VERGLEICH VON ECHTZEITRENDERPROGRAMMEN

Vincent Paul Kanig, Matthias Hauschild

Fakultät Architektur, Grundlagen des Entwerfens, Prof. Joppien

PRO_WissA, Wintersemester 15/16Computergestütztes EntwerfenBetreuer: Dipl.-Ing. Knuth Pietsch

Inhalt

1 Einleitung 2 Geschichte von Renderprogrammen 3 Wichtung •System •Preis •Bedienung •Bibliothek •Support •Umwelteffekte •AnimierteObjekte •Materialeffekte •Vegetationseffekte •Visualisierungseffekte •Ausgabe

4 Kriterien /Auswertung 4.1 System 4.2 Preis 4.3 Bedienung 4.4 Bibliothek 4.5 Support 4.6 Umwelteffekte 4.7 AnimierteObjekte 4.8 Materialeffekte 4.9 Vegetationseffekte 4.10 Visualisierungseffekte 4.11 Ausgabe 5 Resümee Anhang

911162030414451556369788589

1 Einleitung

Verglich von zwei EchtzeitrenderprogrammenLumion vs. LumenRT

„Beim Echtzeitrendern wird eine Reihe von Bildern mit hoher BildfrequenzberechnetunddiezugrundeliegendeSzenevomAnwender interaktiv verändert. Mit wenigen Ausnahmen un-terstütztGrafikhardwarealsgrafischeGrundobjektenurPunk-te, Linien und Dreiecke, andere Darstellungsschemata müssen daher erst in Dreiecksnetze umgewandelt werden. Beim Echt-zeitrendernbeschreibtdieGrafikpipelinemodellhaftdenWegvonderSzenebiszumfertigenBild.DieserProzesswirdvonheutigenGrafikkartengrößtenteilsdirekt inHardwareausge-führt. Eine Ausnahme sind Techniken wie Kollisionserkennung, Animation oder Morphing, die die Szene verändern und für die das Anwendungsprogramm verantwortlich ist. Viele Schritte der Grafikpipelinedienendazu,dieGrundobjektederSzeneschritt-weiseinanderenKoordinatensystemenauszudrücken,diedieBerechnungvereinfachen.DazuzähltmeisteineZentralprojek-tion,umeineperspektivischeAbbildungzuerhalten.Außerdemkommen Clipping- und Culling-Techniken zum Einsatz, um au-ßerhalbdessichtbarenVolumensliegendeFlächenzubeschnei-denoderzuentfernen.NachAbschlussderverschiedenenKo-ordinatentransformationenbefindensichdieprojizierten

GrundobjekteanderrichtigenBildschirmposition.Dortwerdensiegerastert,indemdiezuihnengehörendenPixeleingefärbtwerden.DabeiüberlappendenDreieckennurdievomBetrach-teraussichtbarenTeileangezeigtwerdensollen,wirdmittelsZ-BufferingeineVerdeckungsberechnungausgeführt.ZurAn-steuerungvonGrafikpipelineswerdenüblicherweiseGrafik-APIsverwendet,diedieGrafikhardwareabstrahierenunddemPro-grammierervieleAufgabenabnehmen.ImprofessionellenBe-reichhatderStandardOpenGLdiegrößteBedeutung,währendunter MicrosoftWindows laufende Programme, insbesondereComputerspiele, vornehmlich DirectX nutzen.“ (James Foley2008: s.O.)

ImZugeunsererwissenschaftlichenArbeitwollenwirzweiEcht-zeitrenderprogrammenäheranalysierenundVergleichen.DiebeidenProgrammesindLuimon(CYCOTGmbH)undLumenRT(e-onSoftware).WirnutzenhierbeidieStudentischenVersio-nenbzw.beiLumenRTdasVIZ,welcheszurkostenfreienBenut-zung zur Verfügung steht. Beide Softwares werden unter dem Aspekt der Architekturvisualisierung für und von Studenten un-tersuchtundbewertet.SowirddiesalsounterdemAspektderPräsentation von Entwürfen und Szenen geschehen. Eine Einar-beitungundFindungsphasewarnötig,umdasVerständnisderProgramme zu erlangen. Solch einen Vergleich dieser Beiden wurdebisdatonochnichtvorgenommenoderveröffentlicht.UnserZielistes,einenTestsiegerzufindenundfürStudenteneineEmpfehlungaussprechenzukönnen.DerFavoritwirdamEndederArbeitgewähltundauchausgewertet.DieAuswer-tung erfolgt durch eine Aufspaltung des Gesamtthemas in elf UntergruppenundRubriken.DiesesindSystem,Preis,Bedie-nung,Bibliothek,Support,Umwelteffekte,animierteObjekte,Materialeffekte, Vegetationseffekte, Visualisierungseffekte und Ausgabe.DieseElfwerdenzurVeranschaulichungineiner

Wertungstabelleaufgeführt,sowieanalysiert.UnserZielisteseineverwertbareTabellezuerhalten,welchedemBetrachtersofortVerständlich istunderunserErgebnisNachvollziehen kann. In dieser sind Wichtung und auch die Be-wertungderelfUntergruppenaufgeführt.DerVergleichwirdmittels Bilder und Videos geschehen, sowie selbst erstelltenTabellen.Abschließendgibt eseinenResümeeteil indemwirgenau unsere Empfehlung aufführen werden.

5Vid. 1: Teaser LumenRT

2 Geschichte von Renderprogrammen

Die Geschichte der computergestützten Erzeugung von Bildern, wurde insgesamt eher von neuen Entwicklungen im Hardware- alsimSoftwarebereichbeeinflusst.Inden1950erJahrenwur-den einige der ersten Computer mit Bildschirmen ausgestattet. Inden1960erJahrenkamenerstegrafischeComputersystemeaufdenMarkt,dieaberäußerstkostspieligwarenunderstge-gen Ende des Jahrzehnts von erschwinglichen Geräten ersetzt wurden. Betriebsfertige Komplettsysteme, die den Anwendervon Softwaredetails abschirmten, erschienen in den 1970erJahren.BedeutsameundzumTeilauchheutenochgebräuchli-che Rendertechniken wurden entwickelt. In den 1980er Jahren stieg die Computerleistung derartig an, dass auch PC-Anwen-derComputergrafikenselbstherstellenkonnten.Nebentechni-schen Anwendungen erlangten Multimedia- und andere nicht-technische Anwendungen zunehmende Bedeutung. Heute ist die Entwicklung so weit fortgeschritten das 360 Grad Videos gerendertwerdenundmitMobilenGerätenabgespieltwerdenkönnen.ZudemkannderTrenddesEchtzeitrendernsinderZu-kunft auftreten, wenn die Hard- als auch Software Entwicklung weiterexponentiellansteigt.

1950er: Anfänge ErsteCAD-Systeme:PunkteoderLinienaufeinem Röhrenbildschirmdarstellen1960er:kommerzielleundtheoretischeDurchbrüche Renderverfahren:Raytracing-Algorithmus1970er:KomplettsystemeundRastergrafiken TextureMapping,ReflectionMappingundBump Mapping wurden entwickelt1980er:PerformancesprüngeundGrafikfürEndbenutzer globaleBeleuchtungaufmathematischesFundament1990er: Multimedia und nichttechnische Anwendungen CAD und Visualisierung drangen in immer mehr Anwendungsbereichevor,etwaindieArchitektur oder Medizin ersteVersionder3D-Grafik-Programmierschnittstelle OpenGL

3.WICHTUNG

SYSTEM

BEDIENUNG

BIBLIOTHEK

SUPPORT

UMWELTEFFEKTE

ANIMIERTE OBJEKTE

MATERIALEFFEKTE

VEGETATIONSEFFEKTE

VISUALISIERUNGSEFFEKTE

AUSGABE

llatio

ObjektePlazieren

flythru

Einstellungen&Auswahlmöglichkeiten

tObjekte

pUmfang

sLandschaftsensemble

llitä

tFormat/Export

Auflösung

W I C H T U N G

Tbl.1:Wichtung

4. KRITERIEN/AUSWERTUNG

10Kriterien

Tbl.2:Kriterien

KRITERIEN

SYSTEM

BEDIENUNG

BIBLIOTHEK

SUPPORT

UMWELTEFFEKTE

ANIMIERTEOBJEKTE

MATERIALEFFEKTE

VEGETATIONS-EFFEKTE

VISUALISIERUNG-EFFEKTE

AUSGABE

LUMION&LUMENRT

Laptopgeeignet,Einstellungen,Anforderungen,Userfreundlichkeit,Installation

VersionsAbhängig,Student,Pro-User

Userfreundlichkeit,Einstellungen,Genauigkeit,Plazieren,Umfang,look/feel,Verlässlichkeit,Empfindlichkeit

Version,Einstellungen,Aktualität,Flexibilität,Anordnung,look/feel,Farbgebung,Umfang

Umfang,Zeit,Nachvollziehbarkeit,Userfreundlichkeit

Natürlichkeit,Einstellungen,Farbgebung,Bewegung,Realistik,look/feel

Natürlichkeit,Einstellungen,Farbgebung,Realistik,Genauigkeit,Umfang

Natürlichkeit,Einstellungen,Farbgebung,Bewegung,Realistik,look/feel,Individualität,Genauigkeit

Natürlichkeit,Einstellungen,Farbgebung,Realistik,Genauigkeit,Umfang

Einstellungen,look/feel,Userfreundlichkeit,Umfang,Geschwindigkeit

SYSTEM

BEDIENUNG

BIBLIOTHEK

SUPPORT

UMWELTEFFEKTE

ANIMIERTE OBJEKTE

MATERIALEFFEKTE

VEGETATIONSEFFEKTE

AUSGABE

llatio

ObjektePlazieren

flythru

tObjekte

pUmfang

llitä

tFormat/Export

Auflösung

W I C H T U N G

Tbl.3:WichtungSystem

12-Laptop geeignet -Einstellungen

KriterienSystem

-Anforderung -Userfreundlich

-Installation

Tbl.4:Systemvorraussetzungen

LUMION

64-bit Windows Vista, 7, 8, oder 10Betriebssystem Win

LUMENRT

Empfohlene Systemanforderung

mindestens 6.000 PassMark Punkten

2 GB dezidiertem Hauptspeicher

32- /64-bit Windows Vista, 7, 8,

Mac OS X v10.6+ 32- / 64-bit

64-bit Windows Vista, 7, 8, oder 10

20+ GB

Mac OS X v10.6+ 32- / 64-bit

4+ GB dezidiertem Hauptspeicher

20+ GB

Minimum Systemanforderung

Hauptspeicher

Grafikkarte

Festplatte

Internetverbindung

Betriebssystem Win

Hauptspeicher

Grafikkarte

Festplatte

Internetverbindung

Betriebssystem Win

13AuswertungSystem:MinimumSystemanforderungen

Laptop geeignetEinstellungenAnforderungUserfreundlichkeitInstallation

LUMION

LUMENRT

Mac OS X v10.6+ 32- / 64-bit

20+ GB

Mac OS X v10.6+ 32- / 64-bit

20+ GB

Hauptspeicher

Grafikkarte

Festplatte

Internetverbindung

Betriebssystem Win

Hauptspeicher

Grafikkarte

Festplatte

Internetverbindung

Betriebssystem Win

14AuswertungSystem:EmpfoleneSystemanforderungen

Laptop geeignetEinstellungenAnforderungUserfreundlichkeitInstallation

LUMION

LUMENRT

Mac OS X v10.6+ 32- / 64-bit

20+ GB

Mac OS X v10.6+ 32- / 64-bit

20+ GB

Hauptspeicher

Grafikkarte

Festplatte

Internetverbindung

Betriebssystem Win

Hauptspeicher

Grafikkarte

Festplatte

Internetverbindung

Betriebssystem Win

LUMION

LUMENRT

Mac OS X v10.6+ 32- / 64-bit

20+ GB

Mac OS X v10.6+ 32- / 64-bit

20+ GB

Hauptspeicher

Grafikkarte

Festplatte

Internetverbindung

Betriebssystem Win

Hauptspeicher

Grafikkarte

Festplatte

Internetverbindung

Betriebssystem Win

Lumion LumenRT

System System

MinimumSystemanforderungen

EmpfoleneSystemanforderungen

MinimumSystemanforderungen

EmpfoleneSystemanforderungen

AuswertungSystem

4.1System

DieSytemanforderungensindbeibeidenProgrammenähnlichbisgleich.LumionhatjedochdenentscheidenNachteil, dass es auf dem Laptop nicht läuft und daher fürStudenten,dieUnterwegsoderauchinderUniver-sitätarbeitenwollenungeeignetist.ZudemhabenwirkeineAngabenüberdieInstallationaufMacBetriebs-systemengefunden.Das führtdazu,dassLumioneinUngenügendundLumenRTeinbefriedigendinderWer-tungbekommt.

SYSTEM

BEDIENUNG

BIBLIOTHEK

SUPPORT

UMWELTEFFEKTE

ANIMIERTE OBJEKTE

MATERIALEFFEKTE

VEGETATIONSEFFEKTE

AUSGABE

llatio

ObjektePlazieren

flythru

tObjekte

pUmfang

llitä

tFormat/Export

Auflösung

W I C H T U N G

Tbl.7:WichtungPreis

17-VersionsAbhängig-Student

KriterienPreis

-Pro-User

18AuswertungPreis

VersionsAbhängigStudentPro-User

LumenRTLumion

VersionsAbhängigStudentPro-User

Abb.1:PreisLumion Abb.2:PreisLumenRT

Lumion LumenRT

Preis Preis

AuswertungPreis

4.2 Preis

Als Student ist die Kategorie Preis sehr schwer ein zu schätzen. So mussten wir uns an anderen Programmen, welche im Bereich der Architektur orientieren. Auffal-lend ist, dass Lumion rund 1000 Euro mehr kostet als LumenRT. Beide Programme haben jedoch Versionenmit leicht weniger Funktionen, welche kostengünstiger sind. Auch freie oder studentische Versionen stehen zur Verfügung.Soistzusagen,dassLumionein„befriedi-gend“ und LumenRT ein „gut“.

SYSTEM

BEDIENUNG

BIBLIOTHEK

SUPPORT

UMWELTEFFEKTE

ANIMIERTE OBJEKTE

MATERIALEFFEKTE

VEGETATIONSEFFEKTE

AUSGABE

llatio

ObjektePlazieren

flythru

tObjekte

pUmfang

llitä

tFormat/Export

Auflösung

W I C H T U N G

Tbl.8:WichtungBedienung

21KriterienBedienung

Intuitive Steuerung

Einstellungs/Auswahlmöglichkeiten

FlythruObjektePlatzieren Landschafts Modellierung

Viewer Kooperation

-Userfreundlich-Einstellungen

-Genauigkeit -Platzieren

-Umfang-look / feel

-Verlässlichkeit-Empfindlichkeit

22AuswertungBedienung:ObjektePlatzieren

UserfreundlichkeitEinstellungenGenauigkeitPlatzierenUmfang

LumenRTLumion

look / feelVerlässlichkeitEmpfindlichkeit

Abb.4:PlatzierenLumenRTAbb.3:PlatzierenLumion

23AuswertungBedienung: Intuitive Steuerung

LumenRTLumion

Abb.6:SteuerungLumenRTAbb.5:SteuerungLumion

24AuswertungBedienung: Landschafts Modellierung

LumenRTLumion

Abb.7:ModellierenLumion Abb.8:ModellierenLumenRT

25AuswertungBedienung:Flythru

LumenRTLumion

UserfreundlichkeitEinstellungenGenauigkeitUmfanglook / feel

VerlässlichkeitEmpfindlichkeit

Abb.9:FlythruLumion Abb.10:FlythruLumenRT

26AuswertungBedienung:Einstellung/Auswahlmöglichkeiten

LumenRTLumion

Abb.11:EinstellungenLumion Abb.12:EinstellungenLumenRT

27AuswertungBedienung: Viewer

LumenRTLumion

Abb.13:ViewerLumion Abb.14:ViewerLumenRT

28AuswertungBedienung: Kooperation mit anderen Programmen

LumenRTLumion

Abb.15:KooperationLumion Abb.16:KooperationLumenRT

29AuswertungBedienung

ObjektePlatzieren

Intuitive Steuerung

Landschafts Modellierung

Lumion LumenRT

Bedienung Bedienung

flythru

Kooperation mit anderen Programmen

viewer

Einstellungsu.Auswahlmöglichkeiten

ObjektePlatzieren

Intuitive Steuerung

Landschafts Modellierung

flythru

Kooperation mit anderen Programmen

viewer

Einstellungsu.Auswahlmöglichkeiten

4.3 Bedienung

IndenBedienoptionenhabeninderEndbewertungbei-de Programme gleichwertig abgeschlossen, wobei esleichteUnterschiedezwischen ihnengab.GroßeDefi-zitegabesbeibeidenimBereichderViewer,hierhät-tenwirunsmehrundbessereOptionengewünscht.BeiLumiongibtesdieMöglichkeiteineViewerApplicationvia einem Link herunter zu laden und dann die Datei miteinemDoppelklickzuöffnen.DiesistjedochnurinderPro-VersionmöglichundbietetsonstkeineweiterenMöglichkeiten.ErstabVersionLumion6 isteinView-erintigriert.(imRahmenderWissenschaftlichenarbeitstand uns nur die Version Lumion 5 zur Verfügung). Bei LumenRTgibt es die SketchupVisualisierung,welchegratisistundvonjederPersonheruntergeladenwer-denkann.ZudemgibteseinenLivestream,indemmanmit einer weiteren Person einen live Rundgang machen kann. Außerdemwar bei LumenRT anfänglich die flythru Option etwas ungewohnt und nicht von der reinen Intuitionzuverstehen.BeideProgrammehabeninderKategorie Bedienung mit einem „befriedigend“ abge-schnitten.

SYSTEM

BEDIENUNG

BIBLIOTHEK

SUPPORT

UMWELTEFFEKTE

ANIMIERTE OBJEKTE

MATERIALEFFEKTE

VEGETATIONSEFFEKTE

AUSGABE

llatio

ObjektePlazieren

flythru

tObjekte

pUmfang

llitä

tFormat/Export

Auflösung

W I C H T U N G

Tbl.9:WichtungBibliothek

31KriterienBibliothek

Landschaft

Transport

PersonenSzene Vegetation

Objekte SoundLichtquellen

-Version -Einstellungen

-Aktualität -Flexibilität

-Anordnung-look / feel

-Farbgebung-Umfang

32AuswertungBibliothek:Szene

LumenRTLumion

VersionEinstellungenAktualitätFlexibilitätAnordnung

look / feelFarbgebungUmfang

Abb.17:SzeneLumion Abb.18:SzeneLumenRT

33AuswertungBibliothek:Landschaft

LumenRTLumion

Abb.19:LandschaftLumion Abb.20:LandschaftLumenRT

34AuswertungBibliothek:Vegetation

LumenRTLumion

Abb.21:VegetationLumion Abb.22:VegetationLumenRT

35AuswertungBibliothek:Personen

LumenRTLumion

Abb.23:PersonenLumion Abb.24:PersonenLumenRT

36AuswertungBibliothek:Transport

LumenRTLumion

Abb.25:TransportLumion Abb.26:TransportLumenRT

37AuswertungBibliothek:Objekt

LumenRTLumion

Abb.27:ObjekteLumion Abb.28:ObjekteLumenRT

38AuswertungBibliothek:Lichtquellen

LumenRTLumion

Abb.29:LichtquellenLumion Abb.30:LichtquellenLumenRT

39AuswertungBibliothek:Sound

LumenRTLumion

Abb.31:SoundLumion Abb.32:SoundLumenRT

40AuswertungBibliothek

Landschaft

Vegetation

Lumion LumenRT

Bibliothek Bibliothek

Personen

Lichtquellen

Objekte

Transport

Landschaft

Vegetation

Personen

Lichtquellen

Objekte

Transport

4.4Bibliothek

DieBibliothekistbeidenbeidengetestetenVersionenderProgrammeausreichend.UmeinebestimmteSze-nezukonstruierengibtesgenügendMöglichkeiten.Siedecken eine große Bandbreite von Pflanzen, Steinen,Gras, Personen, Verkehrsmittel, Tieren und Alltagsge-genständenab.LumionbietetVorteileindenRubrikenSoundundvorgefertigtenSzenen.Hatjedochwenigervormodellierte Landschaften und Lichtquellen als Lu-menRT. LumenRT verzichtet auf die Option Sound man konnte keine Musik, in einer Szene unterlegen. Es ist jedochmöglicheinVideowelchesausgegebenwirdmiteigenerMusikzuhinterlegen.DesweiterengibtesnurwenigevorgefertigteSzenen.BeibeidenProgrammenwirddieVielfaltanBiblithekselementenerhöht,wennman auf die Pro-Version zugreifen kann.

SYSTEM

BEDIENUNG

BIBLIOTHEK

SUPPORT

UMWELTEFFEKTE

ANIMIERTE OBJEKTE

MATERIALEFFEKTE

VEGETATIONSEFFEKTE

AUSGABE

llatio

ObjektePlazieren

flythru

tObjekte

pUmfang

llitä

tFormat/Export

Auflösung

W I C H T U N G

Tbl.10:WichtungSupport

42KriterienSupport

-Umfang-Zeit

-Nachvollziehbarkeit-Userfreundlichkeit

Tbl.11:Support

SUPPORT

LUMION

+Umfang +Zeit +Nachvollziehbarkeit +Userfreundlichkeit

LUMENRT

Tutorials

Literatur

Email Kontakt/Hilfe

+Umfang +Zeit +Nachvollziehbarkeit -Userfreundlichkeit

Tutorials

Email Kontakt/ Hilfe

Literatur

Lumion LumenRT

Support Support

AuswertungSupport

Tutorials

Email Kontakt/ Hilfe

Literatur

4.5 Support

BeideProgrammebietenvieleMöglichkeitensichHilfezusuchen.DiebesteHilfeunsererMeinungnachsinddieVideoeinträgeaufYoutubeoderdenSeitenwww.lu-menrt.com/support oder www.lumion3d.com/support. Hier werden Grundkenntnisse und auch kleine Tricks und Kniffevorgestellt,diebeimArbeitenmitdenProgram-menvonVorteilsind.EinenkleinenAbstrichgibtesbeiLumenRT da hier vieles nur auf englisch zur Verfügung steht und es ein wenig umständlicher ist. Der Email Kon-takt erfolgt bei beiden Programmen sehr schnell undeswirdimmerHilfeangeboten.Lumionerhälthierein„sehrgut“undLumenRTein„gut“durchdiekleinenAb-striche mit der Sprache.

SYSTEM

BEDIENUNG

BIBLIOTHEK

SUPPORT

UMWELTEFFEKTE

ANIMIERTE OBJEKTE

MATERIALEFFEKTE

VEGETATIONSEFFEKTE

AUSGABE

llatio

ObjektePlazieren

flythru

tObjekte

pUmfang

llitä

tFormat/Export

Auflösung

W I C H T U N G

Tbl.12:WichtungUmwelteffekte

45KriterienUmwelteffekte

Schatten Wasser

Wolken

-Natürlichkeit -Einstellungen

-Farbgebung-Bewegung

-Realistik-look / feel

46AuswertungUmwelteffekte:Sonne

LumenRTLumion

NatürlichkeitEinstellungenFarbgebungBewegungRealistik

look / feel+ NatürlichkeitEinstellungenFarbgebungBewegungRealistik

look / feel+

Vid. 2: Sonneneffekt Lumion Vid. 3: Sonneneffekt LumenRT

47AuswertungUmwelteffekte:Schatten

LumenRTLumion

look / feel+

Abb.33:SchattenLumion Abb.34:SchattenLumenRT

48AuswertungUmwelteffekte:Wolken

LumenRTLumion

look / feel+

Vid. 2: Wolkeneffekt Lumion Vid. 3: Wolkeneffekt LumenRT

49AuswertungUmwelteffekte:Wasser

LumenRTLumion

look / feel+

Vid. 4: Wassereffekt Lumion Vid. 5: Wassereffekt LumenRT

Schatten

Wasser

Wolken

Lumion LumenRT

Schatten

Wasser

Wolken

Umwelteffekte Umwelteffekte

AuswertungUmwelteffekte

4.6Umwelteffekte

Die Umwelteffekte stimmt Lumion eindeutig für sich.Es kanneine sehr realistischeundnatürlicheUmwelterschaffen. Besonders im Bereich der Wolken und des Wassers steht Lumion an der Spitze. Die Bewegungen stehen der Natur sehr Nahe und die Farbgebung istharmonisch und ausgeglichen. Im Bereich Sonne und SchattenwarLumiongutundkonnteüberzeugen.Lu-menRThatbeiderRubrikSchattenundWassernichtüberzeugt.DerSchattenwaroftunrealistischundhatan den Kanten Sprünge gemacht, was man auch als ein flimmerndesSchattensbetitelnkönnte.DasWasserwarunserer Meinung zu gerichtet und nicht allzu natürlich in der Bewegung, was zu einem Nachteil in der Realistik geführt hat. Die Sonne hingegen konnte mit Blendenef-fektenundauchHalo-Lichteffektstarküberzeugen.So-mitkommenwirbeiLumionaufdieWertung„sehrgut“undbeiLumenRTauf„gut“

SYSTEM

BEDIENUNG

BIBLIOTHEK

SUPPORT

UMWELTEFFEKTE

ANIMIERTE OBJEKTE

MATERIALEFFEKTE

VEGETATIONSEFFEKTE

AUSGABE

llatio

ObjektePlazieren

flythru

tObjekte

pUmfang

llitä

tFormat/Export

Auflösung

W I C H T U N G

Tbl.13:WichtungAnimierteObjekte

52KriterienAnimierteObjekte

TiereTransport

MenschMensch

-Individualität-Genauigkeit

53AuswertungAnimierteObjekte:Mensch

LumenRTLumion

look / feelIndividualitätGenauigkeit

Vid.6:AnimierteobjekteLumion Vid.7:AnimierteobjekteLumenRT

Lumion LumenRT

AnimierteObjekte

AuswertungAnimierteObjekte

AnimierteObjekte

Mensch

Transport

Mensch

Transport

4.7AnimierteObjekte

DenVergleich von Lumion und LumenRT in der Rub-rikAnimierteObjekte,habenwirandemBeispieldesMenschenvorgenommen,daereinesehrkomplexeBe-wegungsstruktur aufweist. LumenRThathierbei nichtüberzeug,daesderBewegunganNatürlichkeitundRe-alistik gemangelt hat. Der Mensch wie auch im Video zu sehen ist scheint leicht auf der Stelle zu laufen, dies führt zudemnegativenErgebnis.DieAuswertunghabenwiraufdenTransportundTierübertragen.SokommenwirbeiLumionauf„gut“undLumenRTauf„ungenügend“.

SYSTEM

BEDIENUNG

BIBLIOTHEK

SUPPORT

UMWELTEFFEKTE

ANIMIERTE OBJEKTE

MATERIALEFFEKTE

VEGETATIONSEFFEKTE

AUSGABE

llatio

ObjektePlazieren

flythru

tObjekte

pUmfang

llitä

tFormat/Export

Auflösung

W I C H T U N G

Tbl.14:WichtungMaterialeffekte

56KriterienMaterialeffekte

-Farbgebung-Realistik

-Natürlichkeit-Einstellungen

-Genauigkeit-Umfang

Emissive MaterialsUmfang

BumpRefractionSpiegelung

57AuswertungMaterialeffekte: Spiegelung

LumenRTLumion

NatürlichkeitEinstellungenFarbgebungRealistikGenauigkeit

Umfang+ NatürlichkeitEinstellungenFarbgebungRealistikGenauigkeit

Umfang+

Abb.35:SpiegelungLumion Abb.36:SpiegelungLumenRT

58AuswertungMaterialeffekte: Refraction

LumenRTLumion

Umfang+

Abb.37:RefractionLumion Abb.38:RefractionLumenRT

59AuswertungMaterialeffekte: Bump

LumenRTLumion

Umfang+

Abb.39:BumpLumion Abb.40:BumpLumenRT

60AuswertungMaterialeffekte:Umfang

LumenRTLumion

Umfang+

Abb.41:UmfangLumion Abb.42:UmfangLumenRT

61AuswertungMaterialeffekte: Emissive Materials

LumenRTLumion

Umfang- NatürlichkeitEinstellungenFarbgebungRealistikGenauigkeit

Umfang+

Abb.43:EmissiveMaterialsLumion Abb.44:EmessiveMaterialsLumenRT

62AuswertungMaterialeffekte

Refraction

Emissive Materials

Umfang

Lumion LumenRT

Refraction

Emissive Materials

Umfang

Materialeffekte Materialeffekte

Spiegelung Spiegelung

4.8 Materialeffekte

BeideProgrammehabeneinengutenUmfanganein-stellbaren Materialien, welche verschiedenste Effekteaufweisen.LumionisthierbeijedochimVorteil.BeiRe-fractionistessehrgutundbeidenanderenRubrikengut.AlleinbeiBumphatesetwasschlechterabgeschnit-ten,datrotzhöchsterEinstellungensichdieErscheinungkaumveränderthat.ZudemgabesnichtsehrvieleEin-stellungsmöglichkeiten.LumenRThatallgemeinetwasschlechter abgeschnitten. Hier hervorzuheben ist dieEinstellung eines Emissive Materials, in dem Programm hat es rundum und voll Überzeugt. Stark negativ istdie Refracton aufgefallen, da es keine richtige Brechung sondern eher eine Trübung des Glaskörpers gegebenhat.DerUmfangistgleichzusetztenmitLumionundbieteteineBandbreiteanMöglichkeiten,wiemaneinMaterialinSzenesetzenmöchte.BeimBumpEffektistes ähnlich da auch hier keine starke Veränderung auf-getreten ist. Die Beiden Programme unterstützen den Effekt des „Multilevel“ nicht. So kommen wir zu dem Ergebnis,dasLumionein„gut“undLumenRTein„be-friedigend“ erhält.

SYSTEM

BEDIENUNG

BIBLIOTHEK

SUPPORT

UMWELTEFFEKTE

ANIMIERTE OBJEKTE

MATERIALEFFEKTE

VEGETATIONSEFFEKTE

AUSGABE

llatio

ObjektePlazieren

flythru

tObjekte

pUmfang

llitä

tFormat/Export

Auflösung

W I C H T U N G

Tbl.15:WichtungVegetationseffekte

64KriterienVegetationseffekte

-Individualität-Genauigkeit

Landschaftsensemble

65AuswertungVegetationseffekte: Baum

LumenRTLumion

Vid. 8: Vegetationseffekt Baum Lumion Vid. 9: Vegetationseffekt Baum LumenRT

66AuswertungVegetationseffekte: Gras

LumenRTLumion

Vid. 10: Vegetationseffekt Gras Lumion Vid. 11: Vegetationseffekt Gras LumenRT

67AuswertungVegetationseffekte:Landschaftsensemble

LumenRTLumion

NatürlichkeitEinstellungenFarbgebungIndividualitätRealistik

look / feel+ NatürlichkeitEinstellungenFarbgebungIndividualitätRealistik

look / feel+

Abb.45:LandschaftsensembleLumion Abb.46:LandschaftsensembleLumenRT

68AuswertungVegetationseffekte

Lumion LumenRT

Vegetationseffekte

Landschaftsensemble

Vegetationseffekte

4.9 Vegetationseffekte

Die Vegetationseffekte sind ein wichtiger Teil in der Visu-alisierung von Architektonischen Entwürfen, da immer derAußenraumeinBestandteilist.HierhabenwirdreiAspekteUntersuchtBäume,GrasunddasLandschaft-sensembleansich.DieBewegungdesBaumesläuftbeiLumionsehrflüssigundsiehtdaheräußerstnatürlichaus.Dasgleiche istbei demGrasder Fall, komplexeBewegungen inalleRichtungengibtesauchhier.EinkleinenAbstrichgibtesbeidemLandschaftsensembleda wir uns hier wenige Einstellungen mehr gewünscht hätten.BeiLumenRTwirdallesebenfallsgutdargestellt,jedochbewegtsichdasGrassehrgerichtetunddurchdieFarbgebungnichtallzurealistischaus.Sokommenwir dazu das Lumion ein „sehr gut“ und LumenRT ein „gut“ erhält.

SYSTEM

BEDIENUNG

BIBLIOTHEK

SUPPORT

UMWELTEFFEKTE

ANIMIERTE OBJEKTE

MATERIALEFFEKTE

VEGETATIONSEFFEKTE

AUSGABE

llatio

ObjektePlazieren

flythru

tObjekte

pUmfang

llitä

tFormat/Export

Auflösung

W I C H T U N G

Tbl.16:WichtungVisualisierungseffekte

70KriterienVisualisierungseffekte

-Farbgebung-Realistik

-Natürlichkeit-Einstellungen

-Genauigkeit-Umfang

realtimeIllumination

DisplacementAntialasingDoF

coustics

71AuswertungVisualisierungseffekte: Depth of Field

LumenRTLumion

Umfang+

Abb.47:DoFLumion Abb.48:DoFLumenRT

72AuswertungVisualisierungseffekte: Antialising

LumenRTLumion

Umfang-NatürlichkeitEinstellungenFarbgebungRealistikGenauigkeit

Umfang-

Abb.49:AntialisingLumion Abb.50:AntialisingLumenRT

73AuswertungVisualisierungseffekte: Displacement

LumenRTLumion

Umfang-

Abb.51:DisplacementLumion Abb.52:DisplacementLumenRT

74AuswertungVisualisierungseffekte: Illumination

LumenRTLumion

Umfang+

Abb.53:IlluminationLumion Abb.54:IlluminationLumenRT

75AuswertungVisualisierungseffekte: Caustics

LumenRTLumion

Umfang+

Abb.55:CausticsLumion Abb.56:CausticsLumenRT

76AuswertungVisualisierungseffekte: realtime

LumenRTLumion

Umfang+

Abb.57:realtimeLumion Vid. 12: realtime LumenRT

77AuswertungVisualisierungseffekte

Antialising

Lumion LumenRT

Visualisierungseffekte Visualisierungseffekte

Displacement

realtime

Caustics

Illumination

Antialising

Displacement

realtime

Caustics

Illumination

4.10 Visualisierungseffekte

Bei den Visualisierungseffekten hat Lumion in den meis-ten Kategorien, wie Illumination, Caustics und DoF gut bis seht gut abgeschnitten. Es besteht die möglich-keitinbeidenProgrammenDisplacementanzuwenden,jedoch ist dieser Effekt eher demBump zuzuordnen.Sichtbar wird es im Schnitt einerWand Vertiefungenwerdennichtdargestellt.Texturenwerdenlediglichmitetwas mehr Helligkeit und Schatten versehen, es wird also ein Dsplacement vorgetäuscht. Wichtig zu sagen ist,dasswirkeineAngabenzumAntialiasinggefundenhaben.SelbstdiegutenSupportHilfenhabenhierbeiunsnichtgereicht.EbenfallseinsehrgroßesMankoist,dieRealtime.VielesbeiLumionkannerstindenAus-gabefunktionenhinzugefügtwerden.AlsBeispielwennman einen Film erstellt, muss man die gewünschten FunktionenundEffekteeinstellen.DiesistbeiLumenRTnichtderFall.Hierwirdallesdirektübernommenunddargestellt.EskannzukleinenVerzögerungenkommendochmankannüberdieshinwegsehen.ZudemistderEffektderCausticsehrgutbeiLumenRT.SokommenwirbeiLumionaufeinErgebnisvon„befriedigend“undbeiLumenRTaufeinesvon„gut“.

SYSTEM

BEDIENUNG

BIBLIOTHEK

SUPPORT

UMWELTEFFEKTE

ANIMIERTE OBJEKTE

MATERIALEFFEKTE

VEGETATIONSEFFEKTE

AUSGABE

llatio

ObjektePlazieren

flythru

tObjekte

pUmfang

tFormat/Export

Auflösung

W I C H T U N G

Tbl.17:WichtungAusgabe

79KriterienAusgabe

Quallität / Animation

Format/Export Geschwindigkeit

Auflösung

-Einstellungen -look / feel

-Userfreundlich-Umfang

-Geschwindigkeit

80AuswertungAusgabe:Quallität/Animation

LumenRTLumion

Einstellunglook / feelUserfreundlichUmfang

Abb.58:QuallitätLumion Abb.59:QuallitätLumenRT

81AuswertungAusgabe:Format/Export

LumenRTLumion

Abb.60:ExportLumion Abb.61:ExportLumenRT

82AuswertungAusgabe:Auflösung

LumenRTLumion

Abb.62:AuflösungLumion Abb.63:AuflösungLumenRT

83AuswertungAusgabe:Geschwindigkeit

LumenRTLumion

Geschwindigkeit- Geschwindigkeit+

Abb.64:GeschwindigkeitLumion Abb.65:GeschwindigkeitLumenRT

Lumion LumenRT

AuswertungAusgabe

Auflösung

Ausgabe Ausgabe

Auflösung

Format/Export Format/Export

Geschwindigkeit Geschwindigkeit

4.11Ausgabe

ImBereichderAusgabehabenbeideProgrammeunsereErwartungen nicht wirklich erfüllt. Komplett gescheitert sindsieimPunktFormatundExport.Eswarzwarleichtverständlich,dochgabeszuwenigeEinstellungenundAufgrunddessenistesauchnichtgeradeUserfreund-lich.EbensohabenQualität,AnimationundAuflösungunserer Erwartungen nicht entsprochen. Einzig positiv zuerwähnenistdieAusgabezeitvonFilmenundBildernbeiLumenRT.SokommenwirbeiLumionzueinem„aus-reichend“undbeiLumenRTzueinem„befriedigend“.

5. RESÜMEE

SYSTEM

BEDIENUNG

BIBLIOTHEK

SUPPORT

UMWELTEFFEKTE

ANIMIERTE OBJEKTE

MATERIALEFFEKTE

VEGETATIONSEFFEKTE

AUSGABE

L U M E N R T

L U M I O N

Legende sehr gut gut befriedigend ausreichend ungenügendTbl.18:Auswertung

Resümee

5 Resümee

AbschließendzuunsererArbeitistzusagen,beideProgrammesindnacheinerkurzenEinarbeitungleichtverständlichundzubenutzen sind.DieUntersuchunghat gezeigt, dassdieSoft-wares für Studenten gut geeignet sind. LumenRT an sich erfüllt den Zweck eines Echtzeitrenderers komplett, da die gewünsch-ten Effekte direkt gezeigt und visualisiert werden. Bei Lum-ionwerdenvieleEffekteerstbeiderAusgabehinzugefügt,wiezumBeispielSpiegelungoder„WindinPflanzen“.DawirdiesesThemaausSichtvonStudentenanalysieren,kommenwirzumErgebniss,dassLumionunserklarerFavoritist.GeradeindenwichtigenBereichenBibliothek,Umwelteffekte,Vegetationsef-fekte hat Lumionmit „sehr gut“ abgeschnitten. Gut veran-schaulichtwirdesinderTabelle,beiderLumionüberwiegendim grünen Bereich liegt. Die Einarbeitungwar zusätzlich einwenig leichter, da man das Programm automatisch auf Deutsch umstellenkonnte,wasdasarbeiteneinwenigleichtergemachthat.ImPunktderAusgabesindbeideProgrammemangelhaft.DieEinstellungsmöglichkeitenundderUmfangwarenunsein-deutigzuwenigundnichtUserfreundlich.GeradedieBild-undVideoformatehabensehrschlechtabgeschnittenundderenein-stellbareAuflösung.

Resümee

Wünschenswert wäre es, das Lumion auf einem normalen für denstudentischenGebrauchüblichenLaptopflüssigundüber-hauptlaufenwürde.LumenRTfunktioniertebeigeringerQua-litäteinwandfrei,wurdebeihöhererjedochauchlangsamundruckelte.DadieTechnikjedochinnächsterZeitgroßeSprüngeerlebenwird,istinderZukunftdieskeinrelevantesProblem,nach unserer Meinung. Auch die Viewer hätten wir uns anders, beziehungsweisebesservorgestellt.WirhabenunsindieRolledes Architekten und des Bauherren hineinversetzt, welche die-se Programme nutzen wollen und sind zu dem Schluss gekom-men,dassesunpraktikabelist.OffeneFragenbleibenunszurProVersionderbeidenProgram-me, da wir nur die studentischen oder freien Demoversionen nutzen konnten und uns daher einige Features nicht offen stan-den. Abschließendistzusagen,dassbeideProgrammeVor-undauchNachteileaufweisenaberdieArbeitmitIhnenSpaßmachtundauchinnächsterZeitvonunsöfftersimArbeitsalltagangewandwird. In naher Zukunft wird das Potential und auch die Bedeu-tung von Echtzeitrenderprogrammen steigen.

Vid. 13: Barcelona Pavillon Lumion

Barcelona Pavilion

- Video zum Favoriten Lumion- System: •Windows8.1 •Intel(R)Core(TM)i5-4590CPU@3,30GHz •8,00GB(RAM) •64-Bit-Betriebssystem •NVIDIAGeForceGT630- Effekte: •Spiegelung,Schatten,Wasser, Vegetation, Materialien, Wolken und BewegteObjekte-Auflösung: •1280x720 •25Einzelbilder/Sekunde- Zeitaufwand: •Gestaltungca.60min •Renderingca.480min- Fehler: •KachelnderTexturen •KräftigenschwarzerSchatten

Anhang

Quellenverzeichnis

http://www.awn.com/sites/default/files/image/featured/1015108-e-software-announces-lumenrt-4.3.jpghttps://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/01/Logo_Lumion.jpg/613px-Logo_Lumion.jpghttps://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/fakultaet_forst_geo_und_hydrowissenschaften/fachrichtung_wasserwesen/ihb/research/folder_phd_bmedicke/tud_logohttp://tu-dresden.de/service/publizieren/cd/3_kommunikationsmittel/04_praesentationenhttp://www.lumenrt.com/http://www.lumion3d.de/https://de.wikipedia.org/wiki/Bildsynthesehttp://docs.unity3d.com/Manual/GIIntro.htmlhttps://studi-lektor.dehttps://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e6/IMac_vector.svg/2000px-IMac_vector.svg.pnghttp://www.topcorrect.dehttp://www.padmobil.com/bilder/wallpaper/5-mosaik/ipad-wallpaper-blaues-mosaik.jpghttp://praxistipps.chip.de/was-ist-rendern-einfach-und-verstaendlich-erklaert_41925https://de.wikipedia.org/wiki/Rendern_(Design)https://de.wikipedia.org/wiki/Bildsynthesehttps://de.wikipedia.org/wiki/Computergrafik

Anhang

Abbildungsverzeichnis

Abb.1:http://lumion3d.com/products/Abb.2:http://www.lumenrt.com/store/Abb.3:ScreenshotLumionAbb.4:ScreenshotLumenRTAbb.5:ScreenshotLumionAbb.6:ScreenshotLumenRTAbb.7:ScreenshotLumionAbb.8:ScreenshotLumenRTAbb.9:ScreenshotLumionAbb.10:ScreenshotLumenRTAbb.11:ScreenshotLumionAbb.12:ScreenshotLumenRTAbb.13:ScreenshotLumionAbb.14:ScreenshotLumenRTAbb.15:http://lumion3d.com/showcase/Abb.16:http://www.lumenrt.com/features/Abb.17:ScreenshotLumionAbb.18:ScreenshotLumenRTAbb.19:ScreenshotLumionAbb.20:ScreenshotLumenRTAbb.21:ScreenshotLumion

Anhang

Abb.22:ScreenshotLumenRTAbb.23:ScreenshotLumionAbb.24:ScreenshotLumenRTAbb.25:ScreenshotLumionAbb.26:ScreenshotLumenRTAbb.27:ScreenshotLumionAbb.28:ScreenshotLumenRTAbb.29:ScreenshotLumionAbb.30:ScreenshotLumenRTAbb.31:ScreenshotLumionAbb.32:EigenarbeitAbb.33:FototoolLumionAbb.34:FototoolLumenRTAbb.35:FototoolLumionAbb.36:FototoolLumenRTAbb.37:FototoolLumionAbb.38:FototoolLumenRTAbb.39:FototoolLumionAbb.40:FototoolLumenRTAbb.41:ScreenshotLumionAbb.42:ScreenshotLumenRT

91Anhang

Abb.43:FototoolLumionAbb.44:FototoolLumenRTAbb.45:FototoolLumionAbb.46:FototoolLumenRTAbb.47:FototoolLumionAbb.48:FototoolLumenRTAbb.49:EigenarbeitAbb.50:http://www.software3d.de/lumenrt.htmlAbb.51:FototoolLumionAbb.52:FototoolLumenRTAbb.53:FototoolLumionAbb.54:FototoolLumenRTAbb.55:FototoolLumionAbb.56:FototoolLumenRTAbb.57:EigenarbeitAbb.58:ScreenshotLumionAbb.59:ScreenshotLumenRTAbb.60:ScreenshotLumionAbb.61:ScreenshotLumenRT

Abb.62:ScreenshotLumionAbb.63:ScreenshotLumenRTAbb.64:ScreenshotLumionAbb.65:ScreenshotLumenRT

Videoverzeichnis

Vid.1: https://www.youtube.com/watch?v=badK8koeCUAVid.2: EigenarbeitimProgrammLumionVid.3: EigenarbeitimProgrammLumenRTVid.4: EigenarbeitimProgrammLumionVid.5: EigenarbeitimProgrammLumenRTVid.6: EigenarbeitimProgrammLumionVid.7: EigenarbeitimProgrammLumenRTVid.8: EigenarbeitimProgrammLumionVid.9: EigenarbeitimProgrammLumenRTVid.10:EigenarbeitimProgrammLumionVid.11:EigenarbeitimProgrammLumenRTVid.12:https://www.youtube.com/watch?v=19wy5kawoJAVid.13:EigenarbeitimProgrammLumion(https://www.you tube.com/watch?v=_iW-AeKGN7c)

Anhang

Tabellenverzeichnis

Tbl.1: EigenarbeitTbl.2: EigenarbeitTbl.3: EigenarbeitTbl.4: EigenarbeitTbl.5: EigenarbeitTbl.6: EigenarbeitTbl.7: EigenarbeitTbl.8: EigenarbeitTbl.9: EigenarbeitTbl.10:EigenarbeitTbl.11:EigenarbeitTbl.12:EigenarbeitTbl.13:EigenarbeitTbl.14:EigenarbeitTbl.15:EigenarbeitTbl.16:EigenarbeitTbl.17:EigenarbeitTbl.18:Eigenarbeit

VERGLEICH VON ECHTZEITRENDERPROGRAMMEN · steuerung von Grafikpipelineswerden üblicherweise...

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