• 图层样式探秘——等高线本质完全剖析


    摘自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_51a59b4d0100a493.html

        文章早已重新整理完毕,只是最近一直忙于杂事,未能及时进行更新。汗。

       投影样式中等高线:

                 等高线编辑器横轴从左向右意味着从外至内的距离,是说在不同的距离上我们输入了多少数值。纵轴表示投影的不透明度。从下往上映射着投影的透明度从高到低.

              (投影样式中的大小 决定了阴影边缘模糊部位的宽度,决定了等高线的作用范围,越大时等高线作用范围越大;投影样式中的扩展 决定使用了大小 属性进行模糊放大的阴影不被模糊的中心部分大小,它将把等高线作用范围往图形边缘挤;这两个属性都影响了等高线的作用范围)

       斜面、浮雕样式中的等高线

                  横轴代表色阶(即被投影物体的不同侧面),而纵轴则不一样了,在最高点,是光源色和固有色的滤色的结果色;最低点,是固有色和阴影色正片叠底的结果色;中点,是固有色。(即纵轴所决定的颜色在高光色和背光色之间变化)从上到下,依次是透明度的变化。

               (物体的不同侧面 :物体接受到光照后,会产生三大部分,即受光部分、侧受光部分、不受光部分。细分的话还可以 分为高光、亮面、中间调子、明暗交界线、反光五部分)

               斜面、浮雕样式 子项等高线中的等高线则恰似真正的等高线,决定了斜面部分的斜面高度渐变情况, 等高线编辑器横轴从左向右意味着从外至内的位置,纵轴表示该位置的地形高度


         Photoshop就如浩瀚的海洋,越是深入其中,越能觉其广大。无怪有朋友说,就连Adobe的程序员们,都未必能通晓PS的全部。信然。

        等高线是图层样式中重要的组成部分,几乎所有图层效果都依赖于等高线的密切配合。我们载入不同的等高线样式,便可以获得不同的效果。其变化之繁复,令人叹为观止。

        等高线的工作原理是PS中的一个冷僻的所在,大家都在用等高线营造效果,但是能透彻解释其本质的,很少。我曾查阅了很多阐述PS原理的书籍,也在网上搜索 了很长时间,但是很遗憾,对等高线的剖析往往停留在一个比较肤浅的层面上。或许是因为等高线过于丰富的变化,我们想解释清楚,其结果只能是越解释便愈越解 释不清楚。

        这里,我想把我对等高线的理解写出来,以期抛砖引玉。如能对大家理解等高线有所帮助,则我会深感荣幸。

        我想从对投影样式和斜面、浮雕样式中的等高线的工作原理的探讨中剖析其本质。投影样式是图层样式中一个较为典型的样式,而斜面和浮雕样式又是其中变化最为丰富的一个。明白了它们的工作原理,其它的自然迎刃而解。

        先谈投影样式。为了便于理解,我们可以先忘掉“等高线”这三个字和地图中的同名词的联系,免得先入为主的观念影响了我们的探索。

        投影样式如下图(图 1 )。我们建立一个矩形选区,填充蓝色( 0 0 255 )。这将是我们的探讨基础。

      

        投影样式对话框包含两个部分:结构和品质。

        说说我对各参数的理解,大家也可以参考photoshop中的帮助文件。

        混合模式:正片叠底是制作投影的一个理想的混合模式,大家可以试试其他模式和此模式的不同。(限于篇幅,这里不谈混合模式的原理)。旁边的矩形黑色块可 选,也就是投影色。这里的意思是说,黑色和背景色将以正片叠底的模式混合以产生投影效果。下边的不透明度控制着投影的透明度,这个很容易理解。

        角度:光线的照射方向。使用全局光:图层效果可能是很多的,勾选其则可以统一光源,使各层效果更和谐统一。

        距离:物体本身和投影的距离。

        大小:这里之所以先说“大小”而把“扩展”放在后边,是我觉得这样更容易理解。大小,是将以投影的外边缘为准,向左右两边呈对称状虚化多少像素——这也是后边可调的参数。记住,大小的范围也是等高线的作用范围。

        看图,我拖出了三条垂直参考线,每两条之间间隔50像素。中间的一条与投影外边缘重合。

     

        图2是把“大小”设定为50像素时的情况。

    扩展:杂边位置。作用范围亦即“大小”范围。本例在左右参考线之间。参数的增大意味着它将使等高线的作用范围向左推移。而其作用效果是推挤等高线效果。为 便于观察我设置了如图锯齿状等高线(图3)。50%时把等高线效果挤在左、中参考线之间(图4)。100%时等高线效果被挤压于最左边参考线,基本看不出 来了。也可以说是没有了(图5)。

        下面接着谈等高线的调整原理。

        如图(图6):等高线编辑器横轴从左向右意味着从远至近的距离,是说在不同的距离上我们输入了多少数值。纵轴表示投影的不透明度。从下往上映射着投影的透 明度从高到低 。线性等高线输入多少输出就是多少。这从左边的投影能看出来,投影从左往右是一个透明度从高到低的过程。需要指出的是,“大小”范围之外往右 部分的透明度以“大小”最右边的透明度为准。

        还有一些特例需要说明。如下图(图7)。“大小”范围均为0。按说在“大小”范围均为0的情况下投影应该不受等高线左右了 。为什么会出现这几种情况?我上 边说过——“需要指出的是,“大小”范围之外往右部分的透明度以“大小”最右边的透明度为准。”我私下认为,我们可以假想等高线在投影的最左边继续起作 用,只不过,这种情况下的效果是不可见的。“0”范围往右的透明度仍是其最右边的透明度。见“d”、“e”,很能说明这个问题。  只有这样,才能解释这几种特例。相比其他人的不能自圆其说,我觉得这个假设还是有价值的。

     

       从投影样式看,等高线是在不同的距离上对不同透明度的颜色(自定义)的映射,它和地图上的等高线仅仅是在外形上相似而已。(上集完,请关注下集

      下面探讨斜面、浮雕样式。

        斜面、浮雕样式是图层样式中变化最为丰富的样式。通过对它的探讨,我们能或许能找到等高线的本质——这是今天我们的主要目的。我将通过两个猜想完成我的探 讨。为什么要用猜想这种方式呢?在这里,存在两种等高线样式:光泽等高线和子集等高线。在虚拟光源的配合下,产生的斜面和浮雕样式千变万化,我没办法用很 严谨的数学公式来完成我的求证。要完全求证,恐怕要找Adobe的程序员们要程序源代码了——而这又基本是不可能的。我只能通过一些直观的方式来验证我的 猜想。

       去掉投影样式。勾选“斜面、与浮雕”。(图8)

        样式选择“内斜面”;方法选择“雕刻清晰”;深度:358%;方向:上;大小50像素;软化:0像素。对于以上选项的选择,我不想在这浪费时间了,原因是这些选项都不难理解。我们要把精力集中在关键部位上。

        关键部位:阴影。

        角度和高度是标示虚拟光源的位置。角度和高度的不同会影响虚拟光源对其模拟的浮雕产生光量不同的照射。这里,我们调整角度为90度,默认高度30度。

        光泽等高线选项下边,分高光模式和阴影模式两部分。我们先分别把不透明度调到100%(为了方便我们的求证)。

       高光模式为滤色,后边的颜色可选,默认为白色。阴影模式为正片叠底,后边颜色也是可选,默认黑色。(在下边的论述中,我们把这两个可以自定义的颜色分别称为光源色和阴影色)

       这是什么意思呢?我的理解是这样的。

       在西方绘画中,要求得物体的立体感,空间感,是有一整套理论的。物体接受到光照后,会产生三大部分,即受光部分、侧受光部分、不受光部分。细分的话还可以 分为高光、亮面、中间调子、明暗交界线、反光五部分。 这就是西方写实绘画的理论基础:三大面五大调子。这些,美术专业的人是应该都知道的。而Adobe为 了在二维平面中模拟浮雕效果,恐怕就借助了这些理论。如图:浮雕上侧面为直接受光部分(为了方便观看,我设置了灰色背景),浮雕顶部为侧受光部分,两侧和 底部为不受光部分(不是完全的不受光,而是不直接受光,如果有疑问请参阅相关美术书籍)。

        为了完成对浮雕的模拟,Adobe在受光部和不受光部采取了两种模式即在受光部采取白色(默认光源色)和原本色(在本例中为蓝色,在下面的论叙中我们不妨 借用美术专业术语,以“固有色”代之)以滤色模式混合;阴影部分采取黑色(默认阴影色)和固有色以正片叠底的模式混合。恐怕大家都知道,这些默认的模式是 获得浮雕效果的最佳选择。 大多数情况下,配合线性光泽等高线,我们不用改变这些选项就可模拟出很好的斜面和浮雕效果。

        在这里,我们需要明确一个问题,就是:以滤色模式参与混合的白色和以正片叠底模式参与混合的黑色扮演了一个什么样的角色呢?是100%的白或黑与固有色色参与混合吗?

        为了看得明白,我们更换掉白色和黑色,代之以绿色和红色。并且,混合模式全部换成“正常”(图9 — a)。高光和阴影部分以绿色和红色代替;顶部还是固有色;两侧为暗部中稍亮部分,是红色和原色蓝色的混合——紫色。

        变更角度和高度,看看会发生什么样的变化。(图9 — b、c、d)

    有什么变化呢?高光部分的绿色和阴影部分的红色有了不同的变化,随着光量的减少,绿色的色相亮度值也在减小,阴影部分稍亮部分如两侧颜色也在变化。大家可以多变更几次试试结果。

        将混合模式改回“滤色”、“正片叠底”,角度还是改为90度,默认高度。看看又发生了什么变化?高光变成了青色,阴影部分最黑的还是黑色。(图10)

     

        更改高度,观察变化。(图11)

        这说明,Adobe参与滤色混合的光源色不是一成不变的。而是根据角度和高度的变化,“光源”色相的亮度也在变化。光线最强时是高亮的绿,光线弱时是明度值暗的绿。由此可见,Adobe模拟光线对浮雕的投射效果还是比较符合实际情况的。

        现在开始猜想:光泽等高线在这里起什么作用呢?经过观察,类似曲线功能,难道这就是曲线?

    我们不妨先调调试试。(图12)

        嘿,看到了吗?在等高线和曲线命令中的贝赛尔曲线形状一样,虽然都是调亮图象,但是终究不是。在曲线中,横轴代表色阶,纵轴代表色阶的亮度。那么,等高线中的横、纵轴分别以为着什么呢?

    我猜想,Adobe在这里是这样让等高线工作的,如图(图13)。和曲线相同的是,横轴代表色阶(即被投影物体的不同侧面),而纵轴则不一样了,在最高点,是光源色和固有色(本例中的蓝色)的滤色的结果色;最低点,是固有色和阴影色正片叠底的结果色;中点,是固有色。从上到下,依次是透明度的变化。

        下面,咱们验证一下我的猜想是否正确。

        横轴代表色阶这个不需要测试了。咱们且看看纵轴的变化。(图14)

        最上边是青色,是光源色绿色和固有色蓝色滤色的的结果色;最下边是黑色,是阴影色红色和固有色蓝色正片叠底的结果色;中间是固有色。

        这么说,我猜想的纵轴的涵义是完全正确的!

        与曲线还有一点不同的是,等高线的下边出现了一个边角选项,这赋予了等高线更为丰富的变化。(图15)

        从上边可以看出,光泽等高线是在不同的色阶上对不同透明度的高光和阴影结果色之间的映射。

    光泽等高线的工作原理OK了,接着看子集等高线。

       咱们将子集等高线的范围滑块拖到50%处,分别载入锥形、锯齿形样式。(图16)

    (该参数不是很好理解,貌似在50%时,对整个斜面深度进行等高线处理)

        哇!这不是一油画框么!哈哈。

        这里,我们继续进行猜想:子集等高线是不是模拟的剖面线呢?再试。

        将图顺时针旋转90度,放大。(图17)

        看到了吧?在这里,Adobe的本意就是在模拟边框的剖面线!

        有了这个子集等高线,斜面、和浮雕样式可以有更华丽繁复的变化。同时,这也是最让人捉摸不透的一个地方。我无法准确的赋予这个子集等高线参与变化的样式以完整的涵义,只能对其做一个大概的描述。

        子集等高线从左向右意味着边框由外到内的距离。(图18)(实际上此处的等高线类似地形高低起伏)

        正对虚拟光源的斜面映射光泽等高线的中最亮面的颜色(受高度和角度的影响),背对虚拟光源的斜面映射最暗面颜色,以此形成一种强对比。侧对虚拟光源的斜面 将以固有色或阴影色为基础产生一种弱对比。但当斜面的坡度变缓,也就是当斜面接近水平线时,这种对比将越来越小;当坡度为零,也就是没有斜面,对比消失, 显示固有色。

        顶点映射固有色。

        顶点呈平滑曲线时,由顶点向两侧产生平滑渐变。看图。(图19)

        我们也可以换换其它的形状来看看变化。(图20)

        看来,不管图形如何变化,规律都是一样的。

        有人说,在默认条件下,我们应用子集等高线是模拟剖面线,那么,我们改变外部条件,比如光泽等高线的混合模式——高光部采用正片叠底,阴影部采用滤色模式,那么,子集等高线的“剖面线”如何解释?还是剖面线吗?

        是不是呢?Adobe的本意是要在二维的平面上模拟浮雕效果,默认条件是产生浮雕的最佳条件,如果把混合模式改变了,那还是模拟的浮雕效果吗?起码不是我 们视觉经验中的浮雕吧?如果你承认它还是浮雕效果,我立刻可以告诉你:子集等高线还是模拟的剖面线!当然,外部条件的可变化性,恰恰给了我们很大的创作空 间,可以让我们做出很丰富的特殊效果,如此一来,大家也就大可不必去追究子集等高线到底是不是模拟真正意义上的剖面线效果了。

        至此,对等高线的剖析已近尾声。我们看到,无论等高线的形状如何变化,它都不过是在不同的距离上通过一定的方式对不同颜色的映射。投影如是,光泽等高线如 是,子集等高线也如是。有人问,光泽等高线的横轴的色阶也是距离吗?当然是。色阶是不同亮度的像素集合与集合之间的距离。

        (完)

    摘自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_51a59b4d0100a493.html

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