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http://www.glossar.de/glossar/z_rendering.htm Übersicht:
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Die Realität ist immer noch schräger als alle Fiktion. (Doris Dörrie) |
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Caustics sind ein Lichtbündelungsphänomen, das bei modernen Renderingprogrammen angewendet werden kann: Die "Kaustik" ist die Brennfläche bei Sammellinsen oder Hohlspiegeln, auf der sich die Schnittpunkte benachbarter Parallelstrahlen nach der Brechung bzw. nach der Reflexion befinden. Bei spiegelnden Flächen nennt man dieses Phänomen übrigens üblicherweise katakaustisch.
Caustics sind in der Natur überall dort zu beobachten, wo das Licht auf durchsichtige Stoffe oder Körper trifft, die in der Lage sind Licht, zu bündeln. Wenn also beispielsweise ein Glaslkörper auf einem Tisch steht und Licht auf diesen trifft, so lassen sich auf der Tischfläche Flecken konzentrierten Lichtes beobachten. Vergleichen Sie dazu die beiden Bilder: oben ohne und unten mit Caustics.
Viele Renderingprogramme sind allerdings (noch) nicht in der Lage, diese Lichtflecken reell zu berechnen - sie können also nicht wirklich Licht durch Glas, Wasser etc. schicken. Dieser Umstand beruht häufig auf Grenzen der gängigen Raytracingverfahren. Ein Programm, das imstande ist, hundertptozentige Lichtsimulationen zu berechnen, setzt zudem (noch) recht leistungsstarke Computer voraus. Deshalb simmulieren viele Programme Caustics "nur" über ausgetüftelte Algorithmen.
Durch "normale" Caustics ergeben sich beim Rendering die beschriebenen Lichtreflexe auf Objektoberflächen. Durch "Volume Caustics" erzielt man vergleichbare Effekte sogar innerhalb von Nebel, Rauch und Wasser etc.
Im leeren Raum lassen
sich keine wirkungsvollen Szenen mit metallischen Objekten herstellen: es fehlt eine
Umgebung, die sich in den Oberflächen spiegelt. Darum können viele Rendering- Programme
mit einer Environment-Map arbeiten, dem zweidimensionalen Bild einer erfundenen Umgebung,
das sich dann in den Objekten widerspiegelt. Dieses Verfahren erlaubt außerdem
Metalleifekte ohne die komplette Berechnung der Spiegelungen - Raytracing.
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Finger, Arme und Beine sind aus unzähligen Gliedern zusammengesetzt. Um eine Pose
einzustellen (oder zu animieren), müßte man alle Körperglieder einzeln in die
gewünschte Lage bringen (Vorwärts-Kinematik). lnverse Kinematik vereinfacht das: mit
ihrer Hilfe verhält sich das 3D-Modell wie eine Gliederpuppe. Es genügt zum Beispiel, an
einer Fingerkuppe zu ziehen, um den Finger zu strecken - oder sogar den gesamten Arm. |
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Organisch runde 3D-Modelle entstehen meist mit Hilfe von Splines, oft aber auch mit Metaballs: Kugeln, die wie flüssiges Metall zäh aneinanderkleben.
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Durch Überblenden einer geometrischen Struktur oder eines Bildes kann man eine z.B. Teekanne in eine Kugel verwandeln oder mit der Mimik von Gesichtern spielen. |
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Es wäre zu aufwendig, Tausende von Funken; Regentropfen oder Sprudelbläschen als einzelne Objekte zu erzeugen und in Bewegung zu setzen. Partikelgeneratoren erzeugen solche Teilchenschwärme automatisch aus Angaben zu Richtung, Geschwindickeit und Zufallseinflüssen. Rendering-Software bewegt die Partikel nach den Gesetzen der Physik automatisch.
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Ohne großen Rechenaufwand erzeugt reines Raytracing (ohne "weiche Ränder") unrealistisch harte Schatten (linkes Bild). Schneller und mit weichen Schatten arbeiten Shadow-Map-Verfahren. Dieses Verfahren versagt aber bei transparenten Objekten. |
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siehe auch Beitrag im AEC-WEB (nur mit einer Online-Verbindung):
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