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Blender 5.1 · 36/51

7.3 HDRI 环境光

HDRI（High Dynamic Range Image）：一种记录了广范围亮度信息的全景图像。通常是 360° 的球面投影，覆盖一整个环境。

约 5 分钟2,228 字免费阅读

HDRI 是"高动态范围图像"的环境贴图。用一张 HDRI 就能照亮整个场景——简单、自然、效果好。

一、HDRI 是什么

HDRI（High Dynamic Range Image）：一种记录了广范围亮度信息的全景图像。通常是 360° 的球面投影，覆盖一整个环境。

关键特点

  • 高动态范围：能记录从极暗到极亮的全部细节（普通 JPG 做不到）
  • 全景：360° × 180°，完整环境
  • 包含光照信息：不只是颜色，还有每个方向的光强度

用途

  • 作为环境背景
  • 作为主要光源（反射出 HDRI 的明暗变成光照）
  • 提供反射贴图（让金属和玻璃反射真实环境）

二、为什么用 HDRI

比起手动布灯：

优势说明
快速一张贴图搞定整个场景光照
自然真实环境的光照远比手工布光复杂
反射真实金属和玻璃的反射立刻生动
便宜免费资源丰富

局限：

  • 不可方向控制每一道光
  • 不适合戏剧性强光影
  • 适合"真实感"而非"戏剧性"

三、下载 HDRI

强烈推荐 Poly Haven（polyhaven.com）：

  • 全部 CC0 免版权
  • 数百个高质量 HDRI
  • 分辨率从 1K 到 16K 可选
  • 商用免费

推荐分辨率：

  • 预览：2K 就够
  • 最终出图：4K
  • 近景反射：8K+

文件格式：.hdr 或 .exr。

四、加载 HDRI 到场景

方法 1：通过世界属性

  1. 属性编辑器 → 世界属性（地球图标）
  2. 表面 → 颜色 旁边的"小圆点" → 选"环境纹理"
  3. 点"打开"加载 .hdr 文件
  4. 3D 视图切到渲染预览
  5. 场景立即亮起来

方法 2：通过着色器编辑器

  1. 着色器编辑器顶部切换"着色器类型"为 世界
  2. 看到默认的"背景"节点
  3. Shift + A → 纹理 → 环境纹理
  4. 打开文件
  5. 连到 背景 的颜色输入
  6. 背景连到 世界输出

五、调整 HDRI

强度

背景节点有一个 强度（Strength） 参数。

  • 1.0 = 原始亮度
  • 0.5 = 暗一半
  • 2.0 = 亮一倍

根据 HDRI 本身的亮度不同，合适值可能从 0.1 到 5 都有。

旋转

想让阳光从不同方向来？

  1. 节点编辑器 Shift + A → 输入 → 纹理坐标
  2. Shift + A → 矢量 → 映射
  3. 纹理坐标的 "生成的" → 映射的输入
  4. 映射的矢量输出 → 环境纹理的 Vector
  5. 调整映射节点的 Z 旋转来旋转 HDRI

这个流程 Node Wrangler 可以一键完成：选环境纹理，Ctrl + T。

六、HDRI 作为背景 vs 只作为光照

有时候你想只用 HDRI 照明，但渲染时不显示它作为背景（背景变纯色或透明）。

方法

  1. 渲染属性 → 胶片 → 勾选"透明（Transparent）"
  2. HDRI 仍然照亮场景，但渲染结果背景透明
  3. 导出 PNG 时保留 Alpha 通道

另一种方法：

  1. 节点里分两路：一路给 相机光线 用纯色，一路给 其他光线 用 HDRI
  2. 用"光线路径"节点分辨

这是进阶技巧，新手先用方法 1。

七、HDRI + 附加灯光

HDRI 提供基础光照，但可能太"平均"——没有明显的主光方向。

解决：

  • 用 HDRI 作为环境光和反射
  • 再加一盏主光作为戏剧性照明
  • 这种组合结合了真实感和戏剧性

八、MatCap 和工作室灯光

"材质预览"模式使用的是内置工作室 HDRI，不是你场景里的 HDRI。

想改工作室 HDRI：

  1. 3D 视图右上角点"叠加层"旁的下拉
  2. 材质预览 → 照明 → 环境
  3. 选择内置预设

这只影响"材质预览"的显示，不影响真实渲染。

九、推荐的 HDRI 类型

室外

  • kloppenheim_02_4k — 草地，正午
  • venice_sunset_1k — 黄昏
  • studio_small_03_4k — 干净工作室

室内

  • studio_garden_1k — 花园工作室
  • photo_studio_01_4k — 摄影棚

极端

  • peppermint_powerplant_4k — 工业
  • moonlit_golf_4k — 夜晚

从 Poly Haven 搜索下载。

十、HDRI 与金属/玻璃

HDRI 最大的优势：金属和玻璃的反射立刻真实。

  • 抛光金属：环境中的明暗、形状、颜色都反射出来
  • 玻璃：透过玻璃看到的折射也是 HDRI

如果你要做真实感的金属或玻璃物体，HDRI 几乎是必需的。

十一、颜色管理

HDRI 的动态范围很大。Blender 的"视图变换"决定最终看到的样子：

  • 标准（Standard）：传统 sRGB 响应
  • AgX：Blender 5.x 新默认，更自然
  • Filmic：电影风格，保留高光细节
  • Raw：不处理，直接显示

渲染属性 → 颜色管理 → 视图变换。

推荐：AgX 或 Filmic。"标准"会让高光很容易过曝。

十二、HDRI 的尺寸与性能

HDRI 的分辨率会影响：

  • 加载时间：越大越慢
  • 内存占用：4K ≈ 50MB，8K ≈ 200MB
  • 反射细节：越大越清晰

新手建议：用 2K 工作，导出前切到 4K 渲染。

动手练习 7.3

练习 A：加载 HDRI

  1. 从 polyhaven.com 下载一张 2K HDRI
  2. 世界属性 → 颜色 → 环境纹理 → 打开文件
  3. 渲染预览模式
  4. 场景立即被照亮

练习 B：旋转 HDRI

  1. 世界节点编辑器
  2. 选中环境纹理节点
  3. Ctrl + T（Node Wrangler）自动加映射和坐标
  4. 调整映射的 Z 旋转
  5. 看光线方向变化

练习 C：HDRI + 主光

  1. 加载 HDRI，强度调到 0.3（暗一点）
  2. 加一个面光作为主光，指向物体
  3. 主光 + HDRI 组合——环境有细节、主体有戏剧感

练习 D：视图变换

  1. 有 HDRI 的场景
  2. 渲染属性 → 颜色管理 → 视图变换
  3. 切到 "标准" → "AgX" → "Filmic"
  4. 对比三者的差异

练习 E：金属球测试

  1. 加一个球，给它金属材质（金属度 1，粗糙度 0.05）
  2. 加载一个室外 HDRI
  3. 球上反射出整个 HDRI 的内容
  4. 旋转球，反射也转

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