Die Umgebung eines Golfplatzes schien für ein solches Unterfangen eine sehr vernünftige Wahl zu sein, da sie viele verschiedene Arten von Pflanzen und Laub enthält, wie das sehr kurz geschnittene Gras auf der Spielfläche – das Grün -, mittelgroße Pflanzen wie das raue Gras und die Blumen, die sowohl das Grün als auch den See umgeben, sowie große Objekte mit vielen kleinen Details, wie die Bäume mit Laub aus einzelnen Blättern. Wir versuchten, so viele von ihnen wie möglich mit echten, individuellen Objekten anstelle von Texturen nachzubilden, und jeder Typ hatte seine eigenen, einzigartigen Merkmale und Probleme.

Von Anfang an wussten wir, dass wir mehr Vegetation erzeugen würden, als wir auf unseren Maschinen mit 16 GByte RAM in einem einzigen Durchgang rendern konnten. Wir wollten mit Methoden experimentieren, um eine schwere Szene in kleinere, besser handhabbare Brocken aufzuteilen und gleichzeitig Möglichkeiten erkunden, die uns die Möglichkeit geben, Dinge wie Farbe, Reflexionen und Beleuchtung zu ändern, ohne alles neu rendern zu müssen. Wege zu finden, mit dieser Art von Problemen umzugehen, war unsere Hauptmotivation, ein Projekt wie dieses durchzuführen, denn wir wollten die Vor- und Nachteile möglicher Lösungen selbst erfahren, um diese Art von Wissen immer dann parat zu haben, wenn es ein Kundenprojekt mit ähnlichen Problemen gibt.

Der Überblick demonstriert unseren Ansatz zur Aufteilung der Vegetation in separate Pässe mit den Funktionalitäten von VRay und RP Manager und wie es möglich ist, die verschiedenen Schichten in Eyeon Fusion zu einem Bild zu kombinieren.

Wie man die Vegetation „dekonstruiert“

Bei der Planung und Erstellung dieser Szene wollten wir in der Lage sein, die Kamera während der gesamten Szene zu platzieren und zu bewegen. Wir konnten also nicht einfach die ganze Szene nach einem einzigen, endgültigen Winkel mit Vorder-, Mittel- und Hintergrund aufteilen. Unter dieser Prämisse haben wir versucht, eine Vegetation zu schaffen, die in fast jedem Teil der Szenerie realistisch aussieht und sich realistisch anfühlt. Infolgedessen wurde die Szene sehr schwer, und es war unmöglich, ein einziges Bild zu rendern, bei dem alle letzten Elemente in einem Durchgang aktiv sind. Dieses Kapitel zeigt, wie wir uns entschieden, verschiedene Arten von Vegetation zu erstellen, und wie wir sie in einzelne, renderbare Blöcke aufteilten.

Ist es wirklich notwendig (oder auch: warum so viel variable Vegetation)

Es könnte sich die Frage stellen, ob es wirklich notwendig ist, Szenen wie diese mit einer großen Anzahl einzigartiger Objekte zu schaffen, um glaubwürdige und gut aussehende Naturszenen zu erreichen.

Natürlich ist es das nicht

Aber wir wollten eine hohe Variationsrate in der Vegetation haben, während wir in der Kompositionsphase noch so viel Kontrolle über die Farbe wie möglich haben wollten. Dieses Projekt sollte eher ein Experiment sein, um die Grenzen des technisch Machbaren auszuloten, als die rationellste und effizienteste Außenaufnahme aller Zeiten zu schaffen. Deshalb beschlossen wir, jedes Objekt für die Streuung auf eine andere Objekt-ID zu setzen und in Masken zu rendern.

Das nächste Bild veranschaulicht die verschiedenen Optionen für die Farbgebung im Compositing. Die Bäume zum Beispiel bestehen aus sechs verschiedenen Varianten.

Zu viel für die Maschinen (oder wie man die verschiedenen Vegetationsflächen aufteilt)

Wie bereits erwähnt, war das Rendern der gesamten Vegetation in einem Durchgang (engl.: pass) zu viel für unsere Maschinen. Aus diesem Grund teilten wir die Szene in drei „passes“ auf, indem wir die Sichtbarkeitssätze des RP-Managers verwendeten. Wir waren in der Lage, jeden resultierenden Durchgang ohne Probleme auf unseren 16 GByte Render-Workstations zu rendern. Nachstehend sind die drei von uns erstellten Sichtbarkeitssätze aufgeführt:

• Im ersten Durchgang und Sichtbarkeitssatz werden der Hintergrund, der Boden und der See gerendert. So ist es möglich, die Farbe des Bodens im Compositing unabhängig von der Vegetation zu ändern.

• Die zweite bestand aus dem Gras auf dem Grün und dem dunklen Gras drum herum. Da es so klein ist, brauchte Multiscatter eine Menge Streuobjekte, um die gesamte Fläche ohne merkliche Unregelmäßigkeiten auszufüllen. Wir beschlossen auch, die Vegetation des Sees in diesem Pass zu rendern.

• Der dritte Pass enthält das hohe Gras um den Rand des Grüns aus dunklerem Gras, das Gras im Wald und die Bäume.

Durch das Ein- und Ausblenden von Vegetationsbereichen mit den Sichtbarkeitssets des RP-Managers war es möglich, die gesamte Vegetation der Szene in drei Durchgängen zu rendern, um sie später im Compositing zusammenzuführen. Der erste Durchgang nahm nur weniger als 2 GByte Hauptspeicher in Anspruch, während der zweite und der dritte Durchgang jeweils bis zu 14 GByte RAM benötigten.

Passes, passes, passes

Nachdem wir die drei „beauty passes“ erstellt hatten, beschlossen wir, zusätzliche Durchgänge zu erstellen, um später beim Zusammenfügen der ganzen Szene mehr Kontrolle zu erhalten. Dieses Kapitel zeigt, wie wir die Durchgänge zu Farblinien- und Schachbrettmustern auf dem Grün erstellt haben und warum wir einen Durchgang benötigten, der schließlich alle Objekte enthielt. Es wird auch erklärt, was wir taten, um diesen Einen zu rendern.

Außerdem gehen wir im Detail darauf ein, warum und wie wir die Schönheitspässe für das Rendern der Animation in Berechnungen für Licht und das eigentliche Schönheitsrendering aufteilen.

Danken Sie Gott, dass er uns den RP-Manager gegeben hat (oder wie wir die verschiedenen Durchgänge erstellt haben)

Wir schufen fünf Durchgänge, die wir für die Konstruktion der endgültigen Bilder des Golfplatzes einsetzten. Drei Durchgänge waren, wo nötig, als Beauty-Rendering, während die beiden übrigen Durchgänge spezielle Durchgänge für bestimmte Effekte waren (Golf_Pictures_AO und *_Texturen). Alle haben unterschiedliche Sichtbarkeitssätze und individuelle Einstellungen für Kamera, Licht und einige Objekte (wie Boden, See und Himmel). Diese speziellen Eigenschaften für jeden Durchgang wurden über den RP-Manager eingestellt, wodurch es möglich war, sie zu jedem Zeitpunkt der Produktion zu ändern.

RP Manager ist ein großartiges Plug-in für 3ds Max, mit dem Sie die Eigenschaften einer Szene und ihrer Objekte für jeden einzelnen Durchgang individuell steuern können. Jeder Durchgang funktioniert und verhält sich wie eine einzelne 3ds Max-Szene, aber alle werden in einer Datei gespeichert. Das erlaubt es dem Benutzer, Eigenschaften wie die Anzahl der verstreuten Objekte zu ändern und sie durch alle Durchgänge zu propagieren, die auf diesen Eigenschaften beruhen.

Das folgende Diagramm gibt einen Überblick über die Durchgänge und ihre Unterschiede in Bezug aufeinander. Die angegebenen Renderingzeiten sind Durchschnittszeiten für die Animationsframes. Sie benötigen so viel Zeit, weil wir flimmerfreie Ergebnisse haben wollten. Die Frames der Bilder benötigen viel weniger Zeit als die Frames für die Animationen, weil wir das durch Anti-Aliasing verursachte Flackern für diese ignorieren können.

Der Alpha-Beitrag von „-1″ in der Spalte „Sichtbarkeitssatz“ bedeutet, dass die Objekte für die Kamera nicht sichtbar sind und als vollständig schwarz in den resultierenden Alphakanal eingearbeitet werden.

Schneller als das Licht zu sein (oder wie und warum die Berechnung des Lichts vom beauty-pass zu trennen ist)

Für die einzelnen Bilder des Golfplatzes berechnen wir das Licht (mittels Light cache und Irridiance Map) und rendern die Bilder in einem Schritt aus. Für die Animation würde dieser Ansatz viel zu viel Zeit in Anspruch nehmen und die Lichtberechnung für jedes einzelne Bild würde auch ein Flackern im Endergebnis verursachen. Aus diesem Grund haben wir uns entschieden, die Berechnung des Lichts vom Rendering zu trennen. Daher wurden zusätzlich zu jedem der drei Beauty-Passes zwei neue Durchgänge erstellt: der Licht-Cache-Pass und der Irridiance-Map-Pass.

Das nächste Bild veranschaulicht den Rendering-Prozess eines einzelnen Bildes und wie wir die neuen Durchgänge für die Animation erstellt haben. Der erste Schritt eines Renderings ist die Berechnung des Light-Caches. Für die Animation haben wir einen neuen Durchgang erstellt, der nur den Light-Cache für die gesamte Animation berechnet. Durch Aktivieren der Option Kamerapfad verwenden im Rollout des Light-Caches ist es möglich, nur das erste Einzelbild des aktiven Zeitsegments zu rendern, und 3ds Max wird den Animationspfad der Kamera bei den Berechnungen mit einbeziehen. Nachdem die Berechnung abgeschlossen ist, wird die resultierende Karte in einer Datei gespeichert.

Der nächste Durchgang dient der Berechnung der Irridiance-Map. Bei der Vorverarbeitung dieses Durchgangs wird die gespeicherte Map des Light-Caches geladen, und dann wird die Irridiance-Map berechnet. Dies geschieht ebenfalls in einem Einzelbild mit der aktivierten Option Kamerapfad verwenden im Irridiance Map Rollout. Ähnlich wie beim Light-Cache-Pass muss nur das erste Einzelbild des aktiven Zeitsegments gerendert werden. Nach der Berechnung wird die map ebenfalls in einer Datei gespeichert.

Im letzten Durchgang wird der Light-Cache als sekundärer Bounce und die Irridiance-Map als primärer Bounce der indirekten Beleuchtung geladen. Danach kann das Bild gerendert werden, ohne dass die indirekte Beleuchtung in der Szene neu berechnet werden muss.

Diese Arbeitsweise macht es sehr einfach, flimmerfreie Animationen zu erhalten, wenn sich nur die Kamera bewegt und nicht die einzelnen Objekte.

Wie kann man die Durchgänge zu einem endgültigen Bild rekonstruieren?

Die Vegetation wurde geteilt und die Durchgänge wurden gerendert. Es war also an der Zeit, alle Durchgänge zu einem Bild zusammenzufügen. Dieses Kapitel gibt einen Überblick über unsere Probleme während dieses Prozesses, z.B. das Alphakanalproblem beim Arbeiten mit Masken auf dünnen Objekten in der Szene und wie wir die Reflexion der Bäume auf dem See erhielten.

das Alphakanalproblem sehen und lösen (oder was passiert, wenn man Objekte maskiert, die übereinander liegen)

Wenn Sie an einer Szene arbeiten, die viele sich überschneidende oder verdeckende Objekte enthält, können Änderungen an diesen Objekten in der Kompositionsphase unter Verwendung von Masken dazu führen, dass sichtbare Ränder um die Bereiche entstehen, in denen die Objekte miteinander in Kontakt kommen. Diese Ränder sind das Ergebnis der nicht vollständig schwarzen oder weißen Pixel in den Randbereichen der Objekte in der entsprechenden Maske. Diese Randprobleme können entstehen, wenn es unterschiedliche Anti-Aliasing Ergebnisse für die Beauty-Shots und die Masken-Renderings gibt. Diese Unterschiede können bei der Verwendung eines kontrastbasierten Bild-Samplers auftreten, wie es in den meisten modernen Rendering-Engines gemacht wird. Es ist auch immer dann ein Problem, wenn Objekte mit unterschiedlichen Farben in einem einzigen Bild übereinander liegen. Die Farbe beider Objekte wird zu einem Endergebnis berechnet, das den Kontrast zwischen beiden Bereichen und dem angewandten Bildfilter berücksichtigt. Das Ergebnis kann mit der entsprechenden Maske nicht kongruent sein, so dass Sie sichtbare Ränder um das Objekt herum erhalten, wenn sich Dinge wie Farbe oder Helligkeit des Objekts ändern.

Wir beschlossen, die Objekte in den Durchgängen der Vegetation durch ihre Masken einzufärben, die zusammen mit dem AO-Durchgang als Elemente gerendert wurden, und sie dann miteinander zu verschmelzen. So werden alle Ränder, die bei der Farbkorrektur auftreten können, durch die alpha-maskierte Verschmelzung weggeschnitten.

Für diesen Ansatz war es notwendig, dass der Boden nicht im gleichen Durchgang wie die Vegetation gerendert wird – was in unserem Fall die Durchgänge zwei und drei wären. Der Boden ist jedoch für die Berechnung des Lichts und das Rendering des Schattens auf der Vegetation notwendig, so dass wir dafür eine Lösung finden mussten.

Die gute Nachricht ist, dass VRay dafür eine großartige Option hat -> Den Alpha-Beitrag der Matte-Eigenschaften, der für jedes Objekt existiert und für jeden einzelnen Durchgang mit dem RP-Manager eingestellt werden kann. Diese Option gibt dem Benutzer die Kontrolle darüber, wie das Objekt im Alphakanal erscheint:

• Der Wert 1.0 bedeutet, dass das Objekt normal im Alphakanal erscheint.
• Der Wert 0.0 bedeutet, dass das Objekt nicht im Alphakanal erscheint.
• Der Wert -1.0 bedeutet, dass das Objekt im Alphakanal vollständig schwarz erscheint.

Das nächste Bild zeigt eine kleine Szene mit einem Boden, einer Teekanne und etwas Gras, die von einem Multiscatter erzeugt wird. Das Ergebnis des Beauty-Renderings ist immer dasselbe, aber der Alpha ändert sich in Abhängigkeit vom Wert des Alpha-Beitrags der Teekanne.

Das nächste Bild veranschaulicht, wie wir mit unseren Durchgängen gearbeitet haben. Der erste Durchgang rendert nur den Boden und die Objekte ohne jegliche Vegetation. Der zweite Durchgang (einer unserer Vegetationspässe) rendert diese Objekte ebenfalls, schließt aber auch die Vegetation mit ein. Der Alpha-Beitrag für den Boden und die Objekte wurde auf -1 gesetzt. Dadurch sind der Boden und die Objekte in der Lichtberechnung und im Rendering enthalten, aber sie werden nicht im Alpha-Beitrag gespeichert.

Auf diese Weise ist es sehr einfach, den Durchgang der Vegetation einzufärben und einfach mit der Alphamaske über den Boden-Pass zu verschmelzen, da es weder auf den Objekten noch auf dem Gras Ränder der Färbung gibt.

Nur als kurze Anmerkung – das folgende Bild ist nur als Beispiel dafür gedacht, wie man eine Grasschicht von einer Szene trennt. Wir sind uns bewusst, dass es in diesem Bild einige Fehler gibt, wie z.B. der fehlende Schatten des Grases auf der Bodenfläche oder der immer noch wahrnehmbare Farbeffekt am Boden der Teekanne. Sie zu entfernen ist ziemlich einfach, aber darum haben wir uns nicht gekümmert, da es dem Hauptzweck dieser Bilder nicht wirklich dienlich ist.

Wie man die Reflexionen der Durchgänge zum See bekommt

Wir entschieden uns für einen sehr einfachen und geradlinigen Ansatz, um alle Reflexionen der Vegetation und der Umgebung aller Durchgänge auf den See zu bekommen.

Im ersten Durchgang, dem für den Hintergrund und den Boden, hat die Wasseroberfläche ein Seewassermaterial mit Farbe, Bump-Map, Reflexion und so weiter.

Im zweiten und dritten Durchgang (der erste für Grün und Seegras, der zweite für hohes Gras und Bäume) hat der See ein Override-Material, das mit Hilfe des RP-Managers leicht eingestellt werden kann. Es handelt sich dabei um ein Standardmaterial, das eine schwarze Farbe, 100% Reflexion und auch die gleiche Bump-Map wie das Originalmaterial hat.

Im Compositing ist es also möglich, die Reflexion des Grases und der Bäume des zweiten und dritten Durchgangs auf den See des ersten Durchgangs mit Hilfe der Seeflächenmaske des AO-Durchgangs abzubilden. Ein weiterer Vorteil ist, dass Sie die Intensität und Farbe dieser Reflexionen kontrollieren können.

Auf dem nächsten Bild sehen Sie die verschiedenen Durchgänge mit den unterschiedlichen Materialien für den See. Eine weitere Sache, die Sie bemerken können, ist, dass der Boden im zweiten und dritten Durchgang nicht gerendert wurde, aber wenn Sie dem Alpha-Beitrag einen Wert von -1 geben, wird der See an den Rändern des Bodens und des Sees geschnitten.

Wie man die Dinge kompliziert macht (oder einen Blick auf den Baum in Fusion)

Für die Komposition des Golfplatzes verwendeten wir Eyeon Fusion. Das nächste Bild gibt einen Überblick über den endgültigen node-tree. Sie müssen den node-tree von links nach rechts lesen. Zuerst versuchten wir, die Objekte nach ihren Masken einzufärben, nachdem wir die Durchgänge zusammengefügt hatten, aber dann bemerkten wir die Alpha-Probleme und suchten nach einer anderen Lösung, um alles zusammen zu bekommen.

Unser Ansatz bestand darin, die Objekte direkt nach dem Laden der Durchgänge einzufärben. Dann überlagerten wir die Schatten der Objekte aus den verschiedenen Durchgängen auf sie (zum Beispiel den Schatten der Bäume auf das Gras des Grüns), und erst dann verschmolzen wir alle Durchgänge unter dem Einfluss der Alphamasken der Schönheitspässe. Auf diese Weise haben wir das Problem mit den Rändern gelöst.

Der letzte Schritt vor dem Speichern der endgültigen Bilder bestand darin, die Reflexion der Bäume und des Grases auf die Seeoberfläche einzuspiegeln. Das Rechteck mit dem Namen „Farbmatrizen“ wandelt lediglich die Masken von ihren RGB-Werten in eine Schwarz-Weiß-Maske um. Dies ist notwendig, wenn sie mit anderen Masken zusammengeführt werden sollen.

Der Speicherteil besteht aus zwei Speichern, einem für die Schönheit und einem für die Z-Tiefe, und einem Gamut-Operator, der das Bild zu Vorschauzwecken im sRGB-Farbraum anzeigt. Die Schönheit wird als lineares Bild gespeichert, so dass wir in Nachbearbeitungseffekten für einige weitere Effekte wie Linsenreflexe, Schärfentiefe und Entsättigung von Objekten, die sich weit von der Kamera entfernt befinden, richtig damit arbeiten können.

Dies ist das Ende der Übersicht für den Golfplatz und wir hoffen, es hat Ihnen Spaß gemacht, zu lesen und vielleicht ein paar Tipps und Tricks mitzunehmen. Um mehr von unseren Projekten zu sehen, besuchen Sie unseren Showroom.

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Modellierung

Wohnung: Die Modellierung des Zimmers ging sehr schnell, denn es ist einfach aus Holz:

• zwei Glasfassaden
• eine Wand aus glänzendem Stein mit zwei Einlagen, eine für ein Bild und eine für die Flaschen
• ein hölzernes Erdgeschoss
• eine Decke mit einem Einsatz im Mittelbereich, in dem die Ränder Plätze für einige indirekte Leuchten sind, die durch Milchglasschirme abgedeckt sind
• ein Balkonboden mit farbigen Steinfliesen und einer Balustrade aus Glas und Metall
• ein Außengelände, das aus Steinen und einer Balustrade mit Glas besteht

Alle diese Elemente wurden im Kastenmodell gebaut. Wir haben einige Details hinzugefügt, wie eine Stuckkante, Vorhänge, Türgriffe, einige modellierte Lichter für den Balkon, über dem Bild und auch im Einsatz für die Flaschen.

Details: Die Möbel stammen teilweise aus unserem Archiv, in dem wir fertige Möbel für spätere Projekte aufbewahren. Die Couch und der Sessel sind Beispiele dafür. Einige andere Möbelteile wie der Couchtisch und die Beistelltische wurden speziell für diese Szene angefertigt. Wir begannen, sie in box-modeling-Technik und mit einigen Modifikatoren wie „shell“, „push“ usw. zu bauen, um mehr Volumen und Details hinzuzufügen. Um ein schönes Spiegelbild zu erhalten, besonders in der Animation, fügten wir abgeschrägte Kanten hinzu. Einige der Zubehörteile sind ebenfalls aus unserer Bibliothek. Wir haben uns daran gewöhnt, jedes Stück, das wir in einem Projekt verwendet haben und das wiederverwendbar zu sein scheint, aufzubewahren. Auf diese Weise haben wir ein schönes Archiv mit kleinen und großen Stücken für jeden möglichen Anlass aufgebaut. Einen Raum mit kleinen Details zu füllen, wurde mit der Zeit ziemlich einfach. Dies trug sehr dazu bei, die Produktionszeiten zu verkürzen. Andere Details wie die Weingläser wurden für dieses Projekt mit Hilfe von Spline-Modeling-Techniken hergestellt. Der Teppich besteht nur aus einer Ebene mit Haaren und Fell, und auch die Vegetation wurde aus modifizierten Modellen aus unserer Bibliothek hergestellt.

Tipp: Normalerweise nehmen wir für die Fenstergläser nur einfache Ebenen, aber bei diesem Projekt bestand oft die Notwendigkeit, sie in einigen Durchgängen zu verstecken. Aus diesem Grund haben wir die Punkte der Ebene miteinander verbunden, um sie besser sehen und auswählen zu können. Man konnte sofort erkennen, ob sie ausgeblendet sind oder nicht, ohne in einige Objekteigenschaften oder Menüs schauen zu müssen.

Licht Einstellungen

Wir haben zwei verschiedene Beleuchtungssysteme für die Lichtkonfiguration verwendet:

• Der erste Ansatz ist die Verwendung von natürlichem Licht, das aus einer HDRI-Lichtkuppel und der Vray-Sonne besteht. Das HDRI kann von Tag auf Nacht oder eine Mischung zwischen diesen beiden Zuständen geändert werden. Auch die Sonne hat zwei verschiedene Positionen für Mittag und Abend. Während die Sonne eine warme und angenehme gelbe Farbe auf der Geometrie erzeugt, bringt das HDRI eine kühle hellblaue Farbe in die Szenerie ein. Am Mittag hat die Sonne die größte Wirkung auf die Szene, aber am Abend ist die Sonnenintensität viel geringer. Dann haben die Umgebung und das künstliche Licht der Wohnung den größten Einfluss auf das endgültige Aussehen der Beleuchtung.
• Um die Sonnenstrahlen und das HDRI in die Wohnung zu lenken, wurden zwei Portallichter verwendet, eines für jede Glasfassade. Die Bequemlichkeit besteht darin, dass die Einstellungen des Licht-Caches und der Bestrahlungskarte bei gleicher Bildqualität viel niedriger sein können als ohne Portallichter. Der zweite Ansatz ist die Verwendung von künstlichem Licht, das die Beleuchtung in und um die Wohnung herum ausmacht. Beispiele für diesen Ansatz sind die Scheinwerfer auf dem Balkon oder über dem Bild und auch die Flächenlichter, die in die Decke eingelassen sind. Sie alle haben eine warme Farbe, um den Bildern ein behagliches Gefühl zu geben. Die VRay-Lichter über dem Bild in der Wand haben IES-Profile, um einen interessanteren Lichteffekt zu erzeugen. Dadurch wird auch der Lichtstrahl der Lichter realistischer. Die Strahler auf dem Balkon und für die Flaschen sind nur Scheinwerfer, da ein Profil auf dem Boden nicht notwendig ist und es viel schneller rendert. Den größten Beitrag zur Beleuchtung des Raumes in der Abendszene leisten die Deckenleuchten. Wir schufen für jede der vier Seiten einen Zylinder und definierten sie als VRay-Licht, um einen schönen und weichen Absturz zu erreichen. Das hat uns viel Renderzeit gekostet, aber wir glauben, dass es sich gelohnt hat

Tipp: Für die Beleuchtung und die Reflexion des Hintergrundes haben wir zwei separate Lichtquellen geschaffen. Beide haben das gleiche HDRI, aber durch die Trennung ist es möglich, mehr Kontrolle über diese beiden Arten von Strahlen zu haben. Dies war unser Versuch, die Möglichkeiten zu emulieren, die Ihnen die Verwendung eines Raytypeswitcher im Hintergrund bei mental ray bietet.

Materialien

Ebenen Wir wussten von Anfang an, dass wir eine Menge Material für die Szene erstellen mussten. Deshalb haben wir sie in zwei separate Geometrieebenen aufgeteilt:

• Umgebung (z.B. Hintergrund und HDRI für die Lichtkuppel)
• Raum (z.B. Boden, Decke und Wand)
• Möbel (z.B. Tische, Couch und Teppich)
• Gegenstände (z.B. die Flaschen, die Uhr und die Gläser)
• Vegetation (alle Pflanzen)
• Besonderheiten (z.B. die Chrom- und Glasteile der Lampen)

Für jede Geometrieebene haben wir auch ein Register im Material-Editor erstellt. Dies ist sehr hilfreich, wenn Sie ein paar Monate später einen Blick in Ihre Szene werfen müssen. Sie wissen immer, wo Sie suchen müssen. Es macht auch den Austausch der Szene zwischen verschiedenen Künstlern viel bequemer. Im Allgemeinen ist es eine gute Idee, Ihre Szenen nach jedem Produktionsschritt aufzuräumen, um unnötiges Zeug loszuwerden, das Ihren Arbeitsspeicher verstopft und die Arbeit an der Szene immer langsamer macht.

Materialien
Die Materialien in der Szene sind nicht sehr kompliziert, aber es gibt eine Menge davon. Nahezu jedes Material besteht aus einer Diffusen-, einer Bump- und einer Reflektions-Map. Meistens befindet sich im Reflexion-Slot eine Falloff-Map, die an den Seiten weniger Reflexionen erzeugt als an der Vorderseite. Um den Grad des Realismus (und auch die Renderzeit ) zu erhöhen, haben die Materialien oft glänzende Reflexionen. Das erzeugt auch einen schönen Effekt bei Animationen, wenn die Kamera immer näher an ein reflektierendes Objekt oder entlang seiner Oberfläche herangeführt wird.

Umschalter zwischen Tag und Nacht
Für den Hintergrund entwickelten wir einen Schieberegler in zookeeper (großartiges Plug-in für 3ds Max), mit dem wir einfach zwischen Tag und Nacht umschalten können. Für die Überblendmaterialien der Lichtkuppel und des Hintergrunds haben wir den Bezier-Float-Wert angeschlossen, der sich von Null auf Eins dreht (Nacht und Tag). Wir haben auch den Schieberegler mit den Leuchten verbunden, so dass sie sich je nach Wert des Schiebereglers ein- und ausschalten. Die Änderung der Tageszeit war dann nur noch das bloße Betätigen eines Schalters.

Hinweise:

Für die Materialien stellen wir oft einen geringeren Reflexionsgrad ein, als dies in der Realität der Fall wäre, da wir bei der Postproduktion für wichtige Objekte ein Rendering-Element mit roher Reflexion ausgeben und diese dann auf dem Bildschirm darstellen. Es gibt zwei Gründe dafür, dies auf diese Weise zu tun:

• Erstens: Wir können die Reflexion animieren, wenn es eine Kameradrehung um das Objekt (z.B. den Boden) gibt. Das ergibt einen wirklich schönen Überblendungseffekt von der Senkrechten zur Horizontalen.
• Zweitens: Wir können die Intensität und die Unschärfe der Reflexion meist in der Post einstellen. Dadurch wird die Renderzeit stark reduziert, da die Notwendigkeit von Test-Renderings minimiert wird.

Ein weiterer Tipp ist es, für jedes Objekt, das dies benötigen könnte, eine sehr geringe Reflexionsmenge einzustellen. Wenn dieses Objekt in Wirklichkeit nicht reflektiert, setzen wir den Wert auf 0,01%. Der Vorteil ist, dass wir in der Post die Reflexion des Objekts verwischen und vielleicht einfärben können, um damit zusätzliche Spiegeleffekte zu erzeugen. Zum Beispiel ist es bei Materialien wie Seide viel einfacher, als zu versuchen, die richtigen Werte und Karten im Material-Editor zu finden. Es erhöht zwar die Renderzeit, aber es ist immer noch viel weniger Zeit als das Suchen und Experimentieren nach komplexen Materialien, die so funktionieren, wie Sie es wünschen, und auch den gewünschten Look im endgültigen Bild erzeugen.

Rendering

Render Pass Manager:
Glücklicherweise konnten wir Grant Adams RPManager für dieses Projekt verwenden. Mit diesem Plug-In ist es möglich, verschiedene Einstellungen für die Szene in Durchgängen zu speichern. Der erste und zweite Durchgang für diese Szene waren die Berechnungen von Licht-Cache und Bestrahlungsstärkekarte, ohne dass das Schönheitsbild tatsächlich gerendert wurde. Für weitere Informationen über diese Methode lesen Sie bitte das Kapitel „Render-Einstellungen (insbesondere Licht-Cache und Bestrahlungsstärkekarte)“. Der dritte Durchgang ist der Beauty-Pass, der die Light-Cache- und Irradiance-Map-Daten lädt und das endgültige Bild zusammen mit einigen Render-Elementen wie Beleuchtung, Global Illumination und Rohreflexion rendert. Diese Renderelemente sind sehr wichtig, wenn Sie mit dem endgültigen Aussehen während der Postproduktion experimentieren wollen. Beispielsweise konnten wir den sonnigen Sommer-Look des Bildes erhöhen, indem wir das Beleuchtungselement einfach noch etwas mehr einblenden konnten. Der Beauty-Pass hat auch ein Render-Element namens „Multimatte“, das eine Maske von Objekten erzeugt, die manuell ausgewählt werden können (in diesem Fall das Glas, da es im ao-falloff-pass versteckt war, in dem wir die Masken normalerweise einblenden). Der vierte Durchgang ist ein Rendering der Szene ganz ohne Licht und Kamerabelichtung und ein Override mit einem Falloff-Material. Das ist gut, um einige Farbkorrekturen vornehmen zu können, die sich auf die Seiten von Objekten auswirken. Auf diese Weise können Sie Rauheitseffekte oder Effektlackierungen erzeugen. Dieser Durchgang rendert auch ein Element namens „VRayExtraTex“, das es uns erlaubt, eine Map zu laden (in diesem Fall eine Umgebungs-Okklusions-Map). Zusätzlich haben wir auch ein Element für die ZDepth und Elemente für die Masken gerendert. Da das Glas in diesem Durchgang verborgen ist, ist es möglich, Masken für Objekte zu rendern, die normalerweise von ihm verdeckt werden.

Render-Einstellungen (insbesondere Licht-Cache und Bestrahlungsstärkekarte):
For the animation of this project we decided to calculate the light cache and the irradiance map in separate passes to load them into the beauty pass. The advantage over calculating them directly with the beauty pass is that only one frame has to be calculated. By using the option “use camera path”, it is possible to generate the map in the first frame and VRay will calculate the rays of the whole movement of the camera in the active timeline. The results can then be used together with the light cache results to render out the beauty images with multiple different machines, that only have to look up the illumination data. By doing it that way, you can make sure to have a convenient result without major splotches or flicker. Another option for the irradiance map would be to calculate the map by “add to current map” every 10 frames, but the single-frame-method is faster and offers better results if there is only little animation in the scene like noisy movement of the drapes and plants. It is really important to set the “distance threshold” to a higher value like 0.3 when using this method in conjunction with small object animations. At the beginning we had the problem that the samples of the GI on the ceiling were too big. At first we tried to increase the samples and subdivisions of the irradiance map, but after some tests and the realization, that this needs too much render time, we decided to go with another method. So we went on and increased the subdivisions of the light cache, because we thought that the floor was mostly illuminated by the second rays and thus increasing the resolution of the light cache would minimize the splotches. Actually this didn’t change a lot in that area but we had better results in small corners or under the couch(that´s why the subdivisions of the light cache were left at 2000 – the calculation of it still finished in only half an hour per scene). At the end we found the solution by merging the irradiance maps of every scene to one map. Usually objects, which have big planar areas, receive not a lot of samples. So we calculated an irradiance map for a direct look at the ceiling with high settings and merged it into our existing irradiance map. At the end our irradiance map had a size of 1 GByte, but it was worth it, because now we had almost no visible sampling problems on the ceiling.

Für die Animation dieses Projekts haben wir uns entschieden, den Licht-Cache und die „irradiance“-Map in getrennten Durchgängen zu berechnen, um sie in den Beauty-Pass zu laden. Der Vorteil gegenüber der direkten Berechnung mit dem Beauty-Pass ist, dass nur ein Frame berechnet werden muss. Mit der Option „Kamerapfad verwenden“ ist es möglich, die Map im ersten Frame zu erzeugen und VRay berechnet die Strahlen der gesamten Bewegung der Kamera in der aktiven Zeitleiste. Die Ergebnisse können dann zusammen mit den Ergebnissen aus dem Licht-Cache verwendet werden, um die Schönheitsbilder mit mehreren verschiedenen Maschinen, die nur die Beleuchtungsdaten nachschlagen müssen, zu rendern. Auf diese Weise können Sie sicherstellen, dass Sie ein bequemes Ergebnis ohne größere Flecken oder Flackern erhalten. Eine andere Möglichkeit für die „irradiance“-Map wäre, die Map durch „Hinzufügen zur aktuellen Map“ alle 10 Frames zu berechnen, aber die Einzelbildmethode ist schneller und bietet bessere Ergebnisse, wenn es nur wenig Animation in der Szene gibt, wie z.B. geräuschvolle Bewegungen der Gardinen und Pflanzen. Es ist wirklich wichtig, die „Entfernungsschwelle“ auf einen höheren Wert wie 0,3 zu setzen, wenn diese Methode in Verbindung mit kleinen Objektanimationen verwendet wird. Am Anfang hatten wir das Problem, dass die Proben des GI an der Decke zu groß waren. Zuerst versuchten wir, die Samples und Unterteilungen der „irradiance“-Map zu vergrößern, aber nach einigen Tests und der Erkenntnis, dass dies zu viel Renderzeit benötigt, entschieden wir uns für eine andere Methode. Wir fuhren also fort und vergrößerten die Unterteilungen des Licht-Caches, weil wir dachten, dass der Boden hauptsächlich von den zweiten Strahlen beleuchtet wird und eine Erhöhung der Auflösung des Licht-Caches die Flecken minimieren würde. Tatsächlich änderte sich in diesem Bereich nicht viel, aber wir hatten bessere Ergebnisse in kleinen Ecken oder unter der Couch (deshalb wurden die Unterteilungen des Licht-Caches bei 2000 belassen – die Berechnung des Licht-Caches war immer noch in nur einer halben Stunde pro Szene abgeschlossen). Am Ende fanden wir die Lösung, indem wir die „irradiance“-Map jeder Szene zu einer Map zusammenführten. Normalerweise erhalten Objekte, die große ebene Flächen haben, nicht sehr viele Proben. Also berechneten wir eine „irradiance“-Map für einen direkten Blick auf die Decke mit hohen Einstellungen und verschmolzen sie mit unserer bestehenden „irradiance“-Map. Am Ende hatte unsere „irradiance“-Map eine Größe von 1 GByte, aber es hat sich gelohnt, denn jetzt hatten wir fast keine sichtbaren sampling-Probleme an der Decke.

Postproduktion

Erster Teil der Postproduktion: Selektive Arbeit in Fusion:
Der erste Schritt der Postproduktion wurde in Eyeon Fusion durchgeführt. Die Idee dieses Schrittes war es, den Kontrast und die Farben für alle Objekte ungefähr auf eine Ebene zu bringen, damit das Bild einen einheitlichen Eindruck erhält (Ein Beispiel: die Chromobjekte waren viel zu hell und hatten keinen Kontrast). Normalerweise rendern wir nur Masken für spezielle Teile wie den Boden, die Decke oder die Couch, aber dieses Projekt sollte ein Testballon sein. Zuerst versuchten wir, Masken durch Objekt-IDs aus dem G-Puffer der Exr-Datei in Kombination mit dem Erfassungskanal erstellen zu lassen. Das ist eine gute Möglichkeit, weil man die Objekte in der Fusion direkt mit dem Picker auswählen kann. Aber dann stellten wir fest, dass dieser Weg zu mühsam ist, weil man für jedes Objekt die Objekt-ID mit dem Abdeckungskanal zusammenführen muss, bevor man dieses Ergebnis als Maske in einen Bildverarbeitungsknoten wie einen Farbkorrektor einfügt. Meistens ist es viel schneller, nur zu rendern und Masken als gefilterte „Multi-Matten“ zu verwenden. Um die Möglichkeit zu haben, für jedes Objekt die Farbe, den Effekt der Umgebungsokklusion, den Kontrast usw. zu ändern, haben wir uns entschieden, 16 Multimatte-Elemente auszugeben. Jede Multimatte kann Masken für drei Objekte enthalten, eine in jedem Farbkanal, so dass wir am Ende fast 48 Masken hatten. Einerseits ist es vorteilhaft, jedes Objekt ändern zu können, aber andererseits braucht es ziemlich viel Zeit, denn für Farbkorrektur, Umgebungsokklusion und -abfall und vielleicht Reflexion muss man für jedes Objekt einen Knoten setzen. Wenn man 16 Multimattes hat und für jedes davon vier Änderungen vornimmt, sind das Ergebnis 64 Knoten, die man erstellen und kontrollieren muss. Das nächste Bild ist ein Screenshot des endgültigen Baumes in Fusion. Innerhalb des blauen Rechtecks befinden sich die Schönheitsbilder und die Renderelemente wie Reflexion, Brechung, ao und falloff, die geladen wurden, um den Anfang der Komposition zu bilden. Im roten Rechteck befinden sich die Loader aller Multimattes und das grüne enthält die Farbkorrekturknoten aller Objekte. Das bläulich-grüne Rechteck fasst die zusätzlichen Reflexionen für einige Objekte zusammen und das violette Rechteck ist für die Farbkorrekturen, die das Falloff-Element als Maske verwenden. Im Bereich des weißen Rechtecks befinden sich die Einstellungen für den Umgebungsokklusionseffekt für die einzelnen Objekte. Dies ist viel besser, als einfach die Umgebungsokklusion über das gesamte Bild zu multiplizieren, denn einige Teile benötigen sie möglicherweise mehr als andere. Sie müssen den Umgebungsokklusionseffekt mit Vorsicht verwenden, da eine Übertreibung zu einem unrealistisch schmutzigen und dunklen Bild führen kann. Das schwarze Rechteck ist das letzte und enthält die Knoten zum Speichern der endgültigen Bilder. Dieser Baum sieht ziemlich groß aus, aber nur, weil wir so viele Masken verwendet haben. Es war eine gute Erfahrung, die Möglichkeit zu haben, fast jedes einzelne Objekt verändern zu können, aber das ist für die Erstellung eines guten Bildes nicht unbedingt notwendig.

This picture shows a comparison of the room before and after using fusion. The difference is just subtle, but it is now possible to set the look from completely cloudy to sunny day without new rendering, just by using the lighting and global illumination render elementsBild zeigt einen Vergleich des Raumes vor und nach der Anwendung der Fusion. Der Unterschied ist nur subtil, aber es ist jetzt möglich, das Aussehen von völlig bewölkt bis zu einem sonnigen Tag ohne neues Rendering einzustellen, indem einfach die Renderelemente Beleuchtung und Global Illumination verwendet werden.

Zweiter Teil der Postproduktion: Korrigieren des Gesamtbildes in After Effects:
Der zweite und intensivste Teil geschah in After Effects mit den Plug-ins Magic Bullet Looks und Frischluft Lenscare. Vor allem in diesem Stadium des Projekts legten wir das endgültige Aussehen der Visualisierung fest. Mit Looks ist es möglich, das Bild durch die Verwendung von Belichtung, Farbverlauf, Glühen, Vignettierung, Farbkurven, Sättigung und vielen weiteren Features auf eine sehr natürliche und unterhaltsame Art und Weise zu einem hochwertigen Farbergebnis zu bringen. Durch den Einsatz der Werkzeuge in verschiedenen Bereichen wie Motiv, Matte, Objektiv, Kamera und Post können Sie in wenigen Minuten unterschiedliche Ergebnisse erzielen. Ein großes Plus an Optik sind die Voreinstellungen, mit deren Hilfe Sie schnell einige grobe Konzepte ausprobieren können, bevor Sie alles im Detail ausarbeiten. Für dieses Projekt haben wir viel punktuelle Belichtung verwendet, z.B. um verschiedene Bereiche des Bildes zu belichten, zu schattieren oder einzufärben (z.B. haben wir die Wand in ein kühles Blau und den Boden in ein warmes Gelborange gesetzt). Zusätzlich verwendeten wir oft einen Farbverlauf (meist von oben nach unten oder von Ecke zu Ecke), um den Fokus im Bild zu setzen. Ein Hilfsmittel, das wir bei fast jeder Gelegenheit verwenden, ist das Glühen (Diffusion), um einen stärkeren, aber gleichzeitig weicheren Eindruck von der Sonnenenergie zu vermitteln. Um das realistische Aussehen des Bildes ein wenig zu verbessern, haben wir damit begonnen, einige Kamerafehler wie chromatische Aberration, Vignettierung und etwas Kantenweichheit mit einzubeziehen. Am Ende legten wir das endgültige Aussehen mit Hilfe einer Farbkurve fest, um den Kontrast zu verstärken. Für dieses Projekt haben wir auch einige Farbkurven verwendet, um die blauen Farben zu erhöhen und die roten zu verringern, um dem ganzen Bild ein spezifischeres, filmähnliches Aussehen zu verleihen.

Um ein Bild angenehmer und interessanter zu machen, ist die Verwendung der Tiefenschärfe eine gute Sache. Sie hilft, das Auge des Betrachters durch das Bild zu führen und es auf Bereichen ruhen zu lassen, die Sie hervorheben möchten. Wenn Sie einen speziellen Teil im Hintergrund zeigen möchten, können Sie den Vordergrund unscharf machen oder umgekehrt. Um dies zu verstärken, können Sie auch mit der Helligkeit und dem Kontrast dieser Bereiche spielen. Dinge, die Sie hervorheben möchten, können die hellen Bereiche in einer meist dunklen und verschwommenen Umgebung sein. Das hilft, sie stärker hervorzuheben. Für die Tiefenschärfe-Wirkung haben wir das Plug-in Lenscare von Frischluft verwendet. Lenscare ist eines der besten Werkzeuge für diese Art von Effekt. Sie können die scharfen und unscharfen Bereiche mit dem ZDepth-Renderelement einstellen und die Intensität vor allem im Nachhinein und fast in Echtzeit anpassen. Das hilft, eine enorme Menge an Renderzeit zu sparen und macht das Experimentieren viel mehr Spaß. Etwas kompliziert wird es, wenn Sie transparente Ebenen innerhalb Ihres Bildes haben. Wir sind zufällig auf dieses Problem gestoßen, weil wir eine transparente Balustrade um den Balkon herum hatten. Das Glas war in der ZDepth-Ebene aktiv, und so waren wir nicht wirklich in der Lage, eine überzeugende Unschärfe für die Bereiche des Hintergrunds zu erzeugen, die durch das Glas verdeckt wurden. Glücklicherweise ist dieser Fehler nicht sehr auffällig, und wir werden dies bei späteren Produktionen auf jeden Fall im Auge behalten.

Das nächste Bild zeigt einen Vergleich des Raums am späten Mittag vor und nach der Verwendung von Looks und Lenscare.

Das folgende Bild zeigt einen Vergleich des Raumes am Abend ohne künstliche Beleuchtung vor und nach der Verwendung von Looks und Lenscare.

Das folgende Bild zeigt einen Vergleich des Raumes am Abend mit der künstlichen Beleuchtung vor und nach der Verwendung von Looks und Lenscare.

Dies ist das Ende der Projektübersicht für die Wohnung, und es war uns ein Vergnügen, Ihnen ein wenig von unserem Arbeitsablauf zu zeigen. Wir hoffen, Sie hatten Spaß beim Lesen des Textes und beim Betrachten der Bilder. Um mehr von unseren Projekten zu sehen, besuchen Sie unsere Showroom.

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