IES光源描述文件

在虚幻引擎4中使用IES光源描述文件

Windows
MacOS
Linux

照明工程学会(IES)定义了一种文件格式,以使用真实世界测量数据描述光源的光照分布。此类IES光度文件或 **IES描述文件**是一类照明行业标准方法,对特定真实照明灯具散发出光线亮度和光线衰减进行图解。其可使光照考虑灯具的反光表面、灯泡的形状以及发生的透镜效应。此类光度照明主要运用于企业领域(如媒体和娱乐或建筑和制造),但也常在游戏制作中用于获取逼真的光照效果。

在虚幻引擎4(UE4)中,IES光源描述文件是1D纹理(梯度)。但其实际并非纹理文件。曲线以弧形定义光强度,该弧形"扫过"轴,并根据提供的真实世界数据,使点光源、聚光源和矩形光源投射逼真光线。此曲线的工作原理与光总亮度的乘数类似,例如从光源投射纹理时,不会产生使用纹理的开销,也不会在某些角度发生错误。

在以下范例中,IES描述文件被指定到点光源,各面板左上角的图表显示给定IES描述文件的形状。

点击查看大图。

如在文本编辑器中打开IES描述文件,可发现其为包含各式元数据的ASCII文件,如Lithonia TE_150S_E17_C范例所示:

IESNA:LM-63-2002
[TEST] 11915
[TESTDATE] 1/31/2008
[ISSUEDATE] 1/24/2014
[TESTLAB] ACUITY BRANDS LIGHTING CONYERS LAB
[TESTMETHOD] IES LM-46:2004
[MANUFAC] Lithonia Lighting
[LUMCAT] TE 150S E17 C (SC=1.0)
[LUMINAIRE] PREMIUM ENCLOSED HIGHBAY INDUSTRIAL WITH ALUMINUM REFLECTOR, CLEAR TEMPERED GLASS LENS, AND CONCENTRATING DISTRIBUTION
[LAMPCAT] LU150
[LAMP] ONE 150-WATT CLEAR ET-23.5 HIGH PRESSURE SODIUM, VERTICAL BASE-UP POSITION
[BALLAST] 
[BALLASTCAT] 
[DISTRIBUTION] DIRECT, SC-0=1.05, SC-90=1.05
[_LAMPPOSITION] 0 , 0
[_LAMPTYPE] HIGH PRESSURE SODIUM
[_LAMPWATTAGE] 150
[_LAMPLUMENS] 16000
[_MOUNTING] Suspended
[_FAMILY] TE E17
[_PRODUCTID] 69f8c24f-2e1c-4665-820d-92d61687bd9f
[_INFOLINK] www.lithonia.com/visual/ies/ies.asp?vfile=
[_PRODUCTGROUP] INDOOR HID
[_TERCAT] Highbay, Nonlinear                                
[_TER] 41
TILT=NONE
1  16000  1  11  1  1  1  -1.4  0  0
1  1  189
0  5  15  25  35  45  55  65  75  85  90
0
8461  8664  10082  7108  4474  1272  330  106  54  39  35

使用方法

按照以下步骤在UE4中使用你的IES描述文件:

导入和指定到光源

  1. 要导入IES描述文件,可使用可用纹理导入方法 之一:使用 新增(Add New) 按钮、拖放或右键菜单。

  2. 选择场景中的点光源聚光源矩形光源 。在 细节 面板中,将光源描述文件指定到 光源描述文件(Light Profiles) 下的 IES纹理(IES Texture) 插槽。

    IESProfiles_Details.png

由于光源描述文件遮罩和低光照贴图分辨率,因此使用拥有预计算 静态 光照构建的光源描述文件可能会导致较差效果。提高接收表面的光照贴图分辨率或使用 静止可移动 光源可获得最佳效果。

描述文件光源强度

也可选择使用IES描述文件的光源强度,而非光源本身的 强度

IESProfiles_Details2.png

  • 使用IES强度(Use IES Intensity) 将使用描述文件中的光源亮度;禁用时,则会使用选定光源的强度值。

  • IES强度比例(IES Intensity Scale) 整体调整描述文件的亮度贡献。仅在启用 使用IES强度(Use IES Intensity) 时才可设置该数值。

纹理属性

打开IES描述文件时,纹理编辑器纹理光源描述文件(Texture Light Profiles) 下提供若干可供设置的选项:

IES_TextureEditorProperties.png

属性

说明

亮度(Brightness)

从IES描述文件导入的光源亮度(以烛光计)。在光源上启用 使用IES强度(Use IES Intensity),且该值小于等于0时,描述文件仅用于遮罩,导致光源完全被描述文件遮住。此外,该选项应与光源的 平方反比衰减(Inverse Square Falloff) 设置结合使用。

纹理乘数(Texture Multiplier)

此不可编辑值为乘数,用于将纹理值映射到整合为1.0f球体的结果。

3D光源描述文件可视化

选择已指定IES纹理的光源时,将显示可视化光源代表。

未选中光源

选中光源

附加说明

性能

IES描述文件的渲染速度极快,不会对性能造成显著影响,因此相较于光源函数 ,其是塑造光源形态的理想选择。

聚光源

在任何点光源或矩形光源上使用IES描述文件时,会在视觉上将此类光源转化为聚光源,而在聚光源上使用此类光源则造成类似效果,唯一区别是聚光源锥体会遮住IES描述文件效果。但由于聚光源的投射区为179度弧形(最大角度),因此通过该点的IES数据将丢失。

选中光源

未选中光源

在此比较中,IES描述文件朝所有方向发射光线。聚光源使用IES数据时,将以聚光源的 锥体角度 裁剪该数据。点光源使用IES数据时,不会裁剪IES描述文件。

获取和预览光源描述文件

由于几乎所有主流照明制造商均免费提供IES描述文件,因此最简单的获取方法便是访问制造商网站进行下载。以下为部分链接:

要查看光源IES描述文件,可使用光度查看器,如免费可用的IESviewer 。利用其可选择光源描述文件,显示描述文件并预览效果,以便之后决定是否导入到UE4中。

IESviewer

图像来源Andrey Legotin。

某些制造商网站(如Lithonia网站)拥有内置描述文件查看器,可在网页浏览器中使用,而无需下载描述文件进行预览。

Select Skin
Light
Dark

Welcome to the new Unreal Engine 4 Documentation site!

We're working on lots of new features including a feedback system so you can tell us how we are doing. It's not quite ready for use in the wild yet, so head over to the Documentation Feedback forum to tell us about this page or call out any issues you are encountering in the meantime.

We'll be sure to let you know when the new system is up and running.

Post Feedback