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Cinema 4D Grundkurs

Der physikalische Himmel

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Gerade für die Simulation natürlicher Sonnenbeleuchtung eignet sich der physikalische Himmel, denn dieser berechnet automatisch Sonnenlicht und dessen Streustrahlung in der Atmosphäre, basierend auf der eingestellten Tageszeit.

Transkript

Wir haben hier an einem einfachen Beispiel einmal durchgespielt, wie wir zum Beispiel die Beleuchtung einer Außenszene durch den Himmel simulieren können, indem wir natürlich eine Sonnen-Lichtquelle haben, aber zusätzlich auch noch unterstützende Lichtquellen, die praktisch das Himmelslicht, also das in der Luft gestreute Licht, oder auch das von anderen Objekten in der Umgebung zurückprallende Licht simulieren. Es gibt jedoch hier auch, sofern Sie zumindest die Visualize-Version haben, einen sogenannten physikalischen Himmel, den Sie hier in diesem Menü für Szene-Objekte finden können. Dieses Objekt enthält bereits eine Sonnen-Lichtquelle und auch eine Lichtquelle für das bläuliche Himmelslicht, und kann zusätzlich auch noch die typischen Blauverläufe erzeugen, die wir halt so am Himmel sehen. Und darüber hinaus lassen sich auch noch Wolken darstellen und Ähnliches. Ich werde daher mal die Lichtquellen hier, am besten schalten wir die direkt übers grüne Häkchen alle aus, und rufen hier mal den Physikalischen Himmel auf. Der physikalische Himmel hat diverse Einstellungen, die eigentlich hier auf der Basis-Einstellungsseite beginnen. Wenn wir da etwas nach unten schauen, sehen wir nämlich hier verschiedene Optionen für die Effekte, die wir uns berechnen lassen können. Und da geht es meistens darum, natürlich eine Himmelsdarstellung zu haben, also hier dieses Himmelsblau, was wir hier schon sehen, und natürlich eine Sonne zu erzeugen. Darüber hinaus lassen sich noch Nebeleffekte oder eben Dunst und ähnliche Geschichten, also eine Verfärbung der Objekte, die vielleicht auch weiter weg sind von uns selber, realisieren. Wir können Wolken darstellen lassen, so wie hier zu sehen, und Ähnliches. Aber die ersten beiden Kategorien, das möchte ich Ihnen mal zeigen, das sind die wichtigsten. Es geht los mit der Zeit und Position, wo wir uns einfach Gedanken darüber machen, zu welcher Jahreszeit wir uns befinden, welche Uhrzeit, typischerweise 12 Uhr ist natürlich die Sonne immer an ihrem höchsten Stand. Könnten jetzt auch mal hier eine Uhrzeit wählen. Sie sehen, was dann hier passiert; dass dann automatisch die Sonne wandert. Und wenn ich mal in die späteren Stunden hineingehe, Sie sehen auch, dass das Sonnenlicht sich entsprechend verfärbt, passend zu dem Sonnenstand. Das, was hier in der Vorschau nicht sonderlich gut funktioniert, ist die Schattendarstellung. Da müssen wir dann einfach mit Testberechnungen verifizieren. Ich kann mir also hier eine beliebige Uhrzeit auswählen. Und ich könnte sogar hier im unteren Teil geordnet nach Kontinenten auch nochmal einen Standort wählen, weil es logisch ist, dass zum Beispiel am Äquator die Sonne zu dieser Jahres- und Uhrzeit anders steht als am Südpol oder am Nordpol. Deswegen kann man hier auch noch eine Stadt wählen. Wenn ich mal von oben auf die Szene schaue, sehen Sie hier, dass über den physikalischen Himmel auch so eine Windrose generiert wird, die hier auch schon die üblichen Himmelsrichtungen als Kürzel stehen hat. Süden, Norden, Osten, Westen. Und hier angedeutet dieser Kreis mit dem Kreuz dadurch. Das ist praktisch der Sonnenstand, der hier relativ zur Erde auf einer Bahn sich bewegt. Sie sehen, wenn ich die Uhrzeit verändere, dreht sich praktisch die Sonne auf dieser Bahn, oder bewegt sich auf dieser Bahn. Das heißt, diese Nordrichtung, wenn Sie jetzt ein Haus bauen würden 3-dimensional, können Sie natürlich so drehen mit dem Rotations-Werkzeug, dass das passt zu der Form und Lage des 3D-Objekts in Ihrer Szene. Standardmäßig liegt Norden immer in Richtung der Welt-Z-Achse. Aber Sie können das eben hier auch frei rotieren. Und somit sehen Sie hier, der Sonnenstand wandert natürlich dann entsprechend mit. Die Himmels-Darstellung, da ist jetzt nicht so wahnsinnig viel, was wir verändern müssten. Das ist eigentlich immer schon so alles eingestellt, dass das eben physikalisch korrekt läuft. Sie könnten aber zum Beispiel die Intensitäten verändern, zum Beispiel der Atmosphäre. Wenn Sie jetzt eine Situation haben, wo Sie sagen, ich möchte in einem Heißluftballon weit über der Erde schweben oder ich bin auf einem hohen Berg, dann könnten Sie praktisch die Atmosphärenstärke hierüber abdunkeln oder dünner machen, also praktisch die verbleibende Atmosphärendicke über uns zurücknehmen; sodass wenn ich jetzt hier mal die Landschaft vielleicht nicht so sehr wie einen einzelnen Berg wirken lasse, sondern eher so wie eine Gebirgslandschaft, die sich weiter ausbreitet; muss mal gucken, dass wir hier etwas finden, was ein bisschen spannender aussieht, so vielleicht; dann könnte es ja sein, dass wir uns auf einem benachbarten Gipfel befinden und entsprechend eben über uns gar nicht mehr so viel Atmosphäre ist. Wenn ich mal ein bisschen nach oben gucke, und ich jetzt in dem physikalischen Himmel einmal die Atmosphärenstärke immer weiter abdunkle, dann sehen Sie, dass tatsächlich dann auch zu einer Tageszeit, wir sind ja jetzt bei 17 Uhr, hier schon die ersten Sterne durchkommen durch die Atmosphäre. Das ist also nicht mehr ganz typisch. Wenn man sehr hoch ist, also irgendein Observatorium auf einem hohen Berg zum Beispiel. Das können Sie also auch hiermit simulieren. Ansonsten haben wir hier 100 Prozent als Stärke. Ich denke mal, sonst braucht man hier nicht allzu viel zu beachten. Und dann gibt es Einstellungen für die Sonne. Auch deren Intensität und Färbung wird im Prinzip automatisch über Datum und Uhrzeit eingestellt. Hier unten haben wir schon den Typ richtig mit Fläche-Licht eingestellt, also der durchaus realistischen Berechnungsart. Was Sie hier jetzt noch steuern könnten, ist das Größenverhältnis. Das ist praktisch, wenn ich jetzt nochmal in den Himmel hineinschaue, Und ich mache mal die anderen Lichtquellen, die wir vorher verwendet haben, aus, damit wir uns da nicht vertun. Ich schaue mich jetzt hier mal ein bisschen um und dann kann man erahnen, dass hier oben, wo es so gleißend hell wird, hier irgendwo unsere Sonne steht im physikalischen Himmel. Hierüber, über das Größenverhältnis könnte man jetzt praktisch steuern, wie groß die Darstellung der Sonne am Himmel sein soll. Wenn ich jetzt mal hier das Ganze immer weiter optisch vergrößere, wird irgendwann die Sonne wirklich als große Scheibe erscheinen, da ist sie endlich. Und entsprechend weicher wird dadurch der Fläche-Schatten. Wir haben schon darüber gesprochen, dass je größer die Lichtquelle ist, desto weicher wir der Fläche-Schatten. Das heißt, das wäre die Stellschraube dafür, wenn Ihnen die Schatten nicht gefallen. Ich gehe jetzt mal in die; über hier Ansicht Ansicht rückgängig Schritt für Schritt zurück, bis wir wieder da sind, von dem Blickwinkel ungefähr, wo wir das Gebirgsmassiv hier richtig sehen. Und könnten jetzt hier einfach mal sagen, rechne mit das doch mal, um mal tatsächlich zu sehen, wie die Schatten wirklich aussehen. Und dann sehen Sie genau den Effekt, den wir vorhin versucht haben, mit einzelnen Lichtquellen zu simulieren, nämlich dass es hier Bereiche gibt, wo das Himmelslicht dafür sorgt, dass es eigentlich keinen perfekt schwarzen Bereich gibt, weil eben selbst wenn die Sonne hier steht, von hier auch nochmal ein bisschen Streustrahlung bläulich gefärbt dann auf die Rückseite der Berge fällt. Das nimm uns also so ein bisschen die Arbeit ab, wenn es um die Beleuchtung geht von Außenszenen. Ich schaue mir das jetzt nochmal aus einer anderen Richtung an. Sie sehen, dass das hier auch jetzt so ein bisschen diesen warmen Farbton hat. Das macht die Sonne eben automatisch, dass wir nicht dieses unnatürlich weiße Licht haben. Jetzt ist es aber immer noch so, dass das Licht sich nicht wirklich realistisch verteilt Wir haben eine Hauptlichtrichtung, unser Sonnenlicht, und wir haben einmal dieses etwas aufhellende bläuliche Licht noch. Aber es fehlt noch die Komponente, dass das Licht hier zwischen den Wänden zum Beispiel hin und her springt, sich verteilt auf dem Objekt, auf der Szene. Und das ist etwas, was man jetzt entweder nur erzeugen kann, indem ich viele weitere Lichtquellen dem Ganzen noch hinzufüge und die natürlich auch passend zu meinem Objekt platziere. Oder aber ich benutze eine bestimmte Berechnungsart, die das automatisch für mich macht, die sogenannte Globale Illumination. Das ist etwas, was also nachher besonders realistisch wirkt. Die globale Illumination sorgt dafür, dass dieses direkte Licht, was wir hier über normale Lichtquellen erzeugt haben, dass das durch Reflektionen sich verteilen kann und dadurch auch in Bereiche kommt, die vorher gar nicht beleuchtet wurden.

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10 Std. 2 min (70 Videos)
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