Grundlagen der Medientechnik

Präsentation zum Thema: "Grundlagen der Medientechnik"—  Präsentation transkript:

1 Grundlagen der Medientechnik
Rendering Fotorealistische Bilder und Videos Prof. Dr.-Ing. Jürgen Albrecht Januar 1999

2 Inhalt der Vorlesung

3 Rendering Was heisst Rendering ? Rendersysteme
Demonstration und Beispiele Ausblick, Tendenzen

4 Was heißt Rendering ? Ausgangspunkt: Komplettes 3D-Modell
Ziel: Fotorealistisches 3D-Modell Umgebung, Kamera Licht Material Rendering, Animation

5

6 Beispiel gerendertes Modell

7 Drahtmodell einer Tasse

8 Schnittdarstellung

9 Tasse gerendert

10 Tasse aus Glas

11 Wozu Rendering ? Nicht für Grundrisse / Techn. Zeichnungen
Nicht für CAD/CAM: maßgenaue 3D-Modelle Nicht Grafikdesign (noch nicht !?) Präsentation von 3D-Modellen Fotorealistische 3D-Modelle 2D-Ansichten (synth. Fotos) von 3D-Modellen Animation von 3D-Modellen: Video

12 Digitaler 3D-Modellbau

13 Render-Systeme MH 3D www.hash.com Bryce 3D www.metacreation.com
Cimema 4D XL Softimage 3D 3D Studio MAX ALIAS Power Animator Literatur: - c‘t 1998, Heft 2 und Heft 16

14 Was ist 3D Studio ? Modeling, Rendering und Animation
Kinetix ist Tochter von Autodesk Semiprofessionelle PC-CAD-Linie Plug-In-Module von Dritten: Wie AutoCAD Aktuell: 3D Studio MAX R2.5, July 1998 Vollversion ca DM, Dongle ! Windows 95 und NT (nur Intel-Plattform)

15 Funktionsbereiche Benutzeroberfläche 2D-Modeling 3D-Modeling Kamera
Licht Material Rendering Animation

16 Wie arbeitet 3D Studio ? Entscheidend: Woher kommt das 3D-Modell ??
3D-Modell in Umgebung = Szene Kamera = Ansicht Beleuchtung Material Rendering

17 Demonstration Benutzeroberfläche Objekte generieren und Editieren
Verschiedene Modelldarstellungen Unterschiedliche Ansichten Rendering

18 KAMERA Beispiel

19 LICHT Beispiel

20 LICHT Beispiel

21 1. SM Standard Beispiel

22 2. MM Map-Mat Beispiel

23 3. MK Kombi Beispiel

24 Demonstration Kamera Beleuchtung Material Rendering-Parameter

25 Kurs und Ergebnisse Seit 1996 3D Studio im Medienzentrum
Verschiedene Experimentalkurse Im Frühjahr 1998 der erste Crash-Kurs Der schnellste Rechner ist gerade gut genug: Pentium II, 400 MHz, 256 MB RAM ... usw. Ergebnisse des Crash-Kurses: Fotorealistische Bilder und Videos

26 Beispiel-Bilder Studenten des Crash-Kurses
Andrea Gunschera: Modeling mit AutoCAD Rendering mit Siview 5.2 Jürgen Albrecht: Rastgetriebe

27 Rainer Noack

28 Beatrice Neumann

29 Alexander Graichen

30 Gerd Wünsche

31 Carol Selig

32 Hendrik Speck

33 Thomas Orenz

34 Ralitza Spassova

35 Steffen Weber

36 Markus Mannes

37 Markus Mannes

38 Andrea Gunschera

39 Bilder von Andrea Gunschera / 1998

40 Bilder von Andrea Gunschera / 1998

41 Bilder von Andrea Gunschera / 1998

42 Bilder von Andrea Gunschera / 1998

43 Bilder von Andrea Gunschera / 1998

44 Bilder von Andrea Gunschera / 1998

45 Explosionsdarstellung

46 Explosionsdarstellung

47 Explosionsdarstellung

48 Lichtwirkung

49 Lichtwirkung

50 Animation Eine Animation ist ein zeitabhängiges Modell:
Mit der laufenden Zeit ändert sich das Modell. Alle Parameter eines Modells sind zu animieren: Objekte, Licht, Kamera, Material Prinzip der Animation: Keyframing Ergebnis: Digitales Video z.B. im Format *.AVI Problem: Dramaturgie und Sound

51 Render-Zeiten, Video Faustformel: 1 Minute = 2000 Bilder = 3 Stunden
Beispiel: - Rechner Pentium II, 400 MHz - Format 800 x 600 Pixel - 1 Minute Video = 1800 Bilder - Renderzeit 2 bis 5 Stunden je nach Bildinhalt

52 Wiedergabe Verschiedene Video-Kompressionsformate
Bildformat und Auflösung Player und Rechenleistung Noch nicht genügend Know-how

53 Demonstration Prinzip Keyframing Animation von Objekten
Animation von Licht Animation von Material Ausgabe als Video

54 Beispiel-Videos Carol Selig Saturn Gerd Wünsche Zahnradgetriebe
Markus Mannes Spinne Steffen Weber Scheinwerfer Thomas Orenz Signet Jürgen Albrecht Gelenkgetriebe

55 Beispiel: Getriebe-Animation
AL / Februar 1961

56 Beispiel: Getriebe-Animation
Getriebeplan für ein Einstand-Rastgetriebe Digitaler Modellbau mit 3D Studio MAX Animation als vorwärts gerichtete Kinematik s. Dateien Rast00.max bis Rast05.max 2D-Bilder durch Rendering (Hintergrund, Licht !) oder Capture (hier auch 2D-Objekte sichtbar !) Explosionsdarstellungen AL/160696

57 Animation Getriebe I

58 Animation Getriebe II

59 Neue Möglichkeiten Modeling ist nach wie vor nötig ...
Danach aber nicht mehr Strichzeichnung, sondern fotorealistische Bilder. Animation der Modelle führt zu digit. Video. Konsequenz: Neue digitale Techniken und Neue digitale Produkte Viel Arbeit für Designer ... !!

60 Einsatz fotorealistischer Modelle
Rendering

61 Das Performance-Problem
Juli 1998

62 Die Zeiten ändern sich ... Seit 1986 arbeiten wir mit AutoCAD ...
Ziel: Technische Zeichnungen und 3D-Modelle Seit 1993 parallel dazu mit ALIAS auf SGI Ziel: Gerenderte 3D-Modelle, Präsentationen Tendenz: Weg von AutoCAD und ALIAS Hin zu Intel-PC + 3D Studio MAX o.ä.

63 Tendenzen Schnelle Rechner für Rendering und Video
Hochleistungs-Render-Systeme auch für PC Schwachstelle: Digitaler 3D-Modellbau !! Größte Reserven der IT liegen in VR VR: Modellbau, Rendering, Animation und Video Für das Design sind solche Präsentationen in der Zukunft von zentrierender Bedeutung !

64 Literatur Michael Todd Peterson !! DasLehrbuch zum Kurs !!
3D Studio MAX Arbeitsbuch (1997) Markt und Technik, 79,95 DM ISBN Robert Warnke 3D Studio Max, übersichtlich, schnell und professionell (1997) Addison-Wesley, 69,90 DM Christian Immler Das große Buch 3D Studio MAX (1997) Data Becker, DM

65 Literatur Robert Warnke 3D Studio MAX R2 - Befehlsreferenz
(1998) Addison-Wesley, 79,90 DM Christoph Lindemann 3D Studio Max 2 Creative (1998) Internatioml Thomson Publ DM Michael Todd Peterson 3D Studio Max 2 Fundamentals (1998) Markt und Technik DM

66 Das Letzte vom 11. Juli 1998

67 Das Letzte vom 12. Januar 1999