Teil 2: Modellierung, Materialzuweisung, Licht(quellen)

1. Teil 2:Modellierung, Materialzuweisung, Licht(quellen) Dipl.-Ing. Martin Kellercand.-ing. Astrid GehrkeTechnische Universität Braunschweig Institut für ComputerAnwendungen im BauingenieurwesenTEAM C3

2. 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

3. solidsurfaces lines wire-frame surface volumes vertex, line, surface, vertex, line, surface,solid vertex, line, solid vertex, line, B-Repmodel wire-framemodel surfacemodel ConstructiveSolids Geom. from 3D Modellierungstechniken

4. 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

5. Spiegel Lichtquelle Objekt Schatten Bildschirm Visualisierung: Ray-Trace • 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

6. 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

7. Modell H17 Zeichnungen Paletten Photos Material Sonstiges Dateistruktur des Videos

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

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

10. MS-Fenster Ascii Datei *.pal 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 Modell H17 Zeichnungen Paletten Photos Material Sonstiges

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

12. MS-Fenster Ascii Datei *.mat 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 finish.pal palette kitchen.pal palette metal.pal palette surface.pal palette glass.pal 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 Modell H17 Zeichnungen Paletten Photos Material Sonstiges

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

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

15. Verbesserungen durch Jerry Flynn • 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. Materialeigenschaften und Texturen

16. 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 Fußbodensetzen. • Wirkt ein Raum zu dunkel, so kann im Raum eine kleine Punktlichtquelle ohne Schattenwurf plaziert werden.

17. Verbesserungen durch Jerry Flynn • 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 Umgebung

18. Verbesserungen durch Jerry Flynn • 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 Allgemeine Render-Einstellungen

19. Erste Ergebnisse durch Jerry Flynn