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Cinema 4D R19: Neue Funktionen

Physikalisches Material

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Realistische Oberflächen definieren sich hauptsächlich über diffuse Spiegelungen ihrer Umgebung. Diesem Umstand trägt ein neues physikalisches Material Rechnung, das von einer realistischen Szenenbeleuchtung ausgeht.

Transkript

Wenn wir uns den Materialmanager anschauen, dann sehen wir hier eine Neuerung im Erzeugen-Menü, wo wir ein neues physikalisches Material jetzt finden können. Dieses physikalische Material, wenn wir das aufrufen und einmal durch Doppelklick öffnen, ist, wenn wir es uns genau ansehen, eigentlich nichts anderes, als ein Standardmaterial, so wie wir es schon kennen, nur dass hier der Farbe-Kanal nicht aktiv ist, und stattdessen in der Reflektivität eine diffuse Glanzebene die Basis bildet. Warum hat man das gemacht, nun aus der Überlegung heraus, was denn ein wirklich echtes, also sprich physikalisches Material ausmacht? Und da landet man natürlich ganz schnell bei der Frage, wie Oberflächen mit Helligkeiten, mit Licht umgehen. Bis jetzt haben wir diese Frage immer dadurch beantwortet, dass wir im Farbe-Kanal ein Schattierungsmodell ausgewählt haben, was beschreibt, wie die Helligkeiten auf der Oberfläche verlaufen. Und haben dann in Kombination und mit Lichtquellenobjekten eine Helligkeit auf die Oberfläche geschickt, die dann entsprechend des Einfallswinkels zu einer Schattierung geführt hat. Und dann haben wir zusätzlich noch die globale Illumination verwendet, damit das eintreffende Licht von der Oberfläche auch auf andere Objekte reflektiert werden kann, und eben auch weitergeleitet werden kann. Also diffus sich verbreiten kann. Nun all das lässt sich hier bereits durch die Reflektivität machen. Denn wenn wir hier eine diffuse Ebene haben, dann ist die ja so rau, so diffus, dass wir in dieser Spiegelung eigentlich die Umrisse der Objekte oder der Umgebung gar nicht erkennen können. Aber dennoch die Farben und Helligkeiten der Umgebung hier sich einspiegeln und wiederfinden können. Und das ist ja genau das, was die globale Illumination normalerweise macht. Das heißt, wenn alle Objekte, und das ist natürlich gewissermaßen die Voraussetzung, dass das funktioniert, wenn alle Objekte in der Szene mit so einer diffusen Reflektivitätsebene als Basis ausgestattet sind, dann verbreiten sich darüber automatisch die Reflektion der Oberflächen, und wir erhalten automatisch eine globale Illumination, ohne dass wir die separat aktivieren müssen in den Render-Voreinstellungen. Das einzige, was mich jetzt persönlich hier etwas noch stört, und was so ein bisschen dem vielleicht widerspricht, wenn man an das Thema physikalisch korrekt denkt, ist die Glanzlichtstärke. Das mag auch der Grund sein, weswegen oftmals hier dieses Vorschauobjekt, was wir hier sehen, etwas sehr hell, etwas sehr überstrahlt wirkt. Denn das Glanzlicht ist hier so ein bisschen eine Trickserei von Cinema 4D, um Lichtquellen auch Glanz erzeugen zu lassen, die eigentlich gar keine Form und keine Größe haben. Also zum Beispiel so eine Punktlichtquelle oder ein Spot. Das heißt, wenn wir tatsächlich physikalisch korrekt arbeiten wollen, dann erzeugen wir Licht besser mit leuchtenden Oberflächen. Also verwenden den Leuchtenkanal eines Materials, um einfach Oberflächen hell zu machen, und dadurch spiegeln die sich dann natürlich stärker in Objekte ein und machen diese Objekte hell. Oder wir verwenden ein Flächenlicht, denn auf Flächenlichtquellen können eine ganze Bandbreite an verschiedenen Formen annehmen, und können eben sich in den Spiegelungen zeigen, und können in Spiegelung berechnet werden. Sie sehen hier vielleicht schon, dass es eine Ableitung gibt des bekannten Flächenlichts, das nennt sich dann physikalisches Licht, was aber auch wieder im Prinzip einfach nur eine Flächenlichtquelle ist, bei der bereits aktiviert wurde, dass eben diese Spiegelung in Oberflächen eintritt und wo dann realistisches Abnahmeverhalten über fotometrische Einstellungen bereits aktiviert wurden. Also einfach nur ein Flächenlicht, was schon so vorkonfiguriert ist, dass es hier mit unserem physikalischen Material perfekt zusammen arbeiten kann. Mein Vorschlag also, wenn Sie das beherzigen, mit Flächenlichtern oder leuchtenden Objekten Ihre Szene zu beleuchten, dann können Sie auf die Glanzlichteigenschaft hier verzichten, was automatisch dazu führt, dass dann hier auch unsere Vorschau um einiges realistischer nun aussieht. Und wir können uns ganz normal mit den Farbeinstellungen in dieser diffusen Lambert-Ebene hier beschäftigen, um jetzt die Oberflächenfarbe hier einzustellen. Ein Fresnel-Effekt ist bei dieser Ebene nicht nötig. Das ist eben, wenn es perfekt diffus sein soll. Dann fehlt die Blick- und Krümungsabhängigkeit dieses Schattierungseffektes weg, aber wir können natürlich oben auf diese sehr diffuse Ebene noch weitere Glanzebenen legen, deswegen ist hier auch schon eine solche Ebene standardmäßig vorhanden, über die wir dann das eigentliche Glanzverhalten, also in der Regel den Glanzpunkt hier definieren können. Auch hier können wir problemlos auf die Glanzlichtstärke eigentlich verzichten, wenn wir mit leuchtenden Objekten oder eben Flächenlichtern arbeiten. Und können dann hier beliebig einstellen, wie knackig der Glanz sein soll, oder wie matt der Glanz sein soll. Bei dieser Ebene muss beachtet werden, dass ein Fresnel-Effekt hier voreingestellt ist, der für Plastik gedacht ist, also für Polyethylen. In dem Fall, das heißt, wenn es eben keine Kunststoffoberfläche werden soll, dann denken Sie daran, dass Sie hier entsprechend einen anderen Eintrag wählen, oder gegebenenfalls sogar hier auf ein leitendes Preset umschalten für Chrom oder was auch immer, dann an Schicht oben auf diesem Objekt vorhanden sein soll. Das zweite, wo hier dran zu denken ist, ist die Farbe. Wir haben ja jetzt hier über die Fresnel- oder Fresneleigenschaft bereits eine Reduzierung des Effekts aktiviert. Brauchen also hier keine weitere Filterung, diese ist aber hier aktiviert dadurch, dass wir keine perfekte Helligkeit haben, sondern nur 80%. Das heißt, um den Fresnel-Effekt jetzt wirklich zu 100% auszunutzen, würde ich vorschlagen, hier die Farbe auf perfektes Weiß einzustellen, so dass wir jetzt hier keinen zusätzlichen Verlust haben in der Reflektivität, die oben auf dem diffusen Anteil liegt. Wenn Ihnen das zu intensiv ist, dann kann man natürlich über die Farbe oder im oberen Ebenenteil hier über die Gesamtintensität dieser Ebene das auch beliebig zurückfahren. Das wäre der Standardaufbau für physikalisch korrekte Materialien. Ergänzt werden kann das Ganze wie gewohnt, durch Relief und normale Einstellungen, einfach um die Schattierung der Oberfläche darüber zu beeinflussen, oder über Displacement, wenn die Form tatsächlich auch verändert werden soll. Des Weiteren können wir problemlos den Alpha-Kanal verwenden, um Teile dieser Oberfläche auszuschneiden, oder durchsichtig zu machen. Oder wir können auch die Transparenz verwenden natürlich, wenn wir es mit Flüssigkeit oder Glas zum Beispiel zu tun haben. Leuchten, da hatten wir bereits drüber gesprochen, das ist auch ein erlaubter Kanal, wenn man das so sagen darf, um Oberflächen zu erstellen, die eben dann wie Lichtquellen auf die benachbarten Objekte wirken. Dann brauchen Sie jedoch, in der Regel, hier die Reflektivität nicht mehr. Also wenn es nur darum geht, eine Lichtquelle zu erzeugen, dann reicht das Leuchten alleine. Worauf Sie beim physikalischen Material verzichten sollten, sind die Kanäle Farbe und Diffusion. Diffusion wurde ja sowieso in der Regel nur verwendet, um eine Abdunklung zu erzielen. Das können wir genauso gut über die Reflektivität, und dann hier über den Farbe- oder gar über den Maske-Kanal. Umgebung simuliert einfach nur eine Spiegelung von Objekten, die nicht wirklich da sind. Also das ist eigentlich dann auch eine Trickserei, die jetzt nicht physikalisch korrekt ist, zumal das dann, wenn es nur auf bestimmte Materialien wirkt, natürlich den Zusammenhalt in der Szene auch gefährdet, also wenn, dann müsste man es ja auch für alle Objekte in der Szene aktivieren, und dann macht es eh wieder Sinn, einen Himmel zum Beispiel mit einem Bild zu verwenden, was sich dann einspiegeln kann. Ja, Nebel und Glühen gehören natürlich auch zu den eher Spezialeffekten eines Materials, haben also so nicht unbedingt etwas beim physikalisch korrekten Material zu suchen. Soweit die Erläuterung zum physikalischen Material. Also im Prinzip, Sie sehen es ja, gar nicht so viel neues, die Möglichkeiten hatten wir auch bereits beim Standardmaterial, nur hier ist es eben schon so vorkonfiguriert, dass wir direkt loslegen können, eigentlich nur noch die Farbe der Oberfläche über die Farbe der diffusen Ebene einstellen müssen, und haben dann durch die Hintertür die Optionen im Prinzip direkt alle Oberflächen mit einem GI-artigen Effekt rendern zu lassen, ohne globale Illumination tatsächlich aktivieren zu müssen. Diese Art Material funktioniert mit allen Cinema 4D Renderern, aber natürlich dann besonders gut, wenn wir mit leuchtenden Oberflächen oder eben mit dem physikalischen Licht beziehungsweise einem Flächelicht die Szene beleuchten, wobei dort die Formgröße und Intensität ganz wichtig sind, dass die realistisch eingestellt werden, mit der wir auch glaubhafte Ergebnisse erzielen. Das funktioniert mit dem Standardrender sowohl als auch mit dem physikalischen Render. Aber es funktioniert auch mit dem ganz neuen ProRender, den wir im Release 19 integriert haben, dem GPU-Renderer, der eine Unbiased Renderer ist, der physikalisch korrekt ist, und von da her perfekt auch dann zu dieser Art Material passt, wie gesagt, unter der Voraussetzung, das mit leuchtenden Objekten und eben dem, in der Spiegelung sichtbaren Flächelicht beleuchtet wird.

Cinema 4D R19: Neue Funktionen

Sehen und verstehen Sie die neuen Funktionen von Maxons Cinema 4D Release 19.

6 Std. 4 min (40 Videos)
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CINEMA 4D CINEMA 4D R19
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Erscheinungsdatum:08.09.2017

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