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Reparaturplatform … 37?


Vielleicht habe ich mich verzählt, so richtig glauben kann ich es nicht, dass ich von der Reparaturplatform schon 36 Versionen veröffentlich habe. Aber es waren einige, und immer wieder denke ich, ich muss das Modell noch mal etwas verbessern. Oft genug dann allerdings mit minimalem Effekt, wenn ich an die Zeit denke, die ich da investiere und dann die jeweils neue Version mit der vorigen vergleiche.

Reparaturplattform v3.7
Reparaturplattform v3.7

Unlängst habe ich auch ein neues Wort gelernt – Trossschiff. Ich frage mich, ob das ein besserer Ausdruck wäre als „mobile Reparaturplattform“? Es wäre dann ein Trossschiff, das neben der Versorgung auch gleich Wartung und Reparatur übernehmen kann.

Nochmal Trägerschiff


Bislang krankte die Präsentation des Trägerschiffs immer daran, dass ich zwei Bilder veröffentlichen musste, eines mit den angedockten Tochterschiffen, und eines mit der Flotte im Flug.

Jetzt habe ich endlich beide in einem Bild:

Trägerschiff Duo
Trägerschiff Duo

Ausser dem neuen Arrangement gibt es nicht viel Neues. Der Planet im Hintergrund hat ein paar Updates bekommen, ist aber auch ein älteres 3D Modell.

Ein Stillleben in 3D


Eigentlich hatte ich etwas ganz anderes vor – schon auch 3D, aber ein ganz andere Szenerie. Allerdings kam ich dort schon bald nicht mehr weiter, einen Robot-Esel zu modellieren übesteigt im Moment meine Fertigkeiten. Und so begann ich eine andere Idee umzusetzen, ein kleines Stillleben mit einem Wasserspiel und einem Bonsai-Bäumchen.

Wasserspiel mit Bonsai
Wasserspiel mit Bonsai

In dieser Szene habe ich zum ersten Mal Tiefenschärfe eingesetzt. Auch eine Berechnung, die das Raytracing enorm verlangsamt, bislang der Hauptgrund, warum ich das Feature nicht benutzt hatte.

Eigentlich hätte ich erwartet, dass es hierfür eine einigermaßen effiziente Implementierung gibt – aber auch wenn es sie geben sollte, PovRay braucht dafür eine ganze Menge Extrazeit. Das Ergebnis ist jedoch ganz schön geworden.

 

Ein Baum im Glaswürfel v2


Man sagt, die Rechenleistung aktueller Computer verdoppelt sich alle zwei Jahre. Leider nicht die der bereits verkauften Geräte, aber wenn man die jeweils aktuellen Angebote vergleicht, dann kommt man zu der Regel.

Grob 4 Jahre ist es her, dass ich die Grafik eines Baumes im Glaswürfel beiseite gelegt habe, weil mein Computer damals einfach nicht in der Lage war, ein höher aufgelöstes Bild davon zu berechnen.

Seitdem hat sich nicht nur die Hardware weiter entwickelt, auch der Raytracer hat Updates bekommen und ich habe dazugelernt, wie man solche Szenen effizient kodiert- also so, dass der Computer die Szene effizient berechnen kann. Und so gibt es den Baum jetzt in der 2018er Version:

Baum im Glaswürfel 18-2
Baum im Glaswürfel 18-2

Technisch besser, aber die alte Version hatte auch ihren Charme. Nostalgie?

Der Menger Schwamm als Grafik


Irgendwann in meiner Jugend wurde das Konzept der Fraktale in der Computergrafik populär. Zuerst die Mandelbrotmenge, das sogenannte Apfelmännchen, aber es kamen dann recht rasch weitere, optisch ansprechende Fraktale dazu.

Eines, das es mit angetan hat, ist der Menger-Schwamm: https://de.wikipedia.org/wiki/Menger-Schwamm

Hier ein Versuch einen M2 aus Glas, mit einer Lichtquelle im Inneren, etwas Nebel und Dekoration darum herum per Raytracing zu berechnen.

Menger Schwamm
Menger Schwamm

Ich habe die Szene vor Jahren entworfen. Mein damaliger Computer konnte kaum eine Vorschau davon berechnen. Jetzt kann ich an einem Abend ein Bild niedriger Auflöung berechnen lassen, aber die Lichtstrahlen im Nebel zeigen die Fehler, die durch die grobe Interpolation entstehen.

Ein Kollege hat mich nun darauf aufmerksam gemacht, dass man heutzutage leistungsfähige Computer stundenweise mieten kann. Mit etwas Glück bekomme ich den Raytracer dort zum Laufen und dann ist es meine Kreativität, die den Szenen Grenzen setzt und nicht der Mangel an Rechenleistung. Ein neuer  leistungsfähiger PC kostet auch Geld, und nicht zu knapp.

Sprungstation


Eigentlich wollte ich der Station noch mehr Details geben, aber im Moment sieht es so aus, als würde diese Fassung auf absehbare Zeit die letzte bleiben.

Sprungstation
Sprungstation

Im Weltraum gibt es eigentlich keine Medium, das Licht streuen kann, somit ist die Darstellung nicht reslistisch. Seltsamerweise findet man in sci-fi Gallerien jedoch sehr viele Grafiken, die mit Nebel und Streulicht arbeiten, so wie  ich es hier auch gemacht habe, also habe ich dem visuellen Effekt Vorrang über eine realistische Darstellung gegeben.

Ein Bekannter meinte, es wäre nett eine Hintergrundgeschichte zu der Station zu haben, und hier ist sie. (Auf Englisch, im Moment fehlt mir die Zeit für eine deutsche Fassung).

In the year 2351 a human expedition to the Andromeda Fog discovered the remains of a jump station. At the time it was unknown what it was good for, even less who build it, and when. It was apparently was old, very old, and damaged by asteroids and space debris to a point where little could be found out about the remains, but the original shape with an unique trumpet shaped construction in the center.

In the following years more and more of such stations were discovered among the Andromeda Fog, and some in good condition. Maps which were found in some seemed to indicate, they all were part of a network, and eventually scientists managed to repair and rebuild one to the point where the machinery could be tried and tested. They discovered that these station can send objects afar in little time but the objects arrived in severely damaged state, some deformed, some just as a cloud of debris, whatever the crew tried.

Further research revealed, this type of transport not only needs a sender, but also a receiver, to transport objects safely. A first test with two repaired stations succeeded in 2497, almost 50 years after the discovery of the first station.

While the technology of the stations is still not fully understood, a good number of jump stations were restored meanwhile and parts of the old network are in use for transport again. In the early years it was only used for unmanned freight ships, but as the crews developed more skill in controlling the machinery, the net was finally cleared for manned ships as well and has become a backbone of long range travel in the Andromeda Fog.

Still, little is known about the aliens who build the stations. From the construction and controls it seems to be safe to say, they were about as tall as humans and used limbs similar to hands for the controls, but they had an exceptional sense of color. Instead of scales or numeric display, their machinery shows values as colors, and often shows two values at once, in brightness and hue of the color, at times three, using saturation as well.

This still poses a huge challenge for the operators, who need many years of training to read those displays and still often only can do a rough guess of the values that the color actually shows.

And, it seems to be safe to say, the constructors must have been mostly deaf, if they had an acoustic sense at all. For human ears, the noise of the machinery is unbearable, and crews must wear noise cancelling equipment all the time.

No seats or furniture that could be identified as seats was found, so it is assumed the aliens preferred to stand, on whatever limbs they used as legs. No traces of feet or such were found on the floors though, so this remains unknown. The cleaning robots seem to have been operating till the point when the stations shut down due to damage or power failures.

Mobile Reparaturplattform für Raumschiffe


Es gab schon mal einen Artikel hier im Blog,  „Reparaturplattform Final„, aber kürlich bekam ich einige Tips eines Profis in 3D Grafik und habe die Szene noch mal überarbeitet.

Mobile Reparaturplattform
Mobile Reparaturplattform

Ich würde sagen, deutlich besser als die vorige Version, aber immer noch nicht das beste 3D Werk von mir.

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.

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.