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天空

天空系统，分为“地理天空系统”和“HDR 照明系统”。

地理天空

地理天空可以快速地为室内外场景提供自然光照。

快速调整

用鼠标拖动太阳角度控制杆，即可改变时间段和对应的太阳角度。随着太阳角度的变化，天空的色彩也会相应动态变化，呈现出清晨、正午、黄昏等时间段应有的光照色彩。

精确模拟

地理天空系统可以准确地模拟真实的太阳光照角度，便于方案设计的推敲和预览。

点击“北向偏移”参数控件右侧的 ⋮ 按钮，展开详细参数面板：

地理天空的默认参数是江苏省南京市（D5总部，东经118.8°，北纬32°）1月1日下午16:00的日照角度。

请根据自身方案的实际地理数据修改参数，方能得到准确的模拟结果：

北向偏移：修正场景的“指北针”方向。

拖动控件，太阳方位角会水平旋转。控件默认值在中间，意味着不偏移。在顶视图的方向下，向右拉动控件输入正值，北向会沿着顺时针方向旋转。

D5渲染器会默认识别模型场景文件的某一个主坐标轴方向为正北方，例如：使用 SketchUp 建立的场景，其绿轴正方向，会被识别为北方。

在实际设计流程中，一般会优先让建模软件的轴线与建筑物的设计轴线重合，而不会按照地理正南北绘图、建模。这意味着大部分场景文件的轴线与地理的北向会有夹角，使用“北向偏移”参数，就可以修正这个问题。

如果不确定D5渲染器的北方向在哪里，可以按照地理知识来做判断，例如：把时间参数输入正午12:00，北回归线（北纬23.5°）以北的影子就会指向正北方。

时间：根据实际需要输入。

这里唯一要注意的是：“夏时制”对时间参数的影响。夏时制是很多国家（如：美国，加拿大，欧洲大部分国家等）为了有效利用日照时间，在夏秋季节把时钟显示调快一小时的做法。这意味着一些照片资料记录的拍摄时间，可能要比实际地理时间快一个小时。

例如：收集到某欧洲建筑的光影角度参考照片为夏季13:00拍摄，但是需要输入D5渲染器的模拟时间，应该为12:00。

日期：根据实际需要输入。

两个常用的日期：大寒日：1月20日；冬至日：12月21-23日。

经纬度：输入方案的真实经纬度坐标。

其中经度参数的正值表示东经E，负值表示西经W（参数范围180°~-180°）。纬度参数的正值表示北纬N，负值表示南纬S（参数范围90°~-90°）。

注意这里是十进制度数（Decimal Degree，缩写为DD）的表示方法，有别于度分秒（Degree Minute Second，缩写为DMS）的表示方法，精确到小数点后一位，在实际使用中要注意换算。其中1度=60分，1分=60秒，例如：东经35°30'要换算成东经35.5°，输入经度一栏。

太阳亮度：地理天空系统支持调整太阳亮度，可按需调整。

HDRI 外景

基础知识

什么是HDRI？

HDRI 是 High Dynamic Range Image 的缩写，意为“高动态范围图像”，常见的图片格式有 hdr，exr 等。与之相对的概念叫做“LDRI（Low Dynamic Range Image，低动态范围图像）”，我们每天使用的 jpeg，png 格式的图像，都属于 LDRI。

HDRI 图像是怎么来的？通常是使用摄影机以不同曝光档位拍摄同一场景，得到若干张 LDR 图片，使用软件，把这些 LDR 信息合并成一张图片，得到 HDR 图片。在理想的情况下，HDR 图片中的像素值，正比例于自然界真实的光照强度，同时记录了非常亮和非常暗的信息，即所谓的“动态范围”很高。

使用 HDRI（High-Dynamic Range Image 高动态范围图像）不仅可作为背景，还可以照亮整个场景。

为什么要使用HDRI？

这里使用一个直观的例子来演示 HDRI 的优势，在 Photoshop 中打开同一张图片的低动态和高动态版本，并置在一起（HDR 图片来源：Sunflowers HDRI • Poly Haven）

反射细节的区别：

关键的，HDRI 中的太阳，可以渲染出投影： 

挑选HDRI的时候要注意什么？

D5 渲染器所使用的 HDRI 天空环境图片，是“球形（spherical）投影的全景图”，除此之外，常见的全景图投影方式还有六面体（cubic），镜子球（mirror ball）等。球形投影的全景图的特征一般为：

1. 图片宽高比为2:1

2. 地平线通常在画面中间高度。

3. 画面内容可以完整涵盖摄影机周边所有的角度

以下是一张典型的适于 D5 渲染器使用的 HDRI 图的外观（为网页显示需要，已经压缩成低动态图片），我们要使用这种类型的图片作为天空环境：

HDR 图片来源：Sunflowers HDRI • Poly Haven

内置HDRI

D5 渲染器内置了9种不同的HDR全景环境图，适用于不同的氛围。

需要注意的是“Pure White（纯白）”HDRI 背景在开启自动曝光选项后，会被自动曝光调整为灰色，如果想要得到“纯白”背景，则需要手动控制曝光。

自定义HDRI

在下拉菜单中点击“+自定义HDR”，加载 hdr 文件（目前hdr 、exr 格式的文件均可支持）。注意：这里也允许加载低动态范围的 jpg 格式的图片文件，LDR 图片当然也可以提供背景反射环境和一定的光照，只是不如 HDR 真实。

自定义导入的 HDR 文件，会被默认保存到 D5 渲染器安装路径下的“customhdr”文件夹中，点击文件夹图标可以快速访问这个路径，管理自定义 HDR 文件：

在下拉菜单中可以切换“内置”和“自定义”分类。

调整参数

亮度：整体控制 HDRI 图片的亮度，从而影响场景的光照。注意：如果此时开启了自动曝光功能，则自动曝光会时刻补偿整体亮度的变化，使得此参数调整效果不明显。

点击亮度控件右侧的按钮，分别调整天空光照的亮度和背景画面的亮度：

天空亮度：单独调整光照和材质漫反射的照明效果。不影响材质反射。

背景亮度：单独调整背景画面的明暗，会影响材质反射。

旋转：水平旋转 HDRI 天空环境图，此操作会影响背景内容、材质反射环境以及太阳方位角。

色温：影响天空光照的色彩倾向，会影响漫反射的照明效果，不会影响背景画面和反射。默认值是6500K，色温越低，漫反射越偏黄，色温越高，漫反射越偏蓝。

太阳

在讲解具体的参数之前，我们首先要理解为什么要为 HDRI 板块设置一个“太阳”的功能。主要原因是：不是每一张 HDRI 全景图中的太阳都足够明亮，足以产生真实的投影。

只有高质量的，采集了足够曝光档位的 HDRI 全景图，才包含足够的太阳亮度信息，可以产生清晰真实的投影，达到“拖拽进场景即可使用”的效果，随着大家使用需求的提高，越来越多的 HDRI 全景图资源达到了这个水平。

但是，仍然有相当多的 HDRI 中的太阳，达不到所需的亮度，此时渲染场景的光照效果会比较像“多云”或者“阴天”，太阳与蓝天的光照比例严重偏低，投影不明显。

而此时，我们开启“太阳”开关，D5 渲染器就会自动识别 HDRI 全景图中最明亮的点（通常就是太阳），并在此方向添加一个太阳光源，这样一来，场景中增加了主光源，场景明亮了，阴影也清晰了：

太阳亮度：控制太阳光源的亮度。

太阳半径：控制太阳光源的半径，进而影响物体投影边缘的虚实程度。

阳光色温：影响太阳的色温，默认值6500K；色温越低，阳光越偏黄，清晨、黄昏时分的阳光可以适当偏黄一点；色温越高，阳光越偏蓝。

太阳方向

• 跟随HDRI：自动识别 HDRI 中最亮的点（通常是太阳），并在对应的位置添加太阳光源。优点是通常能够比较完美地配合 HDRI 环境，缺点是不能调整太阳高度角，如果想调整太阳方位角，则需要旋转 HDRI。

• 自定义：断开太阳光源与 HDRI 的关联，优点是能够自由调整太阳的高度角和方位角。缺点是在特定情况下，有可能出现“重影”，因为原来的 HDRI 中已经有一个太阳了。

天气

在右侧边栏“环境”面板的第二项中，包含三项关于天气的设置，分别是云、雾和风。

云

参数云系统配合地理天空系统使用，自由控制天空中云的效果。

云量

控制天空中云的面积和体积，控件数值越大，云量越多，云层越厚。

速度

控制云的移动速度，注意要在视图右上角“显示模式”中开启“实时”，就可以预览云的运动。

控件数值越大，云速度越快：

方向

自由控制云的前进方向，控件数值范围是0°-360°，预览时请确保云有一定的初始移动速度，并开启“实时”显示模式

云参数不支持视频镜头关键帧，每段视频片段中，云效果始终按照最后更新的镜头中的云参数设置。

雾

控制场景中的雾气效果，为场景增加真实感和层次感。

颜色

点击颜色槽，打开颜色选择器，更改雾气的颜色。偏暖色时，会产生类似沙漠、雾霾的效果。偏冷色时，会产生类似水蒸气效果。

密度

控制雾气效果的疏密程度。控件数值越高，雾气越浓重。

丁达尔效应

光被空气中的颗粒散射，使得光的通路可以被看到的现象。丁达尔效应也常被称为“上帝之光”。

散射

控制体积光散射效果的分布情况。默认值 0 雾气亮度均匀，调整为 1 会使来自于光源方向的雾气更明亮 。

开启“丁达尔效应”选项后会增加显存占用。

风

风力

影响植物风动的效果的强弱。数值越大，风动效果越明显。

风向‌

自由改变风向，控件数值范围是 0°-360°。

请在显示模式中开启“实时”来预览风动效果。

降水

降水功能包含雨、雪两种天气，支持调整雨雪强度和地面积水效果。

雨、雪参数

通过调节参数直接切换天气效果变化和过渡状态。同时，数值越偏向两端，降水的粒子速度越大。

强度

用来同时控制天空中雨滴或雪花的大小和密度，可模拟从小雨到大雨、雨夹雪、小雪到大雪的过程。

积水

可调整地面受降水影响的程度。值为0表示地面没有积水或积雪效果，值越大地面的积水或积雪程度越大。

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