Teil 2: Modellierung, Materialzuweisung, Licht(quellen) Dipl.-Ing. Martin Keller cand.-ing. Astrid Gehrke Technische Universität Braunschweig Institut für ComputerAnwendungen im Bauingenieurwesen TEAM C3

Informationen zum Video Anzahl der Frames : 7500 Größe der Frames : 768x576 (Pal) Visualisierung : Phong Bilder/Sek. : 25 Spieldauer : ca. 5 min Rechenzeit/Bild : 7 - 10 min Rechenzeit auf 1 PC : ca. 44 Tage Rechner im Netz : 10 Pentium II

Constructive Solids Geom. Modellierungstechniken solid surfaces vertex, line, surface, solid B-Rep model lines from 3D vertex, line, wire-frame vertex, line, wire-frame model surface vertex, line, surface, surface model solid Constructive Solids Geom. volumes

Visualisierung: Phong Technik: Erzeugung von Lichtreflexionen in Abhängigkeit von Oberfläche und Einfallswinkel des Lichtes. Vorteile: Schnelle Rechenzeit Materialienbelegung möglich Lichtreflexionen an glatten Oberflächen Nachteile: Unrealistische Darstellung von Licht und Schatten Keine Reflexionen in Scheiben Flächige Darstellung

Visualisierung: Ray-Trace Spiegel Bildschirm Schatten Objekt Lichtquelle Technik: Rückwärtssprojektion Lichtstrahl vom Auge auf Objekte in der Szene Verfolgung der Strahlen bis zur Lichtquelle Vorteile: Gut geeignet für Reflexionen an der Oberfläche und transparente Körper Darstellung des Environments möglich Nachteile: Harte Schatten Längere Rechenzeiten als Phong Keine Streuung des Lichtes

Visualisierung: Radiosity Technik: Erst Radiosity lösen, dann Rendern mit Ray-Trace Berechnung unabhängig vom Kamerastandort alle Lichtinteraktionen Ergebnisse werden gespeichert und können wieder verwendet werden Vorteile: Weiche Schatten Diffuse Reflexion möglich Nachteile: Sehr lange Rechenzeiten

Dateistruktur des Videos Modell H17 Zeichnungen Paletten Photos Material Sonstiges

Eingang und Umflug Foyer innen Innenansicht Modell H17 Zeichnungen Paletten Photos Material Sonstiges Foyer innen Innenansicht

Referenzdateien Gebäudehülle Einrichtung Modell H17 Zeichnungen Paletten Photos Material Sonstiges Referenzdateien Einrichtung Gebäudehülle

MS-Fenster Ascii Datei *.pal Modell H17 Zeichnungen Paletten Photos Material Sonstiges material Aluminum color 0.822490 0.822490 0.822490 specular_color 0.917160 0.917160 0.917160 ambient 1.000 diffuse 0.280 reflect 0.100 transmit 0.000 refract 1.000 specular 0.690 finish 0.560 pattern NULL pattern_size 0 0 pattern_angle 0.000 pattern_offset 0.000 0.000 pattern_scale 1.0000 1.0000 pattern_flip off pattern_weight 1.00 pattern_scalemode master bump_map NULL bump_map_scale 1.000 bump_map_invert off shadows on radiosity off bgtrans off fresnel off pixie_pattern off pixie_color off end Ascii Datei *.pal

Screen Wandmuster (Bumps) Umgebungsmodell Fliesenmuster (Pattern) Modell H17 Zeichnungen Umgebungsmodell Paletten Photos Material Sonstiges Screen Wandmuster (Bumps) Fliesenmuster (Pattern)

MS-Fenster Ascii Datei *.mat Modell H17 Zeichnungen Paletten Photos Material Sonstiges Aluminum 1 116 2 116 3 116 4 116 5 116 6 116 7 116 8 116 9 116 10 116 11 116 12 116 13 116 rendering_parameters top Photos\PIC00003.jpg front Photos\PIC00003.jpg back Photos\PIC00003.jpg left Photos\PIC00003.jpg right Photos\PIC00003.jpg palette finish.pal palette tower.pal palette kitchen.pal palette metal.pal palette surface.pal palette glass.pal Ascii Datei *.mat

MS-Fenster Ascii Datei *.msa Modell H17 Zeichnungen Material Photos Paletten Sonstiges MS-ANI-V0 view_number 1 script_scale 1.500000 view 15 interpolation cubic velocity constant frame 0.000000 end view 90 frame 150.000000 view 94 frame 500.000000 Ascii Datei *.msa

Probleme beim Video Flackern der Deckenlichter Bauteile verschwinden/erscheinen Eckige Umgebung Spiegelnde Oberflächen Flackernde Schatten Überbelichtung Löcher in der Umgebung Unrealistische Texturen Ungünstige Kamerafahrten

Verbesserungen durch Jerry Flynn Materialeigenschaften und Texturen Texturen per Attachement direkt an Objekte möglich (für `Katalog´-Objekte). Polygon, das später mit einer Textur belegt werden soll, immer auf die gleiche Art und Weise zeichnen (z.B. links unten nach rechts oben). Für Radiosity nur für die wichtigsten (großen) Elemente aktivieren. Bei untergeordneten Element die Option Cast Shadows ausschalten (Schattenwurf wird Unterdrückt). Glas muß die Farbe schwarz haben. Zur Aufhellung schwach reflektierender Objekte:  Ambient per Tastatureingabe auf 15. Specular bewirkt auf dem Material einen HotSpot.

Verbesserungen durch Jerry Flynn Beleuchtung Lichtquellen einfügen als Construction Element.  Beim Rendern alle Construction Elements abschalten Solar Shadow Resolution führt beim Phong zu einer feineren Schattenauflösung (keine Auswirkung auf Ray-Tracing). Add Sky Light to all Solar and Distant Lights immer deaktivieren. Anordnung von Deckenleuchten:  Flächenelement mit Löchern für die Plazierung der Lichtquellen  Ambient des Flächenelementes hoch einstellen  oberhalb der Schablone EIN großes Arealight erstellen Define Light bewirkt die Abschwächung des Lichtes nach einem best. Abstand Zur Beleuchtung von Flächen von unter ein schwaches Arealight über dem Fußboden setzen. Wirkt ein Raum zu dunkel, so kann im Raum eine kleine Punktlichtquelle ohne Schattenwurf plaziert werden.

Verbesserungen durch Jerry Flynn Umgebung Environment Mapping geht nur beim Radiosity und Ray-Trace Man kann das durch das Environment reflektierte Umgebungslicht nur durch Glas sehen  Zylinder für den Hintergrund immer aus “Glas” Einstellungen für den Umgebungszylinder aus Glas:  Ambient 4.5, specular = 0, finish = 0, transmit = 1

Verbesserungen durch Jerry Flynn Allgemeine Render-Einstellungen Paletten im gleichen Verzeichnis abgelegen wie die Zeichnung. Environment mapping und Render all objects aktivieren. Antialiasing Settings Samples von 9 bis 15 einstellen (sonst Darstellung zu eckig). Für Probe-Renderings: Quick Display aktivieren. Im Menü RayTracing/Radiosity das Keep Database in Memory aktivieren. Weitere Rendering Settings unter Miscellaneous: - Interpolate Textures - Ignore Open Elements and Text - Display Rendering Statistics - Log Rendering Statistics

Erste Ergebnisse durch Jerry Flynn