如何在三维内匹配拍摄现场灯光？
本文转自公众号视效一所，作者王晓伟
欢迎加入中国影视视效制作者社群，与全国影视视效制作者共同成长！
原文名称：
视效跟组（上）：拍摄贴图，HDR，灰球和反射球可能远没你想的那么简单（2）
接上一篇：
视效跟组（上）：拍摄贴图，HDR，灰球和反射球可能远没你想的那么简单
视效跟组（下）：拍摄贴图，HDR，灰球和反射球可能远没你想的那么简单
这里继续讲如何利用上一篇的方法拍摄的素材，在三维内匹配拍摄现场灯光。
强调一下，这个例子是尽量简化后的一般操作流程。主要是为了让大家有一个简单明确的概念。在实际应用中，不同项目，不同的镜头，不同的软件可能会导致不同的实现方法。
关于软件，因为平时主要用houdini和mantra，所以这里也是用这些来演示。但是不论你平时用maya，max，c4d，针对这个例子，流程基本都是一样的。
我们先看下手上有哪些素材：
具体匹配步骤
1. 场景准备。
先确保三维物体，三维相机都在正确的位置上。一般是跟踪，layout部门的工作，这里就不多说了。
2. 用反射球匹配光位。
上篇提到过反射球主要是用来匹配光位，先把光的位置对齐后才能开始其他操作。
把等比的反射球，放在与实拍参考一致的位置上。（这里用的反射球直径20cm。）
附上之前匹配好的反射球shader。
设置HDR灯光，在houdini里是将hdr图片给到environment light上。其他软件同理。
先渲一张：
渲染画面与实拍画面反射内容角度明显不一样。旋转HDR灯光，直到角度一致。
背景基本匹配上了，但是球下面的白色台子明显没有匹配上。因为没有足够低的云台，相机拍hdr的时候不是放在台子上拍的，而是在紧挨着台子的边上用脚架拍的，相机的下面是地板，球下面是白色的台子。
解决方法是放一个三维的台子。后续你的实际项目可能不需要类似操作，这里加一个台子主要是为了确认阴影，增加桌面反弹光线对物体的影响，还有演示。
调整后：
现在灯光，反射的位置基本对齐了。注意光位对齐后，三维台子上高光反射的位置，球下面的阴影也自动对齐了。
位置匹配好后，我们看两个球的颜色和亮度都不一样。实拍的明显比三维的反差高，暗部更黑，三维的微微偏红。
这里有个重要原因是实拍的画面是用5D3拍摄的低动态图片，三维反射的HDR是用多张照片生成的高动态HDR图片，暗部细节自然会比低动态图片多，有时候还会更亮。也就是说两张图片本来就不一样，反射后自然不一样。
如果实拍画面是用Alexa拍的，一般暗部不会这么暗，但是也不会跟HDR一样。
在这个阶段先不要马上调整HDR的亮度，先渲一下灰球再说。
因为大多数情况下反射球的主要作用是确认光位。
如果你要加的三维物体是类似反射球的高反射率金属材质，反射球就可以同时用来确认亮度和颜色。否则灰球应作为亮度和颜色的主要参考。最终根据你要加的物体的材质决定。
3. 用灰球匹配灯光强度。
先看左边实拍的灰球，注意有明显的高光点。材质灯光的初学者都应该知道，纯漫反射材质是不应该出现这种高光点的。应该类似石膏，水泥那种看不到高光点的材质。
原因是很难买到接近纯漫反射的灰球，我用的这个灰球在颜色和亮度上还是很准确的。但是漫反射程度不行。所以你如果想当然的把shader参数调成全漫反射肯定就没法匹配了。
这个灰球对应的shader参数：
再看右边三维渲染的灰球毫无主光的痕迹，说明主光强度特别弱。
这时如果想提高主光强度的话，你需要根据你的镜头考虑，是单独打灯，还是直接将HDR图片内灯光位置的值提高。
如果主光和辅光都用一个HDR实现，渲染输出后主光和辅光都在一层里，在合成阶段就无法把主光和辅光分成两层。如果要调整光比（几乎肯定会）有时要重新渲染，对效率影响还是很大的。分灯输出渲染层是经常性需求，所以主光是否要用hdr做，要提前考虑清楚。
我在这里是直接提高的HDR图片内灯光位置的值。
在nuke内将hdr转到logc空间下，用color correct工具选中高光部分，单独提高高光部分的值。
处理后：
画面里有多个光源时经常要根据情况单独控制。比如这里右侧的蓝色光线明显过强，左侧轮廓处光线偏弱，最大的主光也偏弱。
注意，灰球和反射球的shader尽量不要调整，除非你十分确定原来的参数与实际物体的匹配有偏差。通过调整shader匹配画面毫无意义。我们在这里要调的是“灯”。
微调后主光和辅光暗部的亮度基本差不太多了。当然还可以继续细调，在这暂时先这样。
但是，颜色的偏差还是很明显的，在调整颜色前再看一下反射球的状态。
4. 灰球，反射球同时调整
现在反射球的颜色已经有些偏蓝了，如果我继续调整HDR，让灰球继续偏蓝直到与实拍一致，那么反射球就会偏蓝特别多。
实际工作中，因为各种原因，经常要根据镜头取舍偏向哪个多一些。如果要加的三维物体反射多一些可能偏向反射球多一些，反之可能偏灰球多一些。
关于偏差：
产生偏差的原因有很多，比如：
- 相机成像质感不一样。之前反复提到过，摄像机和照相机颜色，动态范围都不太一样。
- HDR照明本身的缺陷。HDR照明只是真实世界的超级简化形式。
- 灰球，反射球材质属性不准确。
- HDR后期的调整不正确。
从头到这里是一个环环相扣的过程。为了减小偏差，要保证每个步骤尽量精确，尤其前期素材的拍摄尤为重要。在前期稍多花一点时间把贴图，hdr，灰球色板拍好了，相对没拍好的情况，后期可以节省几十甚至上百倍的时间。
5. 开始渲染三维物体
在这种状态下，给上贴图，用shader的默认参数先渲一下正式的三维物体。
与真实物体当然还有差距，类似灰球，颜色有些偏暖，但是主光辅光的反差，阴影的位置偏差都不大。在还没有针对具体镜头做任何调整之前，可以说是一个比较好的开始了。后续只需微调很快就能达到满意的效果。
再后面就是正常的材质灯光工作，这里就不多说了。
上面就是大概的流程。
本文完
中国影视视效制作者社群更多直播活动
加入社群无限次观看
中国影视视效制作者社群活动直播第7期（即将开始，点击图片，查看详情）
中国影视视效制作者社群活动直播第6期（已经结束，点击图片，加入社群看直播）
中国影视视效制作者社群活动直播第5期（已经结束，点击图片，加入社群看直播）
中国影视视效制作者社群活动直播第4期（已结束，点击图片，加入社群看回放）
中国影视视效制作者社群活动直播第3期（已结束，点击图片，加入社群看回放）
中国影视视效制作者社群活动直播第2期（已结束，点击图片，加入社群看回放）
中国影视视效制作者社群活动直播第1期（已结束，点击图片，加入社群看回放）
欢迎加入中国影视视效制作者社群，与更多视效从业者一起交流成长，获取更多知识、人脉、机会、购惠。点击此处或识别下方二维码，立即加入社群。
中国影视视效制作者社群项目机会：
中国影视视效制作者社群项目机会（进行中，点击查看）
中国影视实效制作者社群招聘信息（进行中，点击查看）
详情咨询工业网助手小南瓜
