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Grundlagen
der Medientechnik
Rendering
Fotorealistische Bilder und Videos
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Albrecht
12. Januar 1999
Inhalt der Vorlesung
Termin
Inhalt
Oktober
3
November
3
Dezember
Januar
3
2
Einführung,
Grundlagen der Rechentechnik
Internet und Web-Design,
Digitale Bilder
Bildbearbeitung, 3D-Modeling
CAD/CAM und RPT, Rendering
Kurswoche
Kurswoche
Projektwoche
.
Vorlesungsfreie Zeit/Projektwochen/Prüfungen
22. Januar bis 31. März 1999
April
Mai
3
3
Juni
3
Text- u. Layout, Grafikdesign,
Digitaler Modellbau, RapidPrototyping, Virtuelle Realität
Multimedia, Video, Beleg
Kurswoche
Kurswoche
Rendering
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Was heisst Rendering ?
Rendersysteme
Demonstration und Beispiele
Ausblick, Tendenzen
Was heißt Rendering ?
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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 ?
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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
Rechnerinternes Modell
Maßgerecht
Freihand
Konstruktion, CAD
Virtuelle Realität
2D
Technische
Zeichnung
3D
2D
3D
Grafik Design
3D-Modeling
Render-Systeme
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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
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Literatur: - c‘t 1998, Heft 2 und Heft 16
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Was ist 3D Studio ?
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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
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Benutzeroberfläche
2D-Modeling
3D-Modeling
Kamera
Licht
Material
Rendering
Animation
Wie arbeitet 3D Studio ?
Entscheidend:
Woher kommt das 3D-Modell ??
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3D-Modell in Umgebung = Szene
Kamera = Ansicht
Beleuchtung
Material
Rendering
Demonstration
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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
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Kamera
Beleuchtung
Material
Rendering-Parameter
Kurs und Ergebnisse
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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
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Studenten des Crash-Kurses
Andrea Gunschera: Modeling mit AutoCAD
Rendering mit Siview 5.2
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Jürgen Albrecht:
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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
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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
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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
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Verschiedene Video-Kompressionsformate
Bildformat und Auflösung
Player und Rechenleistung
Noch nicht genügend Know-how
Demonstration
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Prinzip Keyframing
Animation von Objekten
Animation von Licht
Animation von Material
Ausgabe als Video
Beispiel-Videos
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Carol Selig
Gerd Wünsche
Markus Mannes
Steffen Weber
Thomas Orenz
Jürgen Albrecht
Saturn
Zahnradgetriebe
Spinne
Scheinwerfer
Signet
Gelenkgetriebe
Beispiel: Getriebe-Animation
AL / Februar 1961
Beispiel: Getriebe-Animation
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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
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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
3DModell
CAD/CAM
R. Prototyping
Virtuelle Welten
Präsentation
Multimedia
Internet
Grafik Design
R
R
R
R
R
Rendering
Das Performance-Problem
5000
1000
400
200
33
16
8
???
Merced
Pentium II
Pentium
PC - 486
PC - 386
PC-AT-286
2004
?????
2000
Video
1997
Rendering
1994
3D-Modellbau
1992
Farbe, Pixelbild
1990
Grafik
1986
Textverarbeitung
Juli 1998
Die Zeiten ändern sich ...
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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
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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
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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
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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