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Erstellen einer Schattenstudie

Sie können die Tageszeit eines Tageslichtsystems animieren. Dies ist eine hervorragende Methode zum Erstellen einer Schattenstudie.

In diesem Lehrgang werden die folgenden Schritte beschrieben:

- Verwenden eines Tageslichtsystems, um animierte Schatten zu erstellen.
- Verwenden des Ansichtsfensters der Schatteneinstellungen, um den Schattenwurf zu untersuchen, der durch die Gebäude in einem einzelnen Gebäudekomplex entsteht.
- Verwenden von "mr-Himmel" (mental ray-Himmel) ", um die Himmelsfarbe anzugeben.
- Rendern ausgewählter Rahmen für die spätere Inspektion oder Präsentation.

WichtigIn diesem Lehrgang wird die Hardware-Schattierung erläutert. Um Hardware-schattierte Schatten und andere Effekte anzeigen zu können, muß die Grafikhardware Shader-Modell 3.0 (SM3.0) oder eine spätere Version unterstützen.

Wenn Sie nicht sicher sind, über welche Grafikhardware Sie verfügen, wählen Sie in 3ds Max Design "Hilfe Video-Hardwarediagnose". Diese Option öffnet ein Dialogfeld mit Informationen zu Ihrer Grafikkonfiguration, einschließlich GPU-Shader-Modellunterstützung. Dabei wird die Versionsnummer des Shader-Modells angezeigt.

Wenn die Grafikhardware SM3.0 nicht unterstützt, oder wenn Sie den Softwaretreiber statt OpenGL oder Direct3D verwenden, können Sie dieses Lernprogramm überspringen. Oder Sie können das erste Verfahren durchführen, in dem Sie dasTageslicht animieren, und dann zum letzten Verfahren wechseln, welches den mental ray-Renderer verwendet.

Zielgruppe: Anfänger

Bearbeitungszeit: 30 Minuten

Vorbereitung für diesen Lehrgang

- Klicken Sie im Schnellzugriff-Werkzeugkasten auf (Projektordner), und legen Sie "Didacticiels Autodesk 3ds Max Design-Lehrgänge" als aktuelles Projekt fest.

Einrichten der Szene:

- Klicken Sie im Schnellzugriff-Werkzeugkasten auf (Datei öffnen), navigieren Sie zum Ordner \scenes\rendering\cityscape und öffnen Sie die Datei cityscape.max.
  AnmerkungWenn Sie durch ein Dialogfeld gefragt werden, ob Sie die Gamma und LUT-Einstellungen verwenden möchten, akzeptieren Sie die Gamma-Einstellungen der Szene, und klicken Sie auf "OK". Wenn Sie über ein Dialogfeld gefragt werden, ob Sie die Einheiten der Szene verwenden möchten, akzeptieren Sie die Einheiten der Szene, und klicken Sie auf "OK".

  Diese Szene besteht aus einem Gebäudekomplex und einem Wolkenkratzer in der Mitte. Die Szene enthält auch ein Tageslichtsystem. Das System ist so eingestellt, daß die Szene auf dem Breitengrad von San Francisco liegt. Die Sonnenposition steht auf 07:00 Uhr, was in etwa dem Sonnenaufgang an einem Wintertag entspricht.

  Tipp Beleuchtung und Rendern der Villa im Tageslicht führt Sie durch die Schritte der Erstellung eines Tageslichtsystems.

Animieren des Tageslichts:

1. Aktivieren Sie in der Hauptsymbolleiste die Funktion (Objekt auswählen).
2. Klicken Sie im Ansichtsfenster "Oben" auf das Sonnenobjekt, um dieses auszuwählen.

   Daylight01 wird im Namensfeld der Befehlspalette angezeigt.

3. Wechseln Sie zur Bewegungspalette.
4. Aktivieren Sie (Auto-Key).

   Die Schaltfläche, die Spurleiste und der Umriss des aktiven Ansichtsfensters werden rot.

5. Ziehen Sie den Zeitschieber auf Frame 60 (oder klicken Sie auf (Gehe zum Ende), und ändern Sie im Rollout "Steuerparameter" den Wert für "Stunden" auf 19.

   Die Pfeile der Zahlenauswahlfelder für "Stunden", "Minuten" und "Sekunden" sind jetzt rot umrandet. Dadurch wird angezeigt, daß Sie einen Key für die Animation der Tageszeit eingestellt haben.

   Wenn Sie mit Auto-Key einen Key bei Frame 60 einstellen, stellt 3ds Max Design einen Key am Start-Frame (Frame 0) ein. Die Sonne ist nun für den Zeitraum von 7:00 bis 19:00 Uhr animiert. Da in der Animation 61 Frames vorliegen, erreicht die Sonne die volle Stunde nach jeweils fünf Frames.

6. Deaktivieren Sie (Auto-Key).
7. Bewegen Sie den Zeitschieber.

   Sie können die Bewegung der Sonne sehen.

8. Klicken Sie auf (Gehe zum Anfang), um zu Frame 0 zurückzukehren.

Verwenden der Ansichtsfensterbeleuchtung zum Anzeigen der Szene:

1. Aktivieren Sie das Ansichtsfenster "Camera02", und maximieren Sie es.
2. Klicken Sie auf das Menü für Ansichtsfenster-Schattierungsbeschriftung (trägt jetzt die Bezeichnung “[Glatt + Glanzpunkte]”), und wählen Sie die Option "Licht und Schatten Mit Szenenlichtern beleuchten".

   Jetzt ist die Szene durch die Lichtquelle "mr-Sonne" beleuchtet, die Teil des Tageslichtsystems ist, und das Ansichtsfenster "Camera02" zeigt die frühe Beleuchtung an einem Wintermorgen.

3. Klicken Sie erneut auf das Menü für Ansichtsfenster-Schattierungsbeschriftung, und wählen Sie die Option "Licht und Schatten Hardware-Schattierung aktivieren".

   Mit der Hardware-Schattierung wird die Szene beträchtlich dunkler, was wahrscheinlich für diese Jahreszeit realistischer ist. Auf jeden Fall können Sie unter Verwendung der Hardware-Schattierung im Ansichtsfenster Schatten sehen.

4. Klicken Sie erneut auf das Menü für Ansichtsfenster-Schattierungsbeschriftung, und wählen Sie die Option "Licht und Schatten Schatten aktivieren".

   Um 07:00 Uhr gibt es keine sichtbaren Änderungen im Ansichtsfenster.

5. Bewegen Sie den Zeitschieber.

   Während die Sonne am Himmel ihre Bahnen zieht, verschieben sich über der Stadtlandschaft Schatten im Ansichtsfenster.

   09:00 Uhr

   12:00 Uhr

   15:00 Uhr

Reduzieren der Schattendichte:

1. Ziehen Sie den Zeitschieber auf Frame 40 (15:00 Uhr).
2. Klicken Sie auf das Menü für Ansichtsfenster-Schattierungsbeschriftung, und wählen Sie die Option "Licht und Schatten Konfigurieren".

   3ds Max Design öffnet das Dialogfeld "Ansichtsfenster konfigurieren" unter "Licht und Schatten".

3. Ändern Sie in der Gruppe "Ansichtsfensterschatten und Umgebungsokklusion" den Wert der Ansichtsfenster-Schattenintensität in 0,8, und klicken Sie anschließend auf "OK".

   Jetzt verfügen die Schatten über eine Dichte von 80% und wirken etwas weicher.

   Die Reduzierung der Schattenintensität kann einen angenehmen Effekt haben. Außerdem kann dies für einen Standort wie diesen, in San Francisco, realistischer sein, da es häufig bewölkt ist und die Beleuchtung gestreuter als direktes Sonnenlicht ist.

   AnmerkungMit der Hardware-Schattierung haben Sie außerdem die Möglichkeit, Schatten mit weichen Kanten zu generieren. Diese können zur realistischeren Darstellung beitragen, aber in der Regel sind sie für Schattenstudien nicht nützlich.

   Als Nächstes verbessern Sie die Schattenqualität durch Hinzufügen von Umgebungsokklusion.

Hinzufügen von Umgebungsokklusion:

Umgebungsokklusion (UO) ist eine Technik zur Verbesserung der Darstellung und Dichte von Schatten. Anstatt Lichtstrahlen zu verfolgen berücksichtigt diese Technik die Nähe von Objekten in der Szene.

1. Klicken Sie auf das Menü für Ansichtsfenster-Schattierungsbeschriftung, und wählen Sie die Option "Licht und Schatten Umgebungsokklusion aktivieren".

   3ds Max Design aktualisiert die Ansichtsfensterschatten.

   Mit Umgebungsokklusion sind Schatten dichter und verfügen über mehr Details.

2. Klicken Sie auf das Menü für Ansichtsfenster-Schattierungsbeschriftung, und wählen Sie die Option "Licht und Schatten Konfigurieren".
3. Ändern Sie im Dialogfeld "Ansichtsfenster konfigurieren" den Schieberegler für Umgebungsokklusion von mittlerer Qualität zu hoch. Klicken Sie auf "OK".

   Der Unterschied ist nur geringfügig, aber es ist eine Verbesserung.

Anzeigen der Auswirkungen von mr-Himmel:

Ein Vorteil der Verwendung von "mr-Himmel" als Himmelslicht für das Tageslichtsystem liegt darin, daß diese Lichtquelle je nach Tageszeit die Farbe ändert.

Der Winkel von Camera02 ist zu hoch, um eine gute Ansicht des Himmels zu erhalten, so daß Sie zuerst Ansichten ändern müssen.

1. Klicken Sie auf die Ansichtsfenster-Beschriftung für Blickpunkt (POV) (die gegenwärtig die Bezeichnung “[ Camera02 ]” trägt), und wählen Sie" Kameras Camera01".

   Dies ist eine schrägere Ansicht des Gebäudekomplexes.

2. Klicken Sie auf das Menü für Ansichtsfenster-Schattierungsbeschriftung, und wählen Sie "Ansichtsfenster-Hintergrund Hintergrund zeigen".

   3ds Max Design zeigt den Himmel und Horizont. Die Farbe des Himmels entspricht der Tageszeit.

   09:00 Uhr

   12:00 Uhr

   15:00 Uhr

   16:48 Uhr

Speichern der Arbeit:

- Wählen Sie im Menü "Anwendung" die Option "Speichern unter". Geben Sie im Dialogfeld "Datei" den Dateinamen my_shadows.max ein, und klicken Sie auf "Speichern".
  TippSpeichern Sie Ihre Szene jedesmal, bevor Sie rendern.

(Optional.) Rendern von Momentaufnahmen der Sonnenstudie:

Ein Hardware-schattiertes Ansichtsfenster ist für die interaktive Anzeige gut geeignet. Die Hardware-Schattierung beinhaltet jedoch nicht alle Details wie ein Rendern. Außerdem generiert die Hardware-Schattierung manchmal Darstellungsfehler, wie Sie in der verherigen Abbildung des Ansichtsfensters mit Beleuchtung zur Mittagszeit sehen können. Zur Durchführung einer weiteren Studie oder zur Erstellung einer Präsentation ist möglicherweise das Rendern von Schatten zu empfehlenswert.

Sie können die Schattenstudie in eine Animation ändern, aber für diesen Lehrgang rendern Sie nur ausgewählte Frames.

Die Szene ist zu Animationsbeginn (07:00 Uhr) und -ende (19:00 Uhr) zu dunkel, um interessant zu sein. Daher rendern Sie ausgewählte Frames aus einem kürzeren Zeitraum.

1. Klicken Sie in der Hauptsymbolleiste auf (Rendern einrichten).

   3ds Max Design öffnet das Dialogfeld "Rendern einrichten". Das Fenster "Allgemein" ist aktiv.

2. Stellen Sie im Rollout "Allgemeine Parameter" Gruppe "Zeitausgabe" den Bereich von Frame 5 bis Frame 45 ein (08:00 Uhr bis 16:00 Uhr). Stellen Sie auch "Jedes Nte Frame" auf 5 ein.

   Sie rendern neun Momentaufnahmen-Frames im Verlauf der Hauptstunden mit Tageslicht.

3. Klicken Sie in der Gruppe "Ausgabegröße" auf die Schaltfläche "800 x 600".

   Eine geringere Größe würde zwar schneller gerendert werden, die Schatten kämen aber nicht so gut zur Geltung.

4. Führen Sie einen Bildlauf nach unten zur Gruppe "Renderausgabe" durch. Klicken Sie auf die Schaltfläche "Dateien".

   3ds Max Design öffnet das Dialogfeld "Renderausgabedatei". 3ds Max Design speichert standardmäßig Renderings im Ordner \renderoutput für die Lehrgänge. Bei Bedarf können Sie diesen Speicherort ändern.

   Wählen Sie JPEG als Ausgabetyp, und geben Sie thirdstreetblock als Dateinamen ein, und klicken Sie dann auf "Speichern".

   Übernehmen Sie die Vorgaben für das Dateiformat JPEG.

   TippSelbst wenn Sie eine Animation erstellen, ist das Rendern in sequenziell numerierte Standbild-Frames unter Umständen empfehlenswert. Wenn Sie Fehler korrigieren müssen, können Sie einzelne Frames korrigieren, ohne die gesamte Animation erneut rendern zu müssen.
5. Stellen Sie sicher, daß "Camera01" das aktive Ansichtsfenster ist, und klicken Sie anschließend auf "Rendern".

   3ds Max Design rendert die einzelnen Frames. Jedem Frame ist der Namen der Datei zugewiesen, den Sie eingegeben haben, gefolgt von einer Sequenznummer, die der Frame-Nummer entspricht.

   Vollständig gerendertes Frame aus dem Momentaufnahmen-Set

   Möglicherweise möchten Sie experimentieren. Beispielsweise werden durch Ändern des Monats des Tageslichtsystems in einen Sommermonat mehr Stunden bei Tageslicht sowie Schatten mit anderer Ausrichtung angezeigt.

   Eine fertige Version dieser Szene wird unter dem Namen cityscape_animated.max gespeichert.

Speichern der Arbeit:

- Speichern Sie die Szene unter dem Namen my_cityscape_shadows.max.

Zusammenfassung

Zum Erstellen einer Schattenstudie können Sie die Schaltfläche "Auto-Key" verwenden, um die Tageszeit eines Tageslichtsystems animieren. Mit dem Ansichtsfenster der Hardware-Schattierung können Sie Schatten anzeigen. Die Aktivierung der Umgebungsokklusion verbessert die Schattenqualität. Die Lichtquelle "mr-Himmel" bestimmt die Himmelsfarbe. Sie können auch mit dem Renderer vollständig detaillierte Frames oder eine Animation erstellen.