本发明提出了一种基于稀疏光场基元的运动对象多视角光影合成方法，根据目标场景的光照辐射图，设置光场数据采集系统的灯光分布并采集运动对象多视角多光照光场数据，合成运动对象在目标场景下的光照效果。该方法主要包括以下步骤：首先，从多张不同曝光度的场景光球图像中获取场景光照辐射图，并分解为场景光照基元；然后，对光照基元聚类组合，得到稀疏光场基元，并根据稀疏光场基元，设置光场采集设备灯光和摄像机的数量与位置；最后，在光场采集设备中采集运动对象的多视角和多光照光场数据，合成运动对象多视角下的光影效果。本发明可广泛应用到影视制作等方面。