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Cinema 4D R19: Neue Funktionen

Sphärische Renderings

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Vollsphärische Abbildungen werden nicht nur für HDRIs verwendet, sondern vor allem auch für VR- und AR-Anwendungen. Entsprechende Bilder lassen sich in interaktiven Playern über soziale Netzwerke oder in Game-Engines verwenden.

Transkript

Immer, wenn es darum geht, virtuelle Umgebungen zu erstellen, die zum Beispiel interaktiv mit einer entsprechend ausgestatten Brille oder über ein Handy angezeigt werden oder es gibt mittlerweile entsprechende Player, über die sind ja Netzwerke, wo Sie solche interaktiven Panoramen betrachten können, immer dann ist es interessant, tatsächlich Bilder zu haben, die eine komplette Umgebung abbilden, also nicht nur den Blick der Kamera in eine Richtung, sondern praktisch eine sogenannte Sphäre, eine Vollsphäre. Bislang war das zwar auch in Cinema für den möglich, aber etwas umständlich, so zum Beispiel über das Backen einer spiegelnden Kugeloberfläche so konnte man dann die gesamte Umgebung in einer gebackenen Bitmap erfassen, also ein bisschen ein sogenannter Workaround für dieses Problem. Aber das ließe sich dann nicht so flexibel einsetzen, wie es eigentlich nötig wäre. Denken Sie nur an stereoskopische Bilder zum Beispiel, wo wir eigentlich zwei verschiedene Panoramen brauchen würden: Einmal für das linke, einmal für das rechte Auge. Das würde mit dieser Technik nur schwer funktionieren. Deswegen wird es sicherlich einige freuen, dass wir jetzt die ganze sphärische Rendertechnologie zur Verfügung haben bei der Kamera, die wir schon natürlich kennen als Objekt. Da gibt es jetzt eine neue Funktion, wo man das sphärische Rendering direkt aktivieren kann. Um das jetzt mal zu demonstrieren, habe ich hier eine der Szenen geöffnet, damit wir jetzt nicht extra aufwändig etwas modellieren müssen, die aus dem Content Browser kommen. Und zwar habe ich mir hier bedient aus den Voreinstellungen des Studio-Ordners, wenn dort in die Beispielszene, also Example Scenes gegangen, dort in die Render Exempels, Szenen, und dann ist es dieser Gang, den wir da als Szene zur Verfügung haben. Ich muss noch den Ordner noch finden, da ist er, der Hallway. Das ist genau diese Szene, die ich jetzt hier nur insofern etwas verändert habe, als dass ich die Kamera etwas tiefer noch in den Gang hineingeschoben habe. Und ich werde jetzt auch noch, damit das Rendering nicht allzu lange dauert, hier ein paar Vereinfachungen vornehmen, indem ich zum Beispiel diese Glüh- und Linseneffekte hinausnehme und die globale Illumination noch einmal vereinfache, indem wir nur die primäre Methode mit einem Irradiance Cache hineinnehmen und vielleicht nur eine Vorschauqualität dafür aktivieren, reicht mir völlig aus. Das Ganze ist im physikalischen Renderer gerade als Fortschreitend aktiviert. Da gehe ich hier mal auf den adaptiven Sampler mit einer niedrigen Grundqualität. Vielleicht können wir hier noch ein bisschen höher gehen für die entsprechenden Unterteilungen, damit nicht ganz so rauschig wird. Und die Schärfentiefe können wir auch noch rauslassen. Alles, wie gesagt, nur deswegen, um jetzt hier etwas schneller Ergebnisse zu sehen. Nun mal sehen, was wir hier für eine Ausgabegröße haben. Gut, das werden wir gleich noch anpassen müssen. Da komme ich auf jeden Fall noch darauf zurück, aber vorbereitend hierfür nehme ich schon mal die Proportionen erhalten raus, da wir vielleicht sehen werden, dass es verschiedene Renderformate gibt, die wir für diese sphärischen Renderings benutzen können und die, um unverzerrt zu erscheinen, gewisse ja Seitenverhältnisse von uns verlangen. Deswegen nehme ich die Proportionen erhalten mal hier raus. So, um sich jetzt mal anzuschauen, wie das Ganze funktioniert, selektiere ich die Camera in der Szene. Und dann sehen Sie hier schon an der Vorhebung, dass wir diese sphärische Einstellung hier neu in Version 19 haben, das heißt, die aktivieren wir und haben dann die Auswahl zwischen zwei verschiedenen Verfahren: Einmal dem sogenannten Rektangular und einmal Dom, wobei eigentlich beide fast identisch sind, je nachdem, wie man diese konfiguriert, das heißt, ich kann aus dem Rektangular auch ein Dom machen. Dom bedeutet nichts anderes, als dass wir nur standardmäßig die obere Hemisphäre rendern wollen, also alles, was ab dem Horizont in Richtung Zenit verläuft der Szene, das würde dann abgebildet. Bei Rektangular haben wir, wie es jetzt hier gerade auch schon zu sehen ist, Winkel in allen vier Richtungen, über die das zu rendernde Gesichtsfeld praktisch eingeschränkt werden könnte. Insofern ließe sich auch Rengtangulat so einschränken, dass wir dann nur ein Dom sehen. Also ist das eigentlich schon die richtige Einstellung, um komplett flexibel zu sein, was dem Blinkwinkel der Kamera im Prinzip eingeht. Dann gibt es hier verschiedene Mapping-Verfahren. Also nachdem wir jetzt ausgewählt haben, dass wir im Prinzip bis zum Maximalen gehen wollen, also eine komplette Umkugel berechnet haben wollen um die Position der Kamera herum, geht es jetzt darum, in welcher Anordnung das gerendert werden soll. Es gibt ja verschiedene Verfahren, so zum Beispiel, dieses sphärische Rendering, wo Längen und Breiten gerade zusammenhängen, gerändert werden. Das ist das, wenn ich jetzt nochmal in den Content Browser zurückspringe, was wir sicherlich auch schon kennen. Wenn wir hier zum Beispiel in den Prime-Voreinstellungsordner gehen für die Presets und dort die Light Setups HDR uns ansehen, dann sehen wir hier schon solche sphärischen Abbildungen. Und wenn wir dann etwas herunterrollen in den Textur-Ordner, dann sehen Sie, das sind genau diese Breitengrad-Längengrad-Bilder, wo eigentlich zusammenhängt eine gesamte sphärische Umgebung zu sehen ist, also auch so wie es zum Beispiel bei Facebook oder YouTube Filmen Verwendung findet. Wenn man diese interaktive Herumschauoption hat, dann werden genau solche Bilder meistens dafür verwendet oder eben in Cinema, wenn man das Bild schlicht auf eine Kugel legen möchte und diese dann nahtlos, diese Umgebung zeigen soll. Dann ist das genau das richtige Verfahren Breitengrad-Längengrad. Jetzt gibt es aber auch andere Verfahren, die herangezogen werden können vor allen Dingen aus der Überlegung heraus, dass wir relativ viel Verzerrungen im Bild bekommen an den Polen. Also hier am oberen Bildrand und am unteren Bildrand wird meistens sehr stark verzerrt und gequetscht. Und das lässt sich vermeiden, wenn man das Rendering der Kamera symbolhaft versteht als einen Blick in die sechs verschiedenen Richtungen, die es so gibt, wenn man an einen sechsseitigen Würfel denkt. Und man könnte noch vorne, hinten, links, rechts, oben, unten schauen, praktisch in alle diese Richtungen ein Rendering ausführen, würde dann sechs quadratische Kacheln erhalten, die man beliebig zusammengelegt oder nebeneinander gelegt in eine Bitmap hineinsetzen kann. Und das ist genau das, was passiert, wenn wir jetzt hier die anderen Mapping-Funktionen auswählen. So gibt es zum Beispiel eine Anordnung dieser rechteckigen Flächen als Kreuz. Das würde bedeuten, dass wir vier Kacheln nebeneinander bekommen plus eine, die darüber- und eine, die darunterliegt, dann ergibt sich so eine Kreuzdarstellung. Wir könnten drei Bilder jeweils nebeneinander in zwei Reihen anordnen. Das ist dies 3x2. Und wir könnten alle sechs Bilder einfach in einem Streifen nebeneinander anordnen. Das ist diese Streifenanordnung. Wer Streifen nutzt, genau wie das 3x2, den platzt der Bitmap sicherlich am besten aus. Beim Kreuz verschwenden wir etwas Bitmap-Auflösung dadurch, dass wir eben eine Kachel oben und unten platzieren, und daneben zwei Felder oder drei Felder sind sogar jeweils frei halten. Die werden praktisch nur schwarz gerendert, also da wird etwas Auflösung verschwendet. Die Auswahl hängt aber letztendlich davon ab, wo Sie das Rendering danach einsetzen wollen, denn es gibt sicherlich, zum Beispiel, ein Game Engine, einfach bestimmte Verfahren, die bevorzugt werden oder die vielleicht auch ausschließlich unterstützt werden, wenn es um das Belegen einer Umgebung mit so einem sphärischen Bild geht. Deswegen ist das eine Entscheidung, wo wir oftmals nicht völlig frei sind, sondern uns danach richten müssen, was die Applikation erwartet, wo wir dieses Bild eben einsetzen möchten. Bleiben wir aber hier einfach mal bei dieser Breitengrad-Längengrad- Mapping-Ausrichtung im Moment. Da ist es so, wenn wir jetzt nochmal denken an die Rendereinstellungen, dass wir, um ein unverzerrtes Ergebnis zu erhalten, da mit einem 2 zu 1 Verhältnis rechnen müssen, also zu Anteile Breit, ein Anteil praktisch hoch ergibt sich aus diesem 2PR für den Kreisumfang, dadurch, dass hier zwei der praktisch enthaltenen so einen PR, praktisch die von dem unteren Pool zum oberen Pool die Länge ist, also würde man jetzt hier, wenn man es überträgt auf einfache Pixelwerte, mit einem Verhältnis 2 zu 1, so wenn man jetzt hier sehen kann, also zum Beispiel eine Auflösung von 1000 zu 500, ein unverzerrtes Ergebnis erhalten. Dann haben wir hier noch ein paar weitere Einstellungen, eigentlich etwas, was wir nicht brauchen, wenn wir die komplette Sphäre haben wollen, denn die unteren Regler hier mit den Winkeln sind dazu gedacht, das Rendering einzuschränken. Wir könnten also hier zum Beispiel sagen, wir möchten gerne bis zum unteren Pool oder auch nicht bis zum oberen Pool schauen, sondern einen gewissen Bereich freilassen. Der würde dann im Rendering schwarz verbleiben. Da wird das Rendering einfach ausgelassen oder genau so gut dann links oder rechts herum alles geht von der X-Richtung der Welt oder der Kamera, würde dann ein Bereich weggelassen und somit die Auflösung auch nicht vollgenutzt. Deswegen gibt es hier noch eine zusätzliche Option, das Rendering praktisch an das Bild anzupassen, das heißt, selbst wenn wir jetzt den Bildbereich einschränken über die Winkelangaben, würde keine Auflösung verschenkt, sondern das Rendering würde entsprechend wieder gestreckt, so dass es die komplette Bitmap am Ende ausfüllt und kein schwarzer Rand irgendwo verbleibt. Volles Gesichtsfeld, wenn ich jetzt hier also irgendwas limitiert habe, kann ich dann automatisch zurückspringen und sage, ich möchte also den vollen Winkelbereich nutzen. Dann wird das hier, wie Sie sehen, einfach ausgegraut und eben nicht mehr limitierend verwendet. Das ist es schon, was wir an Einstellungen haben, das heißt, wenn man das Ganze jetzt hier mal im Bildmanager rendern lässt, Sie sehen, dadurch, dass ich die Einstellungen jetzt entsprechend qualitativ reduziert habe, geht es auch recht fix. Erhalten wir jetzt genau das, was man erwartet, nämlich ein sphärisches Bild, eine Abbildung, die einmal komplett rumgeht. Damit das einigermaßen zentriert ist, sollten Sie darauf achten, dass die Kamera auf den Horizont schaut. Da bin ich mir jetzt hier gar nicht so ganz sicher. Es kann sein, dass die etwas nach unten gerichtet ist. Zumindest sehen wir hier einen Pitchwert. Ne, es ist sogar etwas nach oben gerichtet. Also dadurch ergibt sich so eine leichte Welle im Rendering. Darauf sollte man also dann vielleicht achten, hier den Pitchwert, also den P-Winkel der Kamera auf Null einzustellen, dass der Horizont wirklich durch die Bildmitte verläuft, so dass wenn wir das jetzt hier rendern, das Ganze nicht noch eine zusätzliche Verzerrung hier reinbekommt, Sie sehen diesen kleinen Sprung hier drin, dass wäre etwas, wo man auf der Kameraseite dann nochmal vielleicht drauf Acht geben müsste. Gut, das ist das 2 zu 1 Verhältnis, bei dem Breitengrad-Länggrad-Rendering. Ich denke, Sie kennen das bereits von den typischen HDR-Bildern. Wenn wir jetzt auf das Quader (Kreuz)-Verfahren gingen, müsste man jetzt ein etwas anderes Verhalten wählen. Wir haben nämlich dann vier in der Breite und drei in der Höhe. Also wenn wir jetzt zum Beispiel 1200 und dann hier wenn wir das durch 4 teilen, sind wir bei 300 und würden dann hier in der Höhe 900 brauchen, würden also ein 4 zu 3 Verhältnis brauchen. Und Sie sehen dann auch gleich, wie das Ganze hier aussieht. Die einzelnen Kacheln, die jetzt gerendert werden, also so als würde es praktisch jede Seite eines Würfels separat gerendert, sind in sich etwas unverzerrter, als das bei diesem Breiengrad-Längergrad- Rendering der Fall ist, von daher dann vielleicht eine Fehlerquelle weniger, je nachdem, wie man das mappen möchte. Ich gehe mal eben auf die volle Darstellung, dann sehen Sie, das sind Quadrate. Und vier in der Breite, drei in der Höhe, so würde das dann angeordnet, also das 4 zu 3 Verhältnis ergibt sich daraus. Dann haben wir hier 3 zu 2. Das ist auch genau das Verhältnis, was man jetzt hier eingeben müsste, also um jetzt das Ganze einfach zu halten, 900, 600, wäre zum Beispiel das 3 zu 2, und dann hätten wir eben noch Streifen, was 6 zu 1 wäre, also im einfachsten Fall, wenn wir jetzt hier nicht zu klein werden, zum Beispiel 1200 zu 200, dann hätten wir hier das 6 als Seitenverhältnis, da alle Kacheln praktisch horizontal in der Breite nebeneinander liegen. Ich denke, ich muss das nicht jedes Mal nur rendern. Sie können sich das wahrscheinlich vorstellen. Das wäre das Rektangular-Rendering. Das Ganze gibt es dann hier nochmal als Dom. Sie sehen, dann verschwinden einige Einstellungen. Standardmäßig ist es so, dass also vom Horizont aus nach oben bis in den oberen Zenitpunkt hinein, Poolpunkt hinein das Ganze gerendert wird. Lässt sich jetzt hier auch nochmal einschränken oder erweitern. Also man kann jetzt hier sowohl in den positiven, als auch in den negativen Bereich reingehen. Wenn wir jetzt hier, und Sie sehen, die Mapping-Einstellungen sind exakt, die gleich nicht bleiben, vielleicht mal bei einem Streifen, dann müssen wir da nicht noch etwas verändern. Sie sehen, dann haben wir jetzt praktisch nur den oberen Teil, der jetzt hier eingeschränkt worden ist um dieses 56 Grad Feld, also jede Menge noch bis zum Horizont. Gehen wir einmal in das Längengrad-Breitengrad hinein und das ist etwas unverzerrter zu sehen. Das wäre hier das 2 zu 1 Verhältnis, also zum Beispiel 1000 zu 500. Das wäre also etwas, was man sich vielleicht so ein bisschen merken muss, die Verhältnisse. Sie sehen, dann würde genau in der Mitte das Rendering geteilt. Insofern genau das Gleiche wie bei dem Rektangular, nur dass dann eben der untere Pool fehlt oder Sie können auch hier etwas dazu tun. Dann würde unterhalb des Pools ergänzt, so dass Sie im Extremfall hier, wenn Sie auf die 90 Grad zulaufen, dann wieder eine Vollsphäre hätte. Insofern gibt es Einstellungen, die genau das gleiche Ergebnis bringen. Auch hier wieder diese An Bild anpassen-Option, um eben den Bereich, der eventuell ausgelassen wurde, durch eine Einschränkung hier in der Auflösung ebenfalls durch Strecken des Renderings zu füllen. Ja, so weit die sphärischen Rendereinstellungen. Sie sehen, es ist also so gut wie nichts, an den Rendervoreinstellungen zu verändern, bis auf die Auflösung, also das Seitenverhältnis praktisch von Breite zu Höhe, damit das unverzerrt erscheint. Und Sie haben natürlich alle Funktionen hier auch, die das stereoskopische Rendering betrifft. Das kann also wunderbar auch mit sphärischen Kamerarenderings kombiniert werden, um eine linke und rechte Ansicht zu simulieren für entsprechend stereoskopische Brillen oder Projektsysteme. Ja, so weit zur sphärischen Kamera. Und das ist sicherlich eine ganze brauchbare Ergänzung, wenn man im augmented oder virtuellen Realität-Bereich tätig ist.

Cinema 4D R19: Neue Funktionen

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

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Erscheinungsdatum:08.09.2017
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