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Raytracing, Radiosity, Purple Lounge


Nachdem ich mit dem Marsianischen Raumhafen und der Reparaturplattform schon ein bischen mit den Radiosity-Features meines Raytracers geübt hatte, wollte ich auch eine ältere Szene damit neu berechnen – eine futuristische Lounge mit einigen silberhäutigen Aliens.

Purple Lounge v7
Purple Lounge v7

Die ersten Versuche waren entmutigend. Szenen die nicht für Radiosity erstellt worden waren, sind nicht so einfach umzustellen. Das hatte ich auch schon bei dem Raumhafen bemerkt. Zudem waren die Zeiten für die Berechnung in einer ordentlichen Auflösung horrend – 10 Stunden und mehr. Ich verlor das Interesse und hatte das Projekt erst mal archiviert. Aber es hat mich nicht losgelassen, und nach und nach kamen mir einige Ideen, wie ich die Zeiten für die Berechnung senken könnte, ohne an Qualität zu verlieren. Also habe ich das Projekt wieder ausgegraben und versucht meine Ideen umzusetzen. Zunächst nicht besonders erfolgreich, aber inzwischen habe ich einen Stand, mit dem ich wieder arbeiten kann.

Purple Lounge v8
Purple Lounge v8

Die Qualität der Beleuchtung ist mit Radiosity doch deutlich besser. Ich bin jetzt nicht sicher, wie ich hier weitermachen will, oder ob ich diese Version als die endgültige belasse, und nur noch mal in einer höheren Auflösung berechne.

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Radiosity


Vor einiger Zeit bekam ich den Tipp, dass die Beleuchtung in meinen 3-D Szenen schlecht sei, und sie mit anderer Beleuchtung besser wirken könnten. Der Raytracer, den ich benutze, bietet zu den traditionellen Lichtquellen noch ein Verfahren namens Radiosity, eine Simulation von Streulicht, das von den Objekten in der Szene ausgeht. Ein erster Test war ernüchternd. Ich brauche für Radiosity andere Materialdefinitionen, da die Werte für „ambient“ und „diffuse“ anders interpretiert werden als für traditionelle Lichtquellen.

Wie so oft, war der Einstieg frustrierend. Zum einen ist das Verfahren alles andere als schnell, aber Raytracing mit vielen Lichtquellen ist ähnlich langsam, wie meine Vergleichstest ergaben. Das andere ist, dass es sehr, sehr knifflig ist, ein Parameterset zu finden, das gut aussieht – und scheinbar muss man das für jede Szene erneut anpassen. Aber mit etwas Erfahrung sollte das dann leichter und schneller gehen.

Hier das erste präsentierbare Ergebnis meiner Tests. Ich bin noch nicht ganz glücklich damit, aber es zeigt schon einige Details, die mit reinem Raytracing nicht möglich wären. Allerdings muss ich noch an der Materialdefinition für die Traktorstrahler arbeiten. Deren Spitzen sollten eigentlich ein violettes Glühen aussenden. Mehr als im Bild zu sehen.

Radiosity Beispiel, Reparaturplattform
Radiosity Beispiel, Reparaturplattform

Nachdem das so weit geklappt hatte, versuchte ich dann, die Raumhafenszene auf dem Mars umzustellen. Das brauchte auch wieder dutzende Tests, bis es einigermaßen stimmig aussah. Hier das bisher beste Ergebnis.

Radiosity Beispiel, Raumhafen auf dem Mars
Radiosity Beispiel, Raumhafen auf dem Mars

Es ist schwer, an dieser Stelle ein Fazit zu ziehen. Zum einen bietet das Verfahren zumindest in der Theorie Vorteile. Vor allem wenn eine Szene viele Lichtquellen hat, oder große Flächen, die Licht reflektieren. Das Problem ist jedoch, dass das Verfahren langsam ist, bei ungünstigen Parametern jede Menge Fehler im Bild erzeugt, und es zumindest für mich als Neuling oft nicht einsichtig ist, was jetzt genau die Ursache der Fehler ist, und wo eine Korrektur ansetzen müsste.

Wenn ich mir so die 3-D Bilder andere Künstler anschaue, dann habe ich den Eindruck, dass das noch deutlich besser geht. Aber vielleicht nicht mit der Software, die ich benutze. Die Frage ist, welche Programme die anderen nutzen, und welche davon ich mir tatsächlich leisten kann. Viele der professionellen 3-D Pakete kosten tausende von Euro, und Studentenrabatt bekomme ich auch nicht mehr.

Spiel’s noch einmal, Sam


Seit etwa sechs Jahren habe ich eine Gallerie bei DeviantArt und in letzter Zeit kam mir immer wieder der Gedanke, „Das kannst Du inzwischen besser“, wenn ich mir die alten Bilder ansah. Der erste Renovationsversuch verlief auch recht erfolgreich, mit einer neuen Version des Raytracers und ein paar neuen Tricks bei der Nachbearbeitung, die ich mir im Lauf der Jahre angeeignet hatte, wurde die neue Fassung der „Purple Lounge“ gleich um einiges ansehnlicher.

Das nächste Projekt sollte dann eine Neufassung der „New Earth Station“ werden, hier das alte Bild von 2012:

New Earth Station, 2012
New Earth Station, 2012

Dummerweise hatte ich hier die Idee, die Station und den Planeten neu zu modellieren, und es zeigte sich, dass es gar nicht so leicht war, das Niveau des alten Planeten wieder zu erreichen, geschweige denn zu übertreffen. Vor allem die Wolken machten mir schwer zu schaffen, auch wenn ich ein neues Feature des Raytracers gelernt habe, das solche Strukturen einfacher macht. Eine Woche und etliche frustrierende Momente später bin ich nun hier:

New Earth Station, 2018
New Earth Station, 2018

Das ist die erste Fassung der neuen Station, die in einigen Aspekten tatsächlich besser aussieht als die alte – ich muss jedoch sagen, das alte Bild hat für mich immer noch seinen Charme, das neue wirkt vor allem sauberer und moderner, aber nicht unbedingt „besser“.

Fazit: Fünf Jahre mehr Erfahrung mit den Werkzeugen bedeutet nicht automatisch, dass man so eine Szene in einem Tag oder gar in einigen Stunden verbessern könnte.

 

Ausgrabungen im Grafikarchiv, Teil 2


Wenn die Datumsangaben aus dem Archiv stimmen, dann sind die Kristalle von 2011 – ich erinnere mich nur noch, dass es kurz vor Weihnachten war, und ich wieder mal an einer Depression litt. Die Experimente mit den Kristallen verliefen auch nicht so, wie ich mir das vorgestellt hatte, damals fehlten mir die richtigen optischen Parameter für das Material, und die Kristalle wollten einfach nicht richtig zur Geltung kommen und ich habe die Arbeit daran damals nach einiger Zeit etwas frustriert eingestellt.

Im Zuge meine Ausgrabungen bin ich auch wieder auf die Kristalle gestossen und habe das Material mit dem, was ich in den letzten Jahren gelernt habe, verbessern können. Jetzt sind sie ganz ansehlich.

Das hier sind Kristalle, die aus Würfeln geschnitten sind, mit verschiedenen Schnittwinkeln und -tiefen:

Kristalle, Würfelschnitte
Kristalle, Würfelschnitte

Dann der Klassiker – Prismen mit Pyramidenspitzen:

Kristalle, Prismen
Kristalle, Prismen

Und zuletzt, spatförmige Kristalle, auch wieder mit verschiedenen Winkeln.

Kristalle, Spate
Kristalle, Spate

Die Grafiken sind unter Creative Commons Lizenzen verfügbar CC-BY 3.0, und CC-BY-SA 3.0 sowie der OGA-BY 3.0. Downloads in hoher Auflösung gibt es hier:

http://opengameart.org/content/isometric-crystals-cut-from-cubes
http://opengameart.org/content/isometric-crystal-prisms
http://opengameart.org/content/isometric-crystal-spades

 

Ausgrabungen im Grafikarchiv


Über die Jahre habe ich für meine Spieleprojekte eine ganze Reihe an  Grafiken erstellt, die eigentlich zu schade sind, um jetzt im Archiv zu vergammeln. Daher habe ich begonnen, einiges davon auszugraben, abzustauben, und auf opengamerart.org unter freien Lizenzen zu veröffentlichen.

Eines der Werke, das mir immer wieder besonders gefallen hat, sind diese zwei Sorten von Amphoren. Sie dürften in Spiele mit Wüstenlandschaften oder aus dem antiken, mediterranen Raum sehr gut passen.

Amphoren
Amphoren

Die Szenenbeschreibung für Povray und das Vorschaubild in voller Auflösung gibt es hier:

http://opengameart.org/content/two-urns-or-amphoras-povray-scene-file

Die Szenenbeschreibung kann unter der GPL v2 oder v3 verwendet werden, die bereitgestellten Grafiken zusätzlich auch unter den Creative Commons Lizenzen CC-BY 3.0, und CC-BY-SA 3.0 sowie der OGA-BY 3.0

Exo-Gewächshaus


Als ich unlängst von den virtuellen Kakteen schrieb, fiel mir ein, dass ich vor langer Zeit schon mal an einem ähnlichen Thema gearbeitet hatte – es ging um ein Gewächshaus für eine Raumstation, bzw. für eine Station auf einem atmosphärelosen Planeten.

Gewächshaus
Gewächshaus

Weiter als bis zu diesem Stand ist die Szene damals allerdings nicht gediehen, weil ich die Nadeln der Bäume als einzelne Objekte modelliert hatte, und mit zwei Nadelbäumen die Grenze erreicht war, was mein damaliger PC verarbeiten konnte.

 

Kakteen virtuell


Für die Wüste um die Pyramide brauchte ich Kakteen, und die Suche nach freien Kakteen (creative commons, open source) war nicht so besonders erfolgreich. Also beschloss ich, mich selber an die Produktion zu machen. Interessanterweise wird bei meinem Raytracer ein Script mitgeliefert, mit dem man Kakteen erzeugen kann.

Virtueller Kaktus
Virtueller Kaktus

Die Ergebnisse sind sehr schön, wenn ich allerdings Kakteen mit Kindeln haben möchte, werde ich das Script erweitern müssen.

Aber bereits so sind die Kakteen eine schone Wüstendeko:

Kakteen in der Wüste
Kakteen in der Wüste