Grundlagender Medientechnik
RenderingFotorealistische Bilder und Videos
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Albrecht 12. Januar 1999
Inhalt der Vorlesung
Termin InhaltOktober 3 Einführung,
Grundlagen der RechentechnikNovember 3 Internet und Web-Design,
Digitale Bilder
Kurswoche
Dezember 3 Bildbearbeitung, 3D-Modeling Kurswoche
Januar 2 CAD/CAM und RPT, Rendering Projektwoche.
Vorlesungsfreie Zeit/Projektwochen/Prüfungen22. Januar bis 31. März 1999
April 3 Text- u. Layout, Grafikdesign,Mai 3 Digitaler Modellbau, Rapid-
Prototyping, Virtuelle Realität
Kurswoche
Juni 3 Multimedia, Video, Beleg Kurswoche
Rendering
Was heisst Rendering ? Rendersysteme Demonstration und Beispiele Ausblick, Tendenzen
Was heißt Rendering ?
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 ?
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
Grafik DesignTechnischeZeichnung
Rechnerinternes Modell
MaßgerechtKonstruktion, CAD
FreihandVirtuelle Realität
2D 3D 2D 3D
3D-Modeling
Render-Systeme
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
Literatur: - c‘t 1998, Heft 2 und Heft 16
Was ist 3D Studio ?
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
Benutzeroberfläche 2D-Modeling 3D-Modeling Kamera Licht Material Rendering Animation
Wie arbeitet 3D Studio ?
Entscheidend:
Woher kommt das 3D-Modell ??
3D-Modell in Umgebung = Szene Kamera = Ansicht Beleuchtung Material Rendering
Demonstration
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
Kamera Beleuchtung Material Rendering-Parameter
Kurs und Ergebnisse
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
Studenten des Crash-Kurses Andrea Gunschera: Modeling mit AutoCAD
Rendering mit Siview 5.2
Jürgen Albrecht: 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
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
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
Verschiedene Video-Kompressionsformate Bildformat und Auflösung Player und Rechenleistung Noch nicht genügend Know-how
Demonstration
Prinzip Keyframing Animation von Objekten Animation von Licht Animation von Material Ausgabe als Video
Beispiel-Videos
Carol Selig Saturn Gerd Wünsche Zahnradgetriebe Markus Mannes Spinne Steffen Weber Scheinwerfer Thomas Orenz Signet Jürgen Albrecht Gelenkgetriebe
Beispiel: Getriebe-Animation
AL / Februar 1961
Beispiel: Getriebe-Animation
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
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
3D-Modell
CAD/CAM R. Prototyping Virtuelle Welten R
Präsentation R
Multimedia R
Internet R
Grafik Design R Rendering
Das Performance-Problem
5000 ??? 2004 ?????1000 Merced 2000 Video400 Pentium II 1997 Rendering200 Pentium 1994 3D-Modellbau33 PC - 486 1992 Farbe, Pixelbild16 PC - 386 1990 Grafik8 PC-AT-286 1986 Textverarbeitung
Juli 1998
Die Zeiten ändern sich ...
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
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
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
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