Cinema 4D Grundkurs

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Sind hohe Strahltiefen gefragt, kann eine Kombination aus Irradiance Cache und Licht-Maps günstig sein.

Transkript

Wir beschäftigen uns gerade mit der Ausleuchtung unseres Innenraums und haben gesehen, dass die Beleuchtungsqualität und die Verteilung des Lichts direkt mit der sogenannten Strahltiefe zusammenhängt. Gerade, wenn es eher um verschachtelte Räume geht, profitieren wir stark davon, dass das Licht möglichst oft abprallen kann. Es gibt daher Verfahren, die auf hohe Strahltiefen optimiert sind. Dazu gehört die Berechnung sogenannter Licht-Maps als sekundäre Methode. Sie sehen, dass da der Standardwert schon 16 Reflexionen beträgt. Das ist die maximale Tiefe. Schauen wir uns das mal an. Ich senke mal die Eintragsdichte für den Irradiance Cache auf Vorschauqualität, damit wir nicht so lange warten müssen. Lassen wir das mal rechnen. Sie sehen hier so ein Rauschmuster. Das ist die Licht-Map, die berechnet wird. Obendrauf kommt die Berechnung des Irradiance Caches. Dann wird das Ganze zusammengerechnet. Wenn ich das mal vergleiche, Ich nehme mal diese beiden zum Vergleich. Das war das, wo wir zweimal Irradiance Cache hatten. Mit einer Strahltiefe von 5, wenn ich mich erinnere. Das war die Strahltiefe 16 mit den Lightmaps. Schauen Sie mal die Berechnungszeiten an. Obwohl wir hier das Licht noch öfter haben abprallen lassen, Natürlich haben wir hier die Qualität etwas abgesenkt auf Vorschau. Der Zeitunterschied ist trotz der vielfach höheren Strahltiefe doch sehr angenehm. Diese Licht-Map-Geschichte ist also sehr praktisch, wenn wir oft abprallendes Licht verwenden wollen. Sie haben hier dazu noch Einstellungen, wo man über den Zahlenwert definieren kann, wie viele Zellen das Ganze haben sollte. Sie erkennen an dem Wort Maps schon, dass es ähnlich wie bei den Radiosity Maps wieder um eine Struktur geht, die mit Werten gefüllt wird, die dann miteinander verrechnet werden. Auch hier kann man sogar die Radiosity Maps benutzen, um diese Map noch einmal in eine andere umzurechnen. Das hat immer den Hintergedanken, dass man da eine Glättung erreicht, also die Helligkeitsverläufe dann noch weicher, natürlicher werden. Das ist ein sehr schönes Verfahren, das man verwenden kann. Dementsprechend gibt es auch etwas, was von dieser Glättung weggeht. Die Glättung nimmt uns ja auch immer Präzision weg. Es gibt auch ein Verfahren, das nennt sich Quasi-Monte Carlo. Wenn ich das mal allein ohne zweite Methode verwende und das mal rechnen lasse, das fällt in die Kategorie Brute Force ("Rohe Gewalt"). Wir haben nicht mehr den Prozess, wo am Anfang noch eine Abschätzung passiert, sondern der Renderer legt direkt los. Das ist im Prinzip schon das finale Bild. Sie sehen den Nachteil. Die Präzision ist in Ordnung. Aber wir bekommen ein Rauschen im Bild. Dieses Rauschen kriegen Sie nur in den Griff, wenn Sie noch mehr Berechnungsstrahlen losschicken und folglich dauert die Berechnung dann immer länger. Aber rechnerisch ist das ein sehr präzises Verfahren. Es kann zum Beispiel auch sehr kleine Schattenwürfe an den Objekten darstellen und ähnliches. Für Produktdarstellungen könnte sich das lohnen. Vor allem für Animationen ist das oft eine gute Alternative, weil dieses Rauschen dann nicht mehr ganz so dramatisch ist, wenn sich etwas bewegt und es vor allem nicht im Bild flackern kann. Die anderen Verfahren sind jeweils so, dass wir da ja mit Maps zu tun haben oder mit Strahlen, die in jedem Bild vielleicht etwas anders in die Szene geschickt werden. Da kann es eben sein, dass dann Helligkeiten anfangen zu flackern. Dass eine Wand mal etwas heller, mal etwas dunkler ist. Jedes Bild für sich allein betrachtet sieht in Ordnung aus, aber in der Abfolge einer Animation kann es dann flimmern und flackern. Deswegen ist dieses QMC-Verfahren, Quasi-Monte Carlo, oft die richtige Wahl. Es kann teilweise beschleunigt werden, wenn man es mit Radiosity Maps kombiniert, weil die eine glättende Wirkung haben. Dann würde man dieses Rauschen los und kann gleichzeitig sogar noch die Berechnung etwas beschleunigen, wenn ich das hier mal starte. Wir hatten gerade immerhin 1:12 Minuten. Und haben jetzt die Kombination mit Radiosity Maps. Sie sehen, die Wirkung ist einfach eine etwas andere. Aber wir sehen auch schon an der Rechenzeit, dass es dadurch um einiges schneller wird. Hat also alles ein Für und Wider. Da muss man immer schauen. Aber Sie sehen, wir sind hier jetzt fast bei einem Drittel angekommen mit dem gleichen Verfahren. In der Regel kommen Sie aber am besten, im Standbild-Bereich sowieso, mit dem Irradiance Cache aus. Wenn Sie wenig Strahltiefen haben, einfach mit Radiosity Maps kombinieren, um die Berechnung zu beschleunigen. Bei vielen Strahltiefen entweder nochmal Irradiance Cache als zweite Methode oder Licht-Maps, um die extremen Strahltiefen realisieren zu können. Das ist eine sehr reizvolle Kombination für Standbilder. Man muss nur schauen, dass man die Eintragsdichte nur so hoch wie nötig einstellt. Sie definiert natürlich stark die Dauer, die wir brauchen. Hier haben wir nochmal Samples. Diese Punkte, die Sie am Anfang auf den Wänden gesehen haben, das war die Eintragsdichte, das waren nur die Messpunkte. Von jedem dieser Messpunkte aus werden dann Strahlen in die Gegend geschickt, um Licht zu sammeln, und das sind diese Samples. Über diese Anzahl steuern Sie im Prinzip die Strahlen, die das Licht einsammeln und über diese Eintragsdichte steuern Sie die Punkte, die nachher miteinander verrechnet werden, um die Schattierung auf einer Wand zum Beispiel darzustellen. So hängt das Ganze miteinander zusammen.

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10 Std. 2 min (70 Videos)
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