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天空
天空系統(tǒng)，分為“地理天空系統(tǒng)”和“HDR 照明系統(tǒng)”。
地理天空
地理天空可以快速地為室內(nèi)外場景提供自然光照。
快速調(diào)整
用鼠標(biāo)拖動太陽角度控制桿，即可改變時間段和對應(yīng)的太陽角度。隨著太陽角度的變化，天空的色彩也會相應(yīng)動態(tài)變化，呈現(xiàn)出清晨、正午、黃昏等時間段應(yīng)有的光照色彩。
精確模擬
地理天空系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地模擬真實的太陽光照角度，便于方案設(shè)計的推敲和預(yù)覽。
點擊“北向偏移”參數(shù)控件右側(cè)的 ? 按鈕，展開詳細(xì)參數(shù)面板：
地理天空的默認(rèn)參數(shù)是江蘇省南京市（D5總部，東經(jīng)118.8°，北緯32°）1月1日下午16:00的日照角度。
請根據(jù)自身方案的實際地理數(shù)據(jù)修改參數(shù)，方能得到準(zhǔn)確的模擬結(jié)果：
北向偏移：修正場景的“指北針”方向。
拖動控件，太陽方位角會水平旋轉(zhuǎn)。控件默認(rèn)值在中間，意味著不偏移。在頂視圖的方向下，向右拉動控件輸入正值，北向會沿著順時針方向旋轉(zhuǎn)。
D5渲染器會默認(rèn)識別模型場景文件的某一個主坐標(biāo)軸方向為正北方，例如：使用 SketchUp 建立的場景，其綠軸正方向，會被識別為北方。
在實際設(shè)計流程中，一般會優(yōu)先讓建模軟件的軸線與建筑物的設(shè)計軸線重合，而不會按照地理正南北繪圖、建模。這意味著大部分場景文件的軸線與地理的北向會有夾角，使用“北向偏移”參數(shù)，就可以修正這個問題。
如果不確定D5渲染器的北方向在哪里，可以按照地理知識來做判斷，例如：把時間參數(shù)輸入正午12:00，北回歸線（北緯23.5°）以北的影子就會指向正北方。
時間：根據(jù)實際需要輸入。
這里唯一要注意的是：“夏時制”對時間參數(shù)的影響。夏時制是很多國家（如：美國，加拿大，歐洲大部分國家等）為了有效利用日照時間，在夏秋季節(jié)把時鐘顯示調(diào)快一小時的做法。這意味著一些照片資料記錄的拍攝時間，可能要比實際地理時間快一個小時。
例如：收集到某歐洲建筑的光影角度參考照片為夏季13:00拍攝，但是需要輸入D5渲染器的模擬時間，應(yīng)該為12:00。
日期：根據(jù)實際需要輸入。
兩個常用的日期：大寒日：1月20日；冬至日：12月21-23日。
經(jīng)緯度：輸入方案的真實經(jīng)緯度坐標(biāo)。
其中經(jīng)度參數(shù)的正值表示東經(jīng)E，負(fù)值表示西經(jīng)W（參數(shù)范圍180°~-180°）。緯度參數(shù)的正值表示北緯N，負(fù)值表示南緯S（參數(shù)范圍90°~-90°）。
注意這里是十進(jìn)制度數(shù)（Decimal Degree，縮寫為DD）的表示方法，有別于度分秒（Degree Minute Second，縮寫為DMS）的表示方法，精確到小數(shù)點后一位，在實際使用中要注意換算。其中1度=60分，1分=60秒，例如：東經(jīng)35°30'要換算成東經(jīng)35.5°，輸入經(jīng)度一欄。
太陽亮度：地理天空系統(tǒng)支持調(diào)整太陽亮度，可按需調(diào)整。
HDRI 外景
基礎(chǔ)知識
什么是HDRI？
HDRI 是 High Dynamic Range Image 的縮寫，意為“高動態(tài)范圍圖像”，常見的圖片格式有 hdr，exr 等。與之相對的概念叫做“LDRI（Low Dynamic Range Image，低動態(tài)范圍圖像）”，我們每天使用的 jpeg，png 格式的圖像，都屬于 LDRI。
HDRI 圖像是怎么來的？通常是使用攝影機(jī)以不同曝光檔位拍攝同一場景，得到若干張 LDR 圖片，使用軟件，把這些 LDR 信息合并成一張圖片，得到 HDR 圖片。在理想的情況下，HDR 圖片中的像素值，正比例于自然界真實的光照強(qiáng)度，同時記錄了非常亮和非常暗的信息，即所謂的“動態(tài)范圍”很高。
使用 HDRI（High-Dynamic Range Image 高動態(tài)范圍圖像）不僅可作為背景，還可以照亮整個場景。
為什么要使用HDRI？
這里使用一個直觀的例子來演示 HDRI 的優(yōu)勢，在 Photoshop 中打開同一張圖片的低動態(tài)和高動態(tài)版本，并置在一起（HDR 圖片來源：Sunflowers HDRI ? Poly Haven）
其中，上方圖片為 jpeg 格式，位深度：8位/通道。下方圖片為 hdr 格式，位深度：32 位/通道。
在默認(rèn)情況下，兩張圖片在屏幕上看起來是一樣的，這是因為屏幕顯示的位深度也是 8 位/通道，超出這個范圍的信息，會在屏幕上呈現(xiàn)“過曝”的純白色，或者嚴(yán)重曝光不足帶來的純黑色。
我們給兩張圖片都添加“曝光度”調(diào)整圖層，并且把曝光檔位同樣壓低3檔：
差距顯現(xiàn)了：下方的 HDR 圖片中，原本過曝變白的區(qū)域，顯示出了更多的內(nèi)容：云的細(xì)節(jié)，藍(lán)天，太陽等。而上方的 LDR 圖片的過曝區(qū)域，只是從純白色變成了暗淡的灰色，因為這些過曝區(qū)域中本來就沒記錄任何細(xì)節(jié)信息。
我們使用這兩張圖片，作為天空環(huán)境背景，來渲染模型，差距也是顯著的：
天空細(xì)節(jié)的區(qū)別：
反射細(xì)節(jié)的區(qū)別：
關(guān)鍵的，HDRI 中的太陽，可以渲染出投影：
挑選HDRI的時候要注意什么？
D5 渲染器所使用的 HDRI 天空環(huán)境圖片，是“球形（spherical）投影的全景圖”，除此之外，常見的全景圖投影方式還有六面體（cubic），鏡子球（mirror ball）等。球形投影的全景圖的特征一般為：
1. 圖片寬高比為2:1
2. 地平線通常在畫面中間高度。
3. 畫面內(nèi)容可以完整涵蓋攝影機(jī)周邊所有的角度
以下是一張典型的適于 D5 渲染器使用的 HDRI 圖的外觀（為網(wǎng)頁顯示需要，已經(jīng)壓縮成低動態(tài)圖片），我們要使用這種類型的圖片作為天空環(huán)境：
HDR 圖片來源：Sunflowers HDRI ? Poly Haven
參數(shù)詳解
點擊“HDRI”標(biāo)簽頁，參數(shù)面板如下：
內(nèi)置HDRI
D5 渲染器內(nèi)置了9種不同的HDR全景環(huán)境圖，適用于不同的氛圍。
需要注意的是“Pure White（純白）”HDRI 背景在開啟自動曝光選項后，會被自動曝光調(diào)整為灰色，如果想要得到“純白”背景，則需要手動控制曝光。
自定義HDRI
在下拉菜單中點擊“+自定義HDR”，加載 hdr 文件（目前hdr 、exr 格式的文件均可支持）。注意：這里也允許加載低動態(tài)范圍的 jpg 格式的圖片文件，LDR 圖片當(dāng)然也可以提供背景反射環(huán)境和一定的光照，只是不如 HDR 真實。
自定義導(dǎo)入的 HDR 文件，會被默認(rèn)保存到 D5 渲染器安裝路徑下的“customhdr”文件夾中，點擊文件夾圖標(biāo)可以快速訪問這個路徑，管理自定義 HDR 文件：
在下拉菜單中可以切換“內(nèi)置”和“自定義”分類。
調(diào)整參數(shù)
亮度：整體控制 HDRI 圖片的亮度，從而影響場景的光照。注意：如果此時開啟了自動曝光功能，則自動曝光會時刻補(bǔ)償整體亮度的變化，使得此參數(shù)調(diào)整效果不明顯。
點擊亮度控件右側(cè)的按鈕，分別調(diào)整天空光照的亮度和背景畫面的亮度：
天空亮度：單獨調(diào)整光照和材質(zhì)漫反射的照明效果。不影響材質(zhì)反射。
背景亮度：單獨調(diào)整背景畫面的明暗，會影響材質(zhì)反射。
旋轉(zhuǎn)：水平旋轉(zhuǎn) HDRI 天空環(huán)境圖，此操作會影響背景內(nèi)容、材質(zhì)反射環(huán)境以及太陽方位角。
色溫：影響天空光照的色彩傾向，會影響漫反射的照明效果，不會影響背景畫面和反射。默認(rèn)值是6500K，色溫越低，漫反射越偏黃，色溫越高，漫反射越偏藍(lán)。
太陽
在講解具體的參數(shù)之前，我們首先要理解為什么要為 HDRI 板塊設(shè)置一個“太陽”的功能。主要原因是：不是每一張 HDRI 全景圖中的太陽都足夠明亮，足以產(chǎn)生真實的投影。
只有高質(zhì)量的，采集了足夠曝光檔位的 HDRI 全景圖，才包含足夠的太陽亮度信息，可以產(chǎn)生清晰真實的投影，達(dá)到“拖拽進(jìn)場景即可使用”的效果，隨著大家使用需求的提高，越來越多的 HDRI 全景圖資源達(dá)到了這個水平。
但是，仍然有相當(dāng)多的 HDRI 中的太陽，達(dá)不到所需的亮度，此時渲染場景的光照效果會比較像“多云”或者“陰天”，太陽與藍(lán)天的光照比例嚴(yán)重偏低，投影不明顯。
而此時，我們開啟“太陽”開關(guān)，D5 渲染器就會自動識別 HDRI 全景圖中最明亮的點（通常就是太陽），并在此方向添加一個太陽光源，這樣一來，場景中增加了主光源，場景明亮了，陰影也清晰了：
太陽亮度：控制太陽光源的亮度。
太陽半徑：控制太陽光源的半徑，進(jìn)而影響物體投影邊緣的虛實程度。
陽光色溫：影響太陽的色溫，默認(rèn)值6500K；色溫越低，陽光越偏黃，清晨、黃昏時分的陽光可以適當(dāng)偏黃一點；色溫越高，陽光越偏藍(lán)。
太陽方向
跟隨HDRI：自動識別 HDRI 中最亮的點（通常是太陽），并在對應(yīng)的位置添加太陽光源。優(yōu)點是通常能夠比較完美地配合 HDRI 環(huán)境，缺點是不能調(diào)整太陽高度角，如果想調(diào)整太陽方位角，則需要旋轉(zhuǎn) HDRI。
自定義：斷開太陽光源與 HDRI 的關(guān)聯(lián)，優(yōu)點是能夠自由調(diào)整太陽的高度角和方位角。缺點是在特定情況下，有可能出現(xiàn)“重影”，因為原來的 HDRI 中已經(jīng)有一個太陽了。
天氣
在右側(cè)邊欄“環(huán)境”面板的第二項中，包含三項關(guān)于天氣的設(shè)置，分別是云、霧和風(fēng)。
云
參數(shù)云系統(tǒng)配合地理天空系統(tǒng)使用，自由控制天空中云的效果。
云量
控制天空中云的面積和體積，控件數(shù)值越大，云量越多，云層越厚。
速度
控制云的移動速度，注意要在視圖右上角“顯示模式”中開啟“實時”，就可以預(yù)覽云的運(yùn)動。
控件數(shù)值越大，云速度越快：
方向
自由控制云的前進(jìn)方向，控件數(shù)值范圍是0°-360°，預(yù)覽時請確保云有一定的初始移動速度，并開啟“實時”顯示模式
云參數(shù)不支持視頻鏡頭關(guān)鍵幀，每段視頻片段中，云效果始終按照最后更新的鏡頭中的云參數(shù)設(shè)置。
霧
控制場景中的霧氣效果，為場景增加真實感和層次感。
顏色
點擊顏色槽，打開顏色選擇器，更改霧氣的顏色。偏暖色時，會產(chǎn)生類似沙漠、霧霾的效果。偏冷色時，會產(chǎn)生類似水蒸氣效果。
密度
控制霧氣效果的疏密程度。控件數(shù)值越高，霧氣越濃重。
丁達(dá)爾效應(yīng)
光被空氣中的顆粒散射，使得光的通路可以被看到的現(xiàn)象。丁達(dá)爾效應(yīng)也常被稱為“上帝之光”。
散射
控制體積光散射效果的分布情況。默認(rèn)值 0 霧氣亮度均勻，調(diào)整為 1 會使來自于光源方向的霧氣更明亮 。
開啟“丁達(dá)爾效應(yīng)”選項后會增加顯存占用。
風(fēng)
風(fēng)力
影響植物風(fēng)動的效果的強(qiáng)弱。數(shù)值越大，風(fēng)動效果越明顯。
風(fēng)向?
自由改變風(fēng)向，控件數(shù)值范圍是 0°-360°。
請在顯示模式中開啟“實時”來預(yù)覽風(fēng)動效果。
降水
降水功能包含雨、雪兩種天氣，支持調(diào)整雨雪強(qiáng)度和地面積水效果。
雨、雪參數(shù)
通過調(diào)節(jié)參數(shù)直接切換天氣效果變化和過渡狀態(tài)。同時，數(shù)值越偏向兩端，降水的粒子速度越大。
強(qiáng)度
用來同時控制天空中雨滴或雪花的大小和密度，可模擬從小雨到大雨、雨夾雪、小雪到大雪的過程。
積水
可調(diào)整地面受降水影響的程度。值為0表示地面沒有積水或積雪效果，值越大地面的積水或積雪程度越大。
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