三维灯光
环境光（Ambient Light）
环境光是最基础的一种光源，它不具备方向性，也不会产生阴影。它的作用是全局地照亮场景中的所有物体，确保没有完全黑暗的区域。环境光通常用于模拟场景中的“全局光照”，比如自然光在房间内的反射或天空光等。
特点
- 无方向性： 环境光没有特定的方向，照亮所有物体的所有面。
- 无阴影： 环境光不产生阴影，因为它是均匀的、全局的光。
- 全局光照： 它在场景中均匀地影响所有物体，确保没有区域是完全黑暗的。
- 无法模拟光源的特定效果： 由于环境光的均匀性，它无法模拟物体的光照衰减、反射或投射阴影，因此常常与其他类型的光源结合使用。
平行光（Directional Light）
平行光类似于太阳光，其光线是平行的并且没有衰减。它的方向性非常强，通常用于模拟太阳或远处的光源。平行光可以产生阴影，特别适用于需要光线均匀照射的场景。
特点
- 方向性： 平行光的光线具有固定的方向，所有物体接收到的光线都是平行的，光线的源头位置并不重要。它模拟的是远离物体的光源，比如太阳光或星光，这些光源的光线几乎是平行的。
- 没有衰减： 与点光源和聚光灯不同，平行光的强度不会随着距离的增加而衰减。光照强度在整个场景中是均匀的，无论光源距离物体有多远。
- 产生阴影： 平行光可以产生阴影，适用于需要定向光照的场景。你可以控制阴影的质量、透明度和偏移量等参数。
- 用于模拟自然光： 平行光常常用于模拟太阳光、月光或任何远处的恒定光源，它对整个场景的照明影响均匀，不会因为物体的大小或距离而发生变化。
点光源（Point Light）
点光源是从一个特定点发射光线，光线会以球形的方式扩散开来。点光源会随着距离的增加而衰减，因此可以模拟类似灯泡的效果。点光源通常用于场景中的局部照明。
特点
- 光源位置： 点光源从一个特定的位置发出光线，光线向所有方向均匀传播。
- 光照衰减： 点光源的光照强度会随着距离光源的远近而衰减，通常会使用距离衰减模型（如平方反比衰减）来模拟自然界中的光照衰减。它的亮度会随着距离的增加逐渐减弱。
- 产生阴影： 点光源可以产生阴影，这使得场景的光照效果更加立体和真实。
- 全向光照： 点光源向四面八方发射光线，照亮周围的物体，适用于模拟小范围的局部光源。
聚光灯（Spot Light）
聚光灯（Spotlight）是一种具有方向性的光源，其光线从一个特定的点发射，并且有一个锥形的照射范围。它通常用于模拟舞台灯光、手电筒、汽车头灯等聚焦的光源。与点光源（Point Light）和平行光（Directional Light）不同，聚光灯具有可调节的照射角度和聚焦范围，并且可以设置光的衰减效果。
特点
- 光源位置与方向：
- 聚光灯是从一个点发射光线的，通常需要设置光源的位置。
- 聚光灯的光线形成一个锥形区域，只有这个区域内的物体能够被照亮。
- 光照范围：
- 聚光灯的光照范围是可调的，可以通过 角度 (angle) 来控制光锥的宽度。
- 你可以设置 衰减范围 (distance 和 decay)，控制光源的影响范围和衰减速率。
- 锥形区域：
- 聚光灯的光照效果是锥形的，指定了一个 内角 (angle) 和 外角 (penumbra)。
- angle 控制了光锥的半角。
- penumbra 控制了光锥的边缘模糊程度，值为 0 到 1 之间的浮动值，0 表示边缘清晰，1 表示边缘完全模糊。
- 光照衰减：
- 与点光源相似，聚光灯也具有衰减效果。随着距离的增加，光源的强度会衰减。
- 你可以调整 衰减距离 (distance) 和 衰减系数 (decay)，来设置光照的强度和范围。
- 阴影：
- 聚光灯可以投射阴影，适合用来创建光照集中在某个区域的效果。
场景
- 舞台照明： 聚光灯通常用于舞台表演，照亮特定区域或演员，使其更加突出。
- 汽车前灯： 汽车头灯可以模拟聚光灯的效果，用来照亮前方的道路。
- 手电筒或探照灯： 手电筒的光照范围通常是锥形的，类似于聚光灯，适合用来照亮小范围区域。
- 游戏中的聚焦效果： 在游戏或虚拟现实中，可以用聚光灯来突出显示某些重要物体或区域，比如在关卡中照亮目标物体或道具。
- 灯光特效： 在建筑可视化或电影制作中，聚光灯常常用于创建某种特殊的光影效果，例如光束穿透烟雾或光斑效果。
灯光的进阶应用
光照贴图
光照贴图（Lightmap）是一种预计算的光照信息纹理，它可以存储光照、阴影和反射等信息，并将这些信息应用到模型的表面。这种技术常用于静态场景中，特别是在场景的复杂计算（如全局光照、阴影等）较为消耗性能时，通过光照贴图可以大大提高渲染效率。
HDR 环境光贴图
HDR 环境光贴图（High Dynamic Range environment map）是一种高动态范围的纹理，它包含了更多的亮度和细节，能够真实地模拟环境中的光照效果。HDR 环境光贴图通常用于提供更高质量的反射、光照效果，适用于更真实的图像渲染。
反射与折射
反射和折射是通过灯光与物体表面相互作用产生的效果。
光源的动画效果
灯光的动态效果可以通过修改光源的属性（如位置、颜色、强度等）来实现。
常见的灯光动画：
- 闪烁效果： 模拟灯光的闪烁，例如模拟霓虹灯或电灯的闪烁。
- 渐变效果： 灯光的强度或颜色渐变，模拟灯光的逐渐变亮或变暗。
- 移动光源： 让光源在场景中移动，模拟手电筒、车灯等效果。