Grundlagender Medientechnik

RenderingFotorealistische Bilder und Videos

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Albrecht 12. Januar 1999

Inhalt der Vorlesung

Termin InhaltOktober 3 Einführung,

Grundlagen der RechentechnikNovember 3 Internet und Web-Design,

Digitale Bilder

Kurswoche

Dezember 3 Bildbearbeitung, 3D-Modeling Kurswoche

Januar 2 CAD/CAM und RPT, Rendering Projektwoche.

Vorlesungsfreie Zeit/Projektwochen/Prüfungen22. Januar bis 31. März 1999

April 3 Text- u. Layout, Grafikdesign,Mai 3 Digitaler Modellbau, Rapid-

Prototyping, Virtuelle Realität

Kurswoche

Juni 3 Multimedia, Video, Beleg Kurswoche

Rendering

Was heisst Rendering ? Rendersysteme Demonstration und Beispiele Ausblick, Tendenzen

Was heißt Rendering ?

Ausgangspunkt: Komplettes 3D-Modell Ziel: Fotorealistisches 3D-Modell

Umgebung, Kamera Licht Material Rendering, Animation

Beispiel gerendertes Modell

Drahtmodell einer Tasse

Schnittdarstellung

Tasse gerendert

Tasse aus Glas

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

Digitaler 3D-Modellbau

Grafik DesignTechnischeZeichnung

Rechnerinternes Modell

MaßgerechtKonstruktion, CAD

FreihandVirtuelle Realität

2D 3D 2D 3D

3D-Modeling

Render-Systeme

MH 3D www.hash.com Bryce 3D www.metacreation.com Cimema 4D XL www.maxon.de Softimage 3D www.softimage.com 3D Studio MAX www.ktx.com ALIAS Power Animator www.alias.com

Literatur: - c‘t 1998, Heft 2 und Heft 16

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. 8.000 DM, Dongle ! Windows 95 und NT (nur Intel-Plattform)

Funktionsbereiche

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

Wie arbeitet 3D Studio ?

Entscheidend:

Woher kommt das 3D-Modell ??

3D-Modell in Umgebung = Szene Kamera = Ansicht Beleuchtung Material Rendering

Demonstration

Benutzeroberfläche Objekte generieren und Editieren Verschiedene Modelldarstellungen Unterschiedliche Ansichten Rendering

KAMERA Beispiel

LICHT Beispiel

LICHT Beispiel

1. SM Standard Beispiel

2. MM Map-Mat. 2. Beispiel

3. MK Kombi Beispiel

Demonstration

Kamera Beleuchtung Material Rendering-Parameter

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

Beispiel-Bilder

Studenten des Crash-Kurses Andrea Gunschera: Modeling mit AutoCAD

Rendering mit Siview 5.2

Jürgen Albrecht: Rastgetriebe

Rainer Noack

Beatrice Neumann

Alexander Graichen

Gerd Wünsche

Carol Selig

Hendrik Speck

Thomas Orenz

Ralitza Spassova

Steffen Weber

Markus Mannes

Markus Mannes

Andrea Gunschera

Bilder von Andrea Gunschera / 1998

Bilder von Andrea Gunschera / 1998

Bilder von Andrea Gunschera / 1998

Bilder von Andrea Gunschera / 1998

Bilder von Andrea Gunschera / 1998

Bilder von Andrea Gunschera / 1998

Explosionsdarstellung

Explosionsdarstellung

Explosionsdarstellung

Lichtwirkung

Lichtwirkung

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

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

Wiedergabe

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

Demonstration

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

Beispiel-Videos

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

Beispiel: Getriebe-Animation

AL / Februar 1961

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

Animation Getriebe I

Animation Getriebe II

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 ... !!

Einsatz fotorealistischer Modelle

3D-Modell

CAD/CAM R. Prototyping Virtuelle Welten R

Präsentation R

Multimedia R

Internet R

Grafik Design R Rendering

Das Performance-Problem

5000 ??? 2004 ?????1000 Merced 2000 Video400 Pentium II 1997 Rendering200 Pentium 1994 3D-Modellbau33 PC - 486 1992 Farbe, Pixelbild16 PC - 386 1990 Grafik8 PC-AT-286 1986 Textverarbeitung

Juli 1998

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.

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 !

Literatur

Michael Todd Peterson !! DasLehrbuch zum Kurs !!3D Studio MAX Arbeitsbuch

(1997) Markt und Technik, 79,95 DM

ISBN 3-8272-5283-0 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, 99.00 DM

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. 79.95 DM Michael Todd Peterson

3D Studio Max 2 Fundamentals

(1998) Markt und Technik 89.95 DM

Das Letzte ... vom 11. Juli 1998

Das Letzte ... vom 12. Januar 1999