ellie和小蘑菇Sprite在背景中足夠出挑，二者的輪廓需要更加清晰，通常就需要用到角色輪廓光來實現這一效果。輪廓光既可以和主光源同向，也可以反向放置。咱們添加第一個輪廓光（面光）並順着日光方向放置，再復制出一個輪廓光，把它轉到角色后面。兩個輪廓光的尺寸和能量分別設置為0.7m和43w。
16、角色反彈輪廓光
我們還是要確保第二個部分的輪廓光是根據日光來設置的，因為這個輪廓光是想營造出日光照亮Ellie身后的物體，反彈出的燈光效果。新增一個碟形面光，尺寸為0.7m，能量為10w，放置在角色的頭部后方，將照射角度稍微上調，RGB值分別為1.000，0.40和0.03，得到的顏色帶一些黃色和橙色。
17、軟化Ellie面部的光照
為了達到最好的面部打光效果，面部中心盡量避免太銳利、太黑的陰影。再加一個碟形面光，尺寸設置為0.1m，能量改為100mW。這個燈光效果非常細微，但是可以有效柔和顴骨的明暗線。將這個光源置於角色下頜線附近，能夠細膩地柔滑明暗線，但是一定不能太過明亮。
18、Sprite面部主光源
現在的燈光條件下，Sprite的面部已經被淹沒在陰影之中了。在Sprite面部附近新增一個碟形面光，將燈光尺寸縮小到0.05m，R: 0.47，G: 0.30，B: 0.15，這個顏色和Sprite的膚色比較接近，能量為180mW。我們想營造出的效果是，這個光是從Ellie的臉反射出來，打亮了Sprite的臉。所以一定不能太強，在場景中不能太顯眼。
19、Sprite面部補光
復制剛才的碟形面光主光源，繞着Z軸旋轉，找到合適的位置，位置最好能比較貼近相機的方向，色彩的RGB和Ellie的面部補光設置一樣，稍帶藍紫色，能量設置為40mW。這個燈光會比Sprite的主光源更暖，平衡Sprite綠色的膚色，使面部特征柔和，總體讓面部更亮眼。角度和位置稍作調整，找到燈光效果自然的位置。
20、前景遮蔽
角色燈光處理好之后，我們在前景用幾個遮蔽調暗畫面的角落，營造出暗角的效果，就像經過后期處理一樣。之所以不選擇用后期處理是因為后期的暗角會讓高光部分看起來不自然。在相機和角色的兩腳之間增加兩個網格平面（如圖所示），遮蔽的材質和步驟11中的一樣。但是遮蔽不要距離地面太近，否則陰影效果會太明顯，大概控制在0.2m最佳。
21、環境光穿透樹林的效果
此部分利用光軸營造出環境光穿透樹木形成的光束，我們不會追求物理上精准的體積渲染，因為對於一部短片來說，這樣渲染太花時間了。直接在場景的中心拉一個網格立方體，將它的Z軸旋轉到和日光的方向重合。在着色器編輯器中給立方體添加一個材質，移除原理化BSDF，同時新增一個自發光（Emission）着色器節點，將其輸出和材質輸出節點的體積（Volume）相連。
22、體積雜色紋理
將自發光的顏色設置為淡藍色，將體積的顏色設置為能和Ellie膚色互補的顏色，能讓她在背景中更加突出。新增一個紋理坐標（Texture Coordinate）節點，一個噪波紋理（Noise Texture）節點，一個顏色漸變（ColourRamp）節點和一個數學（Math）節點設置為指數（Multiply）。將他們按照圖示連接起來，各參數設置也根據截圖設置。將噪波紋理設置為2D，這樣他就會沿着立方體的Z軸投射，得到的條紋效果很像光軸。將顏色漸變中的黑白滑條滑向白色部分，將指數節點設置為0.070。
23、頭發部分燈光過渡效果
因為Ellie的發色很深，我們需要再潤色一下。在這部分加一個尺寸為0.8m的面光，顏色為淡藍色，能量為45w。將其放在頭頂靠后的位置，讓燈光射向相機的位置，這樣可以在頭發上營造出一些藍色的反光。在射線可見性（Ray Visibility）的tab上，取消選擇漫射，剔除特定着色圖層帶來的光源。
24、最終渲染
在我們開始最終渲染之前，我們需要清理一下場景。在視窗中選擇所有燈光按M鍵，點擊新建，將組合命名為Lights。同理將遮蔽打組。保持條理的命名在團隊合作中的作用不容小覷，后續看文件的時候也會一目了然。當你覺得燈光設置已經滿意的時候，按下F12開始渲染吧。
打光要善於投機取巧 - 即便是真實的電影拍攝中也要學會利用技巧得到理想的燈光效果，而非完全按照現實情況布光。打光需要服務於場景的需求，當然也需要考慮想傳遞的情感氛圍。
引導觀眾的眼睛 - 為了能讓角色更加突出，角色的面部相較於場景中其他部分，需要有更強的對比效果。角色后的背景對比盡量低一些，同時避免元素過分堆積，喧賓奪主。
試一試減半/翻倍各項數值 - 燈光的各項設置想一次就找到一個合適的數值是比較難的，往往需要反復的實驗。不妨試一下直接將數值減半/翻倍，再通過微調1/3，1/4的測試出想要的效果。
明暗線和核心陰影 - 光和影的交界處叫做明暗線；一盞燈帶來的陰影最暗的部分叫做核心陰影。為了最好的燈光效果，盡量避免讓二者直接落在角色面部中心。
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