Projektdokumentation 3D Modellierung und Animation mit
Transcrição
Projektdokumentation 3D Modellierung und Animation mit
Projektdokumentation 3D Modellierung und Animation mit LightWave 9.6 David Arnold Stephan Dormeier Hochschule Fulda Wintersemester 2010/2011 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 1 Einleitung 1.1 Zieldefinition 4 2 Stephan Dormeier 2.1 Vorbereitung 5 2.2 Modellierung der Objekte 2.2.1 Modellierung der Planeten 2.2.2 Modellierung der Sonne 2.2.3 Modellierung der Erde 2.2.4 Modellierung des Saturns 2.2.5 Modellierung der Umlaufbahnen 2.2.6 Modellierung des Canyon 2.2.7 Modellierung der Bodenstation 2.2.8 Teil-Modellierung des Raumschiffs 5 7 8 11 12 12 14 15 2.3 Arbeiten 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5 2.3.6 16 17 18 19 20 20 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 im Layouter Erstellen des Hintergrunds Erstellen des Sonnensystems Animation der ersten Szene Einsetzen der Bodenstation in den Canyon Einsetzen des Raumschiffs Animation der zweiten Szene Zeitaufwand Genutzte Software Probleme Fazit Quellen Projekt „Sonnensystem“ 22 22 23 24 25 2 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 3 David Arnold 3.1 Vorbereitung 26 3.2 Arbeiten im Modeler 3.2.1 Modellierung des Raumschiffes 3.2.2 Modellierung der Raumstation 3.2.2.1 Kopfbereich Raumstation 3.2.2.2 Rumpfbereich Raumstation 3.2.2.3 Fußbereich Raumstation 27 28 29 31 32 3.3 Arbeiten 3.3.1 3.3.2 3.3.3 im Layouter Texturierung der beiden Modelle Einsetzen beider Objekte in Sonnensystem Animation der dritten Szene 3.3.3.1 Animation Abschnitt 1 3.3.3.2 Animation Abschnitt 2 3.3.3.3 Animation Abschnitt 3 3.3.3.4 Animation Abschnitt 4 3.3.3.5 Animation Abschnitt 5 3.3.3.6 Animation Abschnitt 6 3.4 Sonstiges 3.5 Video / Audio 3.6 Zeitaufwand 3.7 Genutzte Software 3.8 Probleme 3.9 Fazit 3.10 Quellen 33 34 35 36 37 37 37 38 38 38 38 39 39 40 40 41 42 4 Genutzte Hardware 42 5 Rendereinstellungen 43 Projekt „Sonnensystem“ 3 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 1 Einleitung 1.1 Zieldefinition Ziel unseres Projekts war die Erstellung eines Videos, welches zum einen unser Sonnensystem in einer Übersicht und zum anderen einen Raumschiffflug zeigt. Das Sonnensystem soll neben der Sonne die acht darin befindlichen Planeten und deren Umlaufbahnen um die Sonne zeigen. Eines unserer Ziele bestand darin, dem Zuschauer einen möglichst detaillierten Eindruck über den Aufbau und die Größenverhältnisse unseres Sonnensystems zu geben. Zudem sollte neben der Übersicht über das System auch ein Raumschiffflug durch das Selbige gezeigt werden. Das Raumschiff sollte von dem Planeten Mars aus starten, an einigen weiteren Planeten vorbeifliegen und schließlich in einer Raumstation in der Umlaufbahn der Erde landen. Projekt „Sonnensystem“ 4 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 2 Stephan Dormeier 2.1 Vorbereitung Bei unserem Projekt war es uns von Anfang an sehr wichtig, ein möglichst realistisches und maßstabsgetreues Modell unseres Sonnensystems zu erstellen. Aus diesem Grund suchte ich im Internet nach verschiedenen Informationen zu der Sonne und den Planeten, wie z.B. deren Größe, Abstand zur Sonne und Umlaufbahnen. Ich erstellte eine Tabelle mit den relevanten Daten und rechnete die Werte auf unser Modell um. Dabei ist es mir gelungen die Planetengrößen Maßstabsgerecht darzustellen, jedoch musste ich den Abstand zur Sonne stark verkleinern, da ansonsten das gesamte System auf einem Bildschirm nicht darstellbar wäre. Hätte ich den Abstand zur Sonne maßstabsgetreu übernommen, wäre bei einem Durchmesser der Sonne von nur einem Kilometer der Planet Neptun ca. 3240 km entfernt. Deswegen habe ich mich zu einer starken Reduzierung entschieden (ca. Faktor 40.000), wobei die Abstände im Verhältnis trotzdem weiterhin grob stimmen. Ebenfalls suchte ich anfangs im Internet nach Informationen, ob Planetentexturen vorhanden sind, welche ich zur Modellierung verwenden konnte. Arbeitsaufwand: 7 Stunden 2.2 Modellierung der Objekte 2.2.1 Modellierung der Planeten Die Grundstruktur der Sonne und der Planeten war nahezu identisch. Zu Beginn habe ich im Modeler eine Kugel mit ausreichend Polygonen erstellt und diese mit einer speziellen Planetentextur belegt. Diese Texturen sind genau auf Kugel-Oberflächen abgestimmt, so dass man sie direkt sphärisch auf das Objekt legen kann und einen „fertigen“ Planeten hat. Beachten dabei muss man nur noch die Ausrichtung und die Größe der Textur beachten. Letztere lässt sich einfach durch einen Klick auf „automatic sizing“ anpassen. Um einen möglichst runden Planeten zu bekommen, habe ich zum Schluss noch die Smoothing-Funktion angewendet. Eine Kugel besteht aus endlich vielen aneinander-gesetzten flachen Oberflächen (in unserem Fall Vierecke). Deswegen ist eine Kugel niemals wirklich rund. Projekt „Sonnensystem“ 5 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier Durch Smoothing werden die Flächen abgerundet und die Kugel wird kantenfrei dargestellt. Die Bumpmap Zusätzlich zu der normalen Textur kann man noch eine sogenannte Bumpmap auf das Objekt legen. Diese ist eine graustufen-Textur, welche zu der eigentlichen Textur passt. Mit ihrer Hilfe wird beim Rendern der Eindruck von Tiefe und Struktur erzeugt. Der Betrachter bekommt den Eindruck, dass z.B. Berge auf dem Planeten richtige Höhen besitzen, dass auf der Oberfläche eine richtige dreidimensionale Struktur besteht. Geht man mit der Kamera allerdings näher an das Objekt heran sieht man, dass die Oberfläche nach wie vor glatt und ohne Struktur ist. Der Trick bei einer Bumpmap besteht darin, dass aus den graustufen-Werten der Bumpmap ein Höhenprofil errechnet wird, aus dem anschließend entsprechende Schattierungen auf der normalen Textur erzeugt werden. Der Vorteil einer Bumpmap besteht darin, dass keine zusätzlichen Polygone benötigt werden, um eine Struktur auf einer Oberfläche darstellen zu können, wodurch wiederum Arbeits- und Renderzeit enorm verkürzt werden. Wie bereits erwähnt, darf man sich der Oberfläche aber nicht zu sehr nähern, da ansonsten der Tiefeneindruck verloren geht. ohne Bumpmap mit Bumpmap Arbeitsaufwand: 4 Stunden Projekt „Sonnensystem“ 6 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 2.2.2 Modellierung der Sonne Bei der Sonne bestand vordergründig das Problem, dass sie nicht nur aus einer Textur bestehen, sondern richtig brennen sollte. Die verschiedene Möglichkeiten Feuer zu animieren, über welche ich mich informierte, zielten meist darauf ab, ein kleines Lagerfeuer oder eine Explosion zu modellieren. Ich wollte aber einen ganzen Stern zum Brennen bringen. Die Modellierung der Sonne erfolgte nach einigen nicht zufriedenstellenden Versuchen in mehreren Schritten. Der erste Schritt war die oben beschriebene Erstellung des Grundmodells. Dieses schickte ich dann in den Layouter. Da die Sonne als Lichtquelle für das Sonnensystem dient, musste ich es so aussehen lassen, als ob sie leuchtet. Dafür gibt es die Einstellung „Luminosity“, welche ich auf 100% gesetzt habe. Anschließend begann die Modellierung des Feuers. In meinen Recherchen über Feuer habe ich festgestellt, dass sich dieses am besten mit HyperVoxels darstellen lässt. Was sind HyperVoxels? HyperVoxels sind volumetrische Shader. Ein Shader berechnet während des Renderns, wie eine Objektoberfläche auf einfallendes Licht reagiert. Volumetrische Shader sehen Objekte nicht als flache Oberflächen, sondern als Ansammlung von Punkten und errechnen aufgrund deren Position und Distanz zueinander eine dreidimensionale Oberflächenstruktur. HyperVoxels können die verschiedensten Strukturen annehmen, z.B. Strukturen zum Darstellen von Steine, Wolken oder Feuer. Ich habe also die Sonnenkugel um (Effects/Volumetrics/Add Volumetric). Projekt „Sonnensystem“ den Effekt HyperVoxels erweitert 7 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier LightWave bietet einige Vorlagen für HyperVoxels, darunter auch einige Feuervarianten welche ich bearbeiten musste, da diese nicht dazu vorgesehen sind, eine Fläche diesen Ausmaßes brennen zu lassen. Um eine vernünftige Darstellung zu erreichen, musste ich die Partikelgröße stark vergrößern und auch die Größenvariationen auf Maximum stellen. Die bewirkte, dass die Flammen unterschiedlich groß und unterschiedlich weit voneinander entfernt erstellt wurden. Ebenfalls musste ich eine andere Textur unter der Einstellung „Hyper Texture“ auswählen, damit das Feuer auch auf der großflächigen Sonne realistisch aussah. Unter diesem Menüpunkt habe ich auch die Animationsgeschwindigkeit halbiert, da das Feuer der Sonne um einiges größer ist und sich somit auch langsamer bewegt. Arbeitsaufwand: 10 Stunden 2.2.3 Modellierung der Erde Die Erde sollte so realistisch wie möglich aussehen, da sich in ihrer Umlaufbahn die Raumstation befindet, in der das Raumschiff landen soll. Dies bedeutete, dass die Erde aus großer Nähe eine Zeit lang zu sehen sein würde. Ich habe damit angefangen, eine Kugel zu erstellen und mir eine passende Erdtextur zu suchen. Hier war es wichtig, dass ich eine Textur in einer ausreichend hohen Auflösung wählte, die eine nahe Aufnahme zuließ. Allerdings sah der Planet nur mit der Textur der Erdoberfläche noch sehr unrealistisch, eher wie ein Globus aus. Dies wollte ich durch das Hinzufügen einer Wolkendecke und einer Atmosphäre ändern. Da ich nicht wusste, wie ich dieses Realisieren sollte, suchte ich Rat in einem Tutorial. Dort wurde beschrieben, welche Eigenschaften Wolken und Atmosphäre haben müssen und welche Einstellungen man berücksichtigen muss. Letztendlich bestand die fertige Erde aus drei eigenständigen Kugeln. Projekt „Sonnensystem“ 8 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 1. Modellierung der Erdkugel Die Erdkugel besteht aus drei verschiedenen Texturen. Angefangen habe ich mit der Modellierung einer einfachen Kugel. Dieser Kugel gab ich eine blaue Basisfarbe (90/115/150). Anschließend legte ich eine hochauflösende Erd-Textur auf die Kugel und stellte die Deckkraft (Opacity) auf 50%. Dies hatte zur Folge, dass die Textur etwas abgeschwächt wurde und dafür etwas Blau der eigentlichen Kugel durchschimmerte. Damit wurde der Effekt der „Atmosphärischen Abschwächung der Farbe“ simuliert. Die blaue Atmosphäre lässt vom Weltraum gesehen die Oberfläche der Erde matter erscheinen. Mit einer Deckkraft der Textur auf 100% sähe die Erde sehr plastisch und unrealistisch aus. Des Weiteren legte ich im Diffuse Layer meine Wolkentextur auf die erste Kugel und setzte die Deckkraft wieder auf 50%. Dies simulierte den Schatten der Wolken auf der Erdoberfläche. Durch das Einstellen auf 50% ließ ich die Wolkenschatten transparent erscheinen, so dass die Erd-Textur auch durch die Schatten weiterhin sichtbar war. Diffuse selbst stellte ich auf 70% was die Wolken gräulich erscheinen ließ die ja eigentlich weiß waren. Um der Oberfläche mehr Struktur zu verleihen setzte ich als weitere Ebene eine Bumpmap ein welche eine dreidimensionale Oberfläche simulierte. Zum Schluss stellte ich Glossiness noch auf 40%, wodurch die Oberfläche leicht schimmerte und die Reflektionen des Wassers simulierte. Projekt „Sonnensystem“ 9 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 2. Modellierung der Wolkendecke Hier fing es an, etwas knifflig zu werden. Grob betrachtet ist die Wolkendecke sehr leicht zu realisieren. Man erstellt eine Kugel, die geringfügig größer als die Erdkugel ist und belegt diese mit einer teilweise transparenten Wolkentextur. Dieses stellte sich als problematisch dar. Der Layouter verhielt sich anders als erwartet. Die transparenten Teile der Textur wurden nicht transparent, sondern schwarz dargestellt, was die Erdoberfläche stark abdunkelt. Ich musste die Textur mehrmals in Photoshop bearbeiten, bis ich den gewünschten transparenten Effekt erzielte. Letztendlich kam ich zu dem Ergebnis, dass ich eine Textur brauchte, in der die Wolken weiß und alles andere transparent war. Die Textur musste ich als eine .png Datei speichern, um die Transparenz beizubehalten. Mit dieser Textur, die ich als Transparency-Map festlegte, gelang es mir, eine weiße Wolkendecke zu erstellen bei der alles andere durchsichtig war und den Blick auf die Erdoberfläche freigab. 3. Modellierung der Atmosphäre Die Erstellung der Atmosphäre-Kugel stellte keine besonderen Probleme dar. Sie ist wiederum eine etwas größere, als die Wolkenkugel und ist mit je einem GradientLayer in Textur- und Transparenz-Ebene belegt. Im Textur-Layer werden die Farbe und der Farbverlauf der Atmosphäre festgelegt. Hier ließ ich die Farbe von schwarz über verschiedene Blautöne wieder zu schwarz laufen. In der Transparenz-Ebene legte ich ebenfalls mit einer Gradient-Textur die verschiedenen Licht-durchlässigkeiten der Atmosphäre fest, um diese weich aussehen zu lassen. Mit den verschiedenen Gradzahlen habe ich festgelegt, aus welcher Blickrichtung man die Atmosphäre sieht und aus welcher nicht. So legte ich z.B. fest, dass in direkter Draufsicht die Atmosphäre nicht sichtbar und an den Rändern stark sichtbar ist. Projekt „Sonnensystem“ 10 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier Dies lässt eine schimmernde blaue Schicht rund um die Erde entstehen. Zum Schluss wurden alle drei Kugeln übereinander gelegt und ergaben die fertige Erde. Arbeitsaufwand: 10 Stunden 2.2.4 Modellierung des Saturn Die Arbeit am Saturn war sehr zeitaufwändig. Der eigentliche Planet war sehr schnell erstellt, problematisch war jedoch die Erstellung des Saturnrings. Der Ring selbst war ebenfalls in kurzer Zeit modelliert, jedoch ließ sich die Textur nicht wie gewünscht darauf legen. Das Problem bestand darin, dem Surface Editor beizubringen, die Textur an der YAchse auszurichten und dann so oft nebeneinander auf den Ring zu legen, bis er einmal rundherum gelaufen ist. Dies wollte sich partout nicht einstellen lassen. Nach vielen erfolglosen Versuchen bin ich dazu übergegangen, den Ring selbst einzufärben. Dazu habe ich eine Gradient Textur erstellt, welche anhand von eingegebenen Farbwerten an bestimmten Positionen einen Farbverlauf erstellt. Diese Textur lässt sich an einem Pivot Point ausrichten (z.B. der Mittelpunkt des Rings) und somit kreisrund auf das Objekt legen. Ich habe versucht die Farbwerte und Abstände per Hand so originalgetreu wie möglich einzustellen. Das Endresultat sieht nicht genauso aus wie die Saturnringe, eine grobe Ähnlichkeit ist allerdings erkennbar. Da der echte Saturnring keine feste Materie, sondern eine Ansammlung von sehr vielen kleinen Steinbrocken ist, habe ich die Textur noch leicht transparent gemacht, um ähnlich wie bei den Steinansammlungen hindurchschauen zu können. Arbeitsaufwand: 8 Stunden Projekt „Sonnensystem“ 11 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 2.2.5 Modellierung der Umlaufbahnen Nach einer längeren Phase des Ausprobierens habe ich mich dazu entschieden, die Umlaufbahnen aus einem „Toroid“ (Ringkörper) zu modellieren. Bei allen anderen Körpern hatte ich das Problem, dass der Durchmesser nicht groß genug war, so dass man die Ringe aus der weiten Ferne nicht sehen konnte. Meine Toroids haben einen Durchmesser von 10 km was grade so gereicht hat. Nach dieser Erkenntnis der Anwendungsmöglichkeiten konnte ich den Ring zügig erstellt. Ich habe den Ringen fünf Seiten und 200 Segmente gegeben, damit er trotz seiner Größe noch als runde Linie erkannt wird. Zur besseren Sichtbarkeit habe ich die Ringe weiß eingefärbt und die Leuchtkraft auf 100% gestellt. Somit sind sie nicht auf das Umgebungslicht angewiesen und überall gut sichtbar. Arbeitsaufwand: 1 Stunde 2.2.6 Modellierung des Canyon Den Canyon zu erstellen war anfangs eine große Herausforderung. Ich wollte eine sehr feine und detailreiche Umgebung schaffen, um mit der Kamera problemlos hindurchfliegen zu können. Ich erinnerte mich daran, in der Vorstellung älterer Projekte das WooHoo-Projekt gesehen zu haben, in dem ein Student ein Höhenprofil von Google Earth importiert hatte und daraus eine dreidimensionale Umgebung geschaffen hatte. Daraufhin suche ich in der entsprechenden Dokumentation nach einer Anleitung und wurde auch fündig. Leider konnte ich dies nicht übernehmen, da die aktuelle Version von Google Earth dieses Vorgehen nicht mehr unterstützt und ich keine Möglichkeit gefunden habe, ein Höhenprofil heraus zu kopieren. Projekt „Sonnensystem“ 12 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier Ich brauchte also einen anderen Weg und suchte nach einer geeigneten HeightMap. Ich fand zum Glück eine brauchbare Map des Grand Canyon welche ich nutzen konnte. Durch das Einsetzen dieser graustufen-Textur als DisplacementMap konnte ich das Höhenprofil des Canyons erzeugen. Displacement-Map Eine Displacement-Map, oder auch Height-Map genannt, funktioniert ähnlich wie eine Bumpmap. Aus einer graustufen-Textur wird ein Höhenprofil erstellt und auf das Objekt gelegt. Je dunkler desto tiefer, d.h. Gräben sind dunkel und Berge sind hell. Der Unterschied besteht in der Ausführung. Eine Bumpmap erstellt nur Schatten, legt diese flach auf das Objekt und simuliert damit „Höhe“. Eine Displacement-Map hingegen erstellt aus dem Höhenprofil eine echte dreidimensionale Umgebung indem sie den Punkten des Ursprungsobjektes entsprechende Höhen zuweist. Dadurch verschieben und verändern sich auch alle betroffenen Polygone was das Ursprungsobjekt deformiert. Erst versuchte ich auf verschiedenen Wegen die Displacement-Map auf den Planeten selbst zu legen, indem ich ein Stück aus dem Planeten herausschnitt, dieses in einen anderen Layer kopierte und darauf die Map legte. Aufgrund der Krümmung der Oberfläche sah die Umgebung aber immer sehr verzerrt aus und war für eine möglichst realistische Darstellung nicht nutzbar. Daraufhin entschied ich mich, den Canyon auf eine eigene Platte zu legen und erstellte eine einfache Box ohne Höhe. Da ich einen möglichst detailreichen Canyon haben wollte, erstellte ich die Platte aus 500 x 500 Polygonen. Als nächstes legte ich die Deplacement-Map auf die Platte und stellte die Amplitude (Höhenauswirkung) nach einigen Versuchen auf 6. Da ich keine Farbtextur für den Canyon hatte, suchte ich nach einer Felsentextur, korrigierte die Farben so dass sie zur Mars-Oberfläche passten und passte die Größe an. Da auch meine 250.000 Polygone nicht ausreichten, um die Oberfläche fein genug aussehen zu lassen, schaltete ich zusätzlich Smoothing ein. Ich hatte zudem sehr viele Anzeigefehler in der Oberfläche, welche ich größtenteils durch Aktivierung von „Double Sided“, also die beidseitige Belegung durch die Textur, beseitigen konnte. Projekt „Sonnensystem“ 13 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier Arbeitsaufwand: 8 Stunden 2.2.7 Modellierung der Bodenstation Die Bodenstation habe ich recht einfach gestaltet. Sie besteht aus einfachen Strukturen, die ich zu einer kleinen Abflugstation zusammengesetzt habe. Die Kuppel der Station habe ich spiegelnd gemacht, wodurch einen ansprechender visueller Eindruck entstand. Einige Teile der Station habe ich leuchten lassen, so wie die „Haltesäulen“ für das Raumschiff. Den Ausgangstunnel und den Fahrstuhlschacht nach oben habe ich leicht transparent eingestellt, um einen Glas-Effekt zu erzielen. Wenn die Station auch kein gestalterisches Highlight ist, so konnte ich an ihr doch sehr gut das Arbeiten auf vielen Layern üben. Das Objekt besteht aus insgesamt 15 zusammengesetzten Ebenen. Beim eigentlichen Bau der Station setzte ich jedes Objekt in einen eigenen Layer. Nachdem ich die Station fertig hatte, überlegte ich, welche enthaltenen Objekte ich später als Einzelobjekte benötigen würde. Dieses waren lediglich die Haltesäulen, auf denen das Raumschiff später stehen sollte. Diese sollten sich dann in den Boden einfahren. Dazu mussten sie aber eigene Objekte bleiben. Den Rest konnte ich in einen Layer setzen. Ich gab jedem Objekt einen eigenen Namen unter „Sureface (q)“, damit ich später jedem Teil eine andere Textur zuweisen konnte und kopierte sie Projekt „Sonnensystem“ 14 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier zusammen. So wurden aus 15 Layern drei. Dies hat neben der Übersichtlichkeit den Vorteil, dass sich das Objekt im Nachhinein leichter verschieben lässt und nichts mehr verrutscht und nachgebessert werden muss. Einige Objekte konnte ich auch zu „Texturgruppen“ zusammenfassen, indem ich gleich aussehenden Objekten, wie z.B. die Haltesäulen, den gleichen Sureface-Namen gab. Diese tauchten dann im Surface-Editor unter einem Namen auf und so wurde die Textur auf alle drei Objekte gleichzeitig angewendet. Arbeitsaufwand: 3 Stunden 2.2.8 Teil-Modellierung des Raumschiffs Ich habe die Grundstruktur des Raumschiffs von meinem Projektpartner bekommen und diese nur noch ein bisschen modifiziert. Ich habe am Heck Verzierungen mit einem speziellen Farbverlauf hinzugefügt und die Oberfläche spiegelnd gemacht und mit einer Hintergrundtextur versehen. Letzteres diente dazu, dass Raumschiff im Weltraum noch gut erkennen zu können, da die spiegelnde Oberfläche alle Sterne reflektierte und somit teilweise kaum vom Hintergrund zu unterscheiden war. Heckflügel Die Verzierungen am Heck bestehen aus vier einfachen Scheiben, welche jeweils um 45 Grad rotiert wurden. Das besondere an den Scheiben ist der Farbeffekt, den ich dort eingesetzt habe. Ich wollte einen schimmernden Effekt erzielen, so dass man von unterschiedlichen Perspektiven unterschiedliche Farben sieht. Dieses setzte ich um, indem ich eine Gradient Textur auf die Scheiben legte. Diese stelle ich im Incidence Angle, zu Deutsch Einfallswinkel, her. Hier gab ich einen Farbverlauf von Rot nach Blau vor, wodurch die Scheiben je nach Betrachtungswinkel in diesen Farben schimmerten. Damit dieser Effekt noch besser sichtbar war, habe ich die Leuchtkraft auf 100% gesetzt. Projekt „Sonnensystem“ 15 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier Oberfläche des Raumschiffs Die spiegelnde Oberfläche des Raumschiffs, nach dem Vorbild aus Man in Black, war ein bedeutender Aspekt der Modellierung. Hier ergab sich allerdings das Problem, dass man das Schiff im Weltraum kaum sehen konnte, da sich die Sterne darin spiegelten und es sich somit kaum vom Hintergrund abhob. Man sah lediglich die leuchtenden Teile fliegen. Ich entschied mich also neben den spiegelnden Effekt, den ich mit einer Reflection –Einstellung von 50% erreichte, eine Procedurale Textur auf das Schiff zu legen, um die Form des Rumpfs besser sichtbar zu machen. Ich probierte alle vorgegebenen Texturen aus und wählte dann die „Vains“-Textur, da diese am besten zu dem Schiff passte. Arbeitsaufwand: 4 Stunden 2.3 Arbeiten im Layouter 2.3.1 Erstellung des Hintergrunds Es gibt verschiedene Arten einen Hintergrund hinter eine Szene zu legen. Als erstes versuchte ich eine riesige Kugel zu erstellen, welche die gesamte Szene umfasste. Auf die Innenfläche der Kugel legte ich eine Weltraumtextur. Dieses sah in der gerenderten Szene dann aber sehr unecht aus. Ebenso unrealistisch sah die die Textur im Innenraum eines Würfels aus. Man sah deutlich die Ecken und beim Kameraflug in der Szene sah man, wie man den Seiten näher kam und sich wieder entfernte. Ich suchte nach einer weiteren Möglichkeit und fand schließlich den Menüpunkt „Backdrop Options“ im Hauptmenü „Windows“. Dort wählte ich unter „Add Environment“ den Punkt „Textures Environment“ aus und legte als Textur meine Weltraumtextur fest. Mit dieser Möglichkeit legt LightWave das Hintergrundbild selbst kugelförmig im jeweils richtigen Abstand für die Szene fest. Leider sieht man bei meiner Textur eine verzerrte Schnittkante, was jedoch mit einer entsprechenden Kameraführung kompensiert werden kann. Arbeitsaufwand: 4 Stunden Projekt „Sonnensystem“ 16 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 2.3.2 Erstellen des Sonnensystems Wie in der Einleitung bereits beschrieben, konnte ich die Planeten nicht im maßstabsgetreuen Abstand zueinander darstellen. Die tatsächlichen Abstände der Planeten sind einfach zu groß. Ich habe den Maßstab ca. in 1 : 40.000 umgerechnet und die Planeten entsprechend eingefügt. Da ich vorher den exakten Abstand jedes Planeten zur Sonne berechnet hatte, musste ich lediglich jeden Planeten nur um die entsprechende Entfernung in der X-Achse verschieben. Planet Sonne Merkur Venus Erde Mond Mars Jupiter Saturn Uranus Neptun Durchmesser Modellgröße 1.390.000 km 1.390 km 4.880 km 4,9 km 12.103 km 12,1 km 12.756 km 12,8 km 3476 km 3,5 km 6.794 km 6,8 km 142.984 km 143 km 120.536 km 120,5 km 51.118 km 51,1 km 49.532 km 49,5 km Abstand zur Sonne Modellabstand Umlaufzeit Modellumlaufzeit 57.910.000 km 108.200.000 km 149.600.000 km 1500 km 1700 km 1900 km 88 Tage 225 Tage 365 Tage 240 Frames 620 Frames 1000 Frames 227.940.000 km 778.330.000 km 1.429.400.000 km 2.870.990.000 km 4.504.000.000 km 2200 km 2600 km 3500 km 5500 km 8000 km 687 Tage 4329 Tage 10752 Tage 30675 Tage 60149 Tage 1900 Frames 11900 Frames 29500 Frames 84000 Frames 165000 Frames Ursprünglich hatte ich vor, die Planeten um die Sonne kreisen zu lassen, aus Zeitgründen nicht realisiert werden konnte. Dafür wäre es nötig gewesen, die Pivot-Punkte der Planeten jeweils in das Zentrum der Sonne zu verlegen. Dadurch kreist der Planet mit dem Rotate-Tool nicht um die eigene Achse sondern um die Sonne. Den Pivot-Punkt verschiebt man einfach durch den Menüpunkt „Move Pivot“ unter dem Reiter „Modify“. Damit das Lichtverhältnis des Sonnensystems stimmt, habe ich das vorgegebene Area-Light gegen ein Spherical-Light ausgetauscht. Ich stellte die Farbe des Lichtes leicht gelblich (255/254/206) ein, um das Licht der Sonne zu simulieren. Des Weiteren gab ich dem Licht die Größe der Sonne, damit auch der Abstrahlwinkel des Lichts stimmte. Zum Schluss setzte ich es noch in das Zentrum der Sonne. Anschließend fügte ich die Umlaufbahnen ein. Arbeitsaufwand: 5 Stunden Projekt „Sonnensystem“ 17 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 2.3.3 Animation der ersten Szene Mit dieser Szene bin ich nicht ganz zufrieden. Die Aufgabe erschien anfangs unproblematisch. Da ich aus Zeitgründen die Planetenrotation weglassen musste, brauchte ich theoretisch nur die Kamerafahrt entlang der Planeten. Dies ließ sich praktisch jedoch nicht leicht umsetzen. Es brauchte sehr viele Versuche, um der Kamera halbwegs den Weg so vorzugeben, wie ich ihn mir ausgedacht hatte. Es erschienen Kurven, wo ich keine erstellt hatte und oft veränderte sich auch der gesamte Pfad durch das Hinzufügen eines Keys. Nach einer sehr langen Testphase, die meist durch Renderzeit gefüllt wurde, gestaltete sich die Szene wie folgt: Um dem Video einen ruhigen Anfang zu geben, ließ ich die Kamera die ersten 30 Frames ruhig in den Weltraum zeigen. Es folgte ein Schwenk auf die Sonne, welcher ich mich dann annäherte. Ich entschied mich für einen Rückwärtsflug an den Planeten vorbei, da dadurch am besten die Abstände und die Größenunterschiede der Planeten verdeutlicht wurden. Außerdem bestand so die Möglichkeit, die Sonne weiterhin im Betrachtungsfeld zu erhalten, in die ich viel Arbeit investiert hatte. So flog die Kamera ab Frame 300 rückwärts an dem ersten Planeten (Merkur) vorbei, bis sie schließlich bei Frame 1.000 bei Neptun ankam. Dort vollzog sie einen Schwenk und flog nach oben weg, wobei ich die Kamera stets auf die Planeten gerichtet ließ. Bei Frame 1.100 ließ ich die Umlaufbahnen erscheinen, welche sich bis zu diesem Frame nicht sichtbar oberhalb der Szene befunden hatten. Ich flog weiter nach oben weg bis ich bei Frame 1.300 in einer Totalen stehen blieb. Um des Sonnensystem eine Weile betrachten zu können, ließ ich die Kamera 100 Frames ruhen und schwenkte dann in den leeren Weltraum, um einen Übergang in die zweite Szene zu bekommen. Da ich die Planeten größtenteils nur von hinten gesehen habe und das Sonnenlicht von vorne kam, war von den Texturen nicht viel zu erkennen. Deswegen stellte ich bei jedem Planeten noch eine Leuchtkraft von 5% ein, um sie auch von hinten besser sichtbar zu machen. Arbeitsaufwand: 15 Stunden Projekt „Sonnensystem“ 18 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 2.3.4 Einsetzen der Bodenstation in den Canyon Das Einsetzen der Station war ein wenig knifflig. Zum einen waren die Größe nicht aufeinander abgestimmt, wodurch die Raumstation viel zu groß für den Canyon war. Zum anderen bestand die Station aus mehreren Objekten, welche alle auf einmal verschoben werden mussten. Als erstes musste ich also herausfinden, wie man mehrere Objekte gleichzeitig auswählt. Dies ließ sich wie gewohnt durch halten der Strg-Taste und durch kicken der Maus auf verschiedene Objekte bewerkstelligen. Allerdings gab es Probleme, wenn sich mehrere Objekte überlagerten. Nach langem Suchen fand ich dann den winzig kleinen Knopf rechts neben der „Current Item“ Fläche, womit sich eine Objektübersicht öffnen ließ. Dort wurden in einer Liste alle Objekte angezeigt, welche man wieder durch Halten der StrgTaste markieren konnte. Somit konnte ich problemlos alle Elemente der Station auswählen. Die Größe der Station passte ich mit dem Size-Tool an, mit dem man ausgewählte Objekte durch ziehen der Maus beliebig vergrößern oder verkleinern kann. Danach brachte ich die Station noch mit den Move- und Rotate-Tools an die richtige Position und schloss die Arbeiten ab. Während meinen Arbeite in dem Canyon hatte ich das Problem, dass aufgrund der hohen Datenmenge der Szene (über 250.000 Polygone) die Objekte nur dargestellt wurden, wenn das Bild still stand. Sobald ich mich bewegte, wurden die Objekte durch Bounding Boxen ersetzt. Bei der Bodenstation stellte dies kein Problem dar, da diese aus einfachen Strukturen bestand und durch die Bounding Boxen noch relativ gut erkennbar war. Der Canyon hingegen verschwand bei Bewegungen völlig. Erst versucht ich mich nur noch im Wireframe-Modus zu bewegen, empfand dies aber als nicht zufriedenstellend. Ich machte mich auf die Suche nach einer Abhilfe und fand schließlich in den Display-Options den Punkt „Bounding Box Threshold“, mit welchem man die Datenmenge angeben kann, bis zu der die Objekte angezeigt werden sollen, ohne durch Boxen ersetzt zu werden. Diesen Wert stellte ich sicherheitshalber auf 5.000.000. Dadurch verschwanden die Boxen erfolgreich. Ab diesem Zeitpunkt stockten die Bilder, aber ich konnte viel besser navigieren, da ich sämtliche Texturen zu jeder Zeit sah. Arbeitsaufwand: 8 Stunden Projekt „Sonnensystem“ 19 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 2.3.5 Einsetzen des Raumschiffs Das Raumschiff in die Szene einzusetzen war schnell getan. Zwar passte die Größe ebenfalls wieder nicht, aber mit dem Size-Tool war das Schiff rasch angepasst. Etwas aufwändiger war das Erstellen eines Düsenstrahls, der den Antrieb des Raumschiffs darstellen sollte. Hierzu erstellte ich ein Distant-Licht, dem ich eine bläuliche Farbe gab. Um den Lichtstrahl sichtbar zu machen aktivierte ich Volumetric Lightning. In den dazugehörigen Optionen stellte ich die Eigenschaften des Lichtes ein: - Radius: Durchmesser des sichtbaren Lichtstrahls Height : Länge des sichtbaren Lichtstrahls Luminosity: Leuchtkraft des sichtbaren Lichtstrahls Density: Leuchtdichte des sichtbaren Lichtstrahls Specify Medium Color: Lichtfarbe des sichtbaren Lichtstrahls Zusätzlich stellte ich in den Lichtoptionen unter „Object“ ein, dass das Antriebslicht kein anderes Objekt anleuchtet, da ansonsten die ganze Umgebung einen Blauschimmer haben würde, indem ich unter „Exclude“ alle Objekte der Szene auswählte. Als das Licht fertig modelliert war musste ich es noch an das Raumschiff binden damit es den Bewegungen folgt. Dieses stellte ich über „Parent Item“ in den „Motion Options (m)“ ein. Hier gab ich dem Licht das Raumschiff als Parent. Arbeitsaufwand: 3 Stunden 2.3.6 Animation der zweiten Szene An dieser Szene hatte ich am meisten Spaß. Ich habe sehr viel Arbeit in den Canyon gesteckt und wollte den Flug hindurch möglichst realistisch darstellen. Das fing mit dem Licht an. Ich ersetzte das Ambiente-Licht durch ein Point-Licht, welches ich schräg von der Seite strahlen ließ. Dadurch wirkte der gesamte Canyon viel spektakulärer und man konnte die vielen Schluchten Projekt „Sonnensystem“ 20 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier und Berge besser erkennen. Allerdings hatte ich nun das Problem, dass die Schlucht in der die Bodenstation war komplett dunkel war. Zuerst versuchte ich, der Landschaft eine leicht reflektierende Oberfläche zu geben, damit das Licht von dem gegenüberliegenden Berg in die Schucht zurückreflektiert werden würde. Dieses funktionierte zwar auch, ließ aber die Renderzeit durch die riesige Anzahl von Schluchten und Bergen ins Unendliche schnellen. Ich habe mich schließlich für den einfachsten Weg entschieden und gab dem Canyon 5% eigene Leuchtkraft, was visuell kaum einen Unterschied zum reflektierten Licht machte, die Renderzeit allerdings nicht beeinflusste. Passend zu dem Ende der ersten Szene fing ich mit einer Totalen des Weltraums an. Anschließend machte ich einen graden Schwenk nach unten, um den Canyon zu zeigen. Ich rotierte die Kamera leicht, um einen besseren Eindruck von der Landschaft aufkommen zu lassen und ließ den Flug bei Frame 100 beginnen. Ich startete auf einer hohen Plattform, flog ein paar Meter gradeaus und stürzte mich dann bei Frame 200 in den eigentlichen Canyon. Dort flog ich dann kurz durch eine Schlucht, bis ich schließlich nach einer Kurve bei Frame 400 an der Bodenstation ankam. Ich näherte mich der Station an und blieb dann nach einer Drehung hinter ihr stehen. Ab Frame 550 fingen die Haltesäulen des Raumschiffs an sich einzufahren. Dieses schaffte ich durch eine einfache Move-Funktion in 100 Frames. Es war zwar eine ziemliche Tüftelei, da die Haltesäulen nicht gerade, sondern schräg in den Boden fuhren, aber nach einigen Versuchen stellte sich der Erfolg ein. Nachdem die Säulen bei Frame 650 komplett verschwunden waren ließ ich das Raumschiff abheben und Richtung Weltraum steigen, wobei ich ihm mit der Kamera vom Boden aus folgte. Zum Schluss ließ ich das Raumschiff aus dem oberen Bildschirmrand fliegen. Arbeitsaufwand: 10 Stunden Projekt „Sonnensystem“ 21 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 2.4 Zeitaufwand Vorbereitung: 7 Stunden Einarbeitung in LightWave: 20 Stunden (eigentlich noch viel mehr) 2.5 Aufwand Modellierung: 48 Stunden Aufwand Layouter: 20 Stunden Aufwand Animation: 25 Stunden Rendern der finalen Szenen: 15 Stunden Dokumentation: 30 Stunden Präsentation: 5 Stunden Sonstiges (Texturensuche, Tutorials usw.): 20 Stunden Gesamt: -----------------------190 Stunden Genutzte Software LightWave 9.6 – Modellierung / Animation Microsoft Word 2010 – Dokumentation Open Office – Präsentation Adobe Photoshop CS5 – Bearbeitung von Texturen Adobe Premiere CS5- Schnitt / Vertonung Projekt „Sonnensystem“ 22 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 2.6 Probleme 1. Fehlerhafter Hintergrund Dieses Problem wurde auch schon von anderen Gruppen beschrieben. Lässt man LightWave selbst das Hintergrundbild einfügen (Backdrop Options) so entstehen an den Schnittkanten Verzerrungen. Ich habe erfolglos mit verschiedensten Texturen versucht, dieses Problem zu beheben. Zwar kann man mit Ausrichtung der Textur auf verschiedenen Achsen die Verzerrung verschieben, aber beseitigen konnte ich sie nicht. Es blieb mit also nur übrig, die Kamera so zu führen, dass diese Verzerrungen nicht im Bild sind was die Möglichkeiten, ein harmonisches Video zu erstellen massiv einschränkten. 2. Absturz der Programme LightWave ließ mich des Öfteren im Stich und quittierte einfach den Dienst. Besonders ärgerlich ist es, wenn grade eine große Szene gerendert oder ein neues Objekt eingefügt wurde. Anfangs versuchte ich dieses mit häufigem Speichern zu umgehen, jedoch rief auch das Speichern selbst Abstürze hervor. 3. Unzureichende Leistung der CAE-Rechner Spätestens seit meiner Arbeit am Canyon konnte ich die CAE-Rechner nicht mehr benutzen, da die Arbeit an ihnen zeitlich unzumutbar wurde und sehr oft Abstürze aufgrund mangelnden Speichers auftraten. Allerdings hat nicht jeder Student die LightWave Software (945,- €) zu Hause und die Trial Version funktioniert auch nur 10 Tage. Das alles erschwert das Arbeiten an einem solchen Projekt. Projekt „Sonnensystem“ 23 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 4. Flugbahnen Am meisten Arbeite machte mir Erstellung von Pfaden. Bis heute habe ich die Arbeits- und Funktionsweise des Layouters nicht durchschaut. Er setzt mir ohne erkenntlichen Sinn Kurven, Schleifen, Loopings und „Fahrten ins Leere“. Ich erstelle einen Key-Frame als Startposition und einen Weiteren als Ziel. Die Anweisung lautet also „Fliege von A nach B“. Das Resultat hat damit nicht das Geringste zu tun. Mein Objekt wandert erst komplett rückwärts in den Boden, bevor es dann 50 Frames später wieder auftaucht und endlich losfliegt. Dreiviertel der Zeit bei den Animationen investierte ich in Flugbahnkorrekturen. 5. Viper Sehr viel Kummer machte mir auch Viper. Dieses Teilprogramm sollte eigentlich dazu da sein, die aktuelle Szene in Echtzeit als kleines Bild zu rendern so dass man eine Vorschau hat, ohne die ganze Szene erst komplett rendern zu müssen. Leider verweigerte mir Viper zum größten Teil diese Funktion, woraufhin ich am Ende doch jede Szene mehrfach zeitaufwändig rendern musste. 2.7 Fazit Trotz der vielen Probleme hatte ich Spaß an dem Projekt. Gegen Ende der Projektarbeit schwand der Elan, da LightWave die Fertigstellung des Projekts durch unverständliche Aktionen fortlaufend verzögerte. Letztendlich konnte aber doch ein zusammenhängender Film erstellt werden. Zu dem entstandenen Film muss ich leider sagen, dass er mir selbst nicht sonderlich gefällt. Ein Problem bestand darin, dass ich bisher keine Erfahrungen in diesem Bereich hatte und völliges Neuland betrat. Es gab unzählige Probleme beim Animieren der Szenen und durch die Fehlfunktionen von Viper musste ich viel Zeit in das Rendern investieren. Das zehrte an den Nerven und an der Rechenleistung. Alles in allem habe ich sehr viel dazugelernt und entgegen den meisten anderen Lehrveranstaltungen ist der Erfolg deutlich sichtbar. Ich werde sicherlich in Zukunft der 3D-Animation nicht fern bleiben. Projekt „Sonnensystem“ 24 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 2.8 Quellen Texturen: - Generelle Planetentexturen o http://planetpixelemporium.com/planets.html - Erd-Textur o http://www.shatters.net/~t00fri/textures/8k/jpg-png/earth8k-BM-col-bmp-um.jpg - Wolkentextur und Weltraumtextur o http://www.soeinschmarn.de/Infos/Tutorials/Erde-Tut/Erde-Tut.htm - Grand Canyon Heightmap o http://sparksandflames.com/z1h/grandcan.gif Tutorials: - Basistutorials o http://www.newtek.com/lightwave/tutorials.php - Erde o http://chrusion.com/tutorial_earth.php Literatur: - LightWave v9 (Buch mit DVD) o ISBN: 0-321-42684-3 - LightWave 3D (Buch mit CD) o ISBN: 1-56205-199-5 Projekt „Sonnensystem“ 25 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 3. David Arnold 3.1 Vorbereitung Nachdem wir festgelegt hatten dass wir einen möglichst realistischen Aufbau erstellen wollten, wollte ich mir auch Objekte aussuchen die in das Thema passen. Die gefundenen Beispiele im Internet musste ich ebenfalls an den Maßstab anpassen den wir durch die Planeten vorgegeben haben. Die als Beispiel genommene Sternenbasis Vanguard hat in den Serien und im Roman über einen Kilometer an Höhe, ich legte mich auf eine Höhe von 40m fest. Da unser Raumschiff in einen kleinen Teilbereich der Station einfliegen sollte, wollte ich diese nicht zu klein erstellen. Der Einstieg in Lightwave gestaltete sich anfangs recht schwer da die Anforderungen über die Übungen hinausgingen. Zum Glück gab es auf der offiziellen Homepage von NewTek einige gute Tutorialvideos die einen weiten Bereich abdeckten. Bei speziellen Problemfällen halfen neben den Übungsstunden auch Suchmaschinen. Die meiste Zeit war allerdings von Try&Error bestimmt. Texturen hatte ich mir ebenfalls über Suchmaschinen besorgt. Eine gute Adresse war cgtextures.com. Arbeitsaufwand: 12 Stunden Projekt „Sonnensystem“ 26 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 3.2 Arbeiten im Modeler Aller Anfang ist schwer und so wurde bereits das erste Modell wesentlich Zeitintensiver als angenommen. In der Übung wurden Schritt für Schritt bestimmte Objekte bearbeitet. Die Übung war meist sofort erfolgreich aber oft reichte die gleiche Herangehensweise leider nicht, um ein entsprechendes Ergebnis zu erzielen. Zoomen, Drehen, Neigen und der „3D“ Blick wurden erst nach mehreren Stunden intensiver Arbeitens flüssiger. Ebenso überforderte die Flut an Werkzeugen und Möglichkeiten anfangs und verlangsamten das Arbeitstempo spürbar. Ich hatte mir auf jeden Fall vorgenommen viele Techniken für die Modelle zu verwenden, auch wenn man bestimmte Ergebnisse hätte leichter mit dem gleichen Werkzeug erzielen können. 3.2.1 Modellierung des Raumschiffes Als Flugobjekt hat mich das Raumschiff Klasse 2 Pylon aus dem Intro von Men in Black 2 inspiriert. Da keine detaillierten Screenshots von diesem im Internet zu finden waren, baute ich nur grob das Modell mit den gleichen Eigenschaften nach. Als Haupteigenschaften sollte eine komplett verspiegelte Oberfläche dienen. Es wurde eine schwarze Grundfarbe im Surfaceeditor gewählt und dazu noch ein 10%tiges Diffuse um es noch dunkler zu gestalten. Anfangs gewählte 100% „Reflection“ wurde später aus Sichtbarkeitsgründen auf 50% reduziert, auch der Oberfläche wurde eine leichte Struktur gegeben. Denn durch die Schwärze des Weltraumes konnte man das Raumschiff allein durch die Lichter nicht mehr ausmachen. Rund um das Raumschiff wurden noch selbstleuchtende Lichter angebracht die auch im Film deutlich zu sehen sind. Das Modell selber wurde nach etlichen Versuchen mit Hilfe einer Bezierkurve erstellt. Diese bog ich mit mehreren Punkten und mit Hilfe der „Handels“ in die gewünschte Form. Danach wurde das Werkzeug „Lathe“ gewählt um einen runden Körper zu erstellen, wie anhand der Übung mit dem Weinglas. Nach mehreren Versuchen dies sauber zu erstellen musste nachbearbeitet werden da sich ein Teil nicht schließen wollte, bzw. sich nach Innen wölbte und abgeschnitten werden musste mit dem „Knife“ Tool. Projekt „Sonnensystem“ 27 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier Die Lichter hätte man anhand einer Kapsel auch einfach halbieren, bzw. in den Hauptkörper verstecken können. Ich entschied mich aber ebenfalls hier mit der oben genannten Methode sauber leicht spitz zulaufende Körper zu erstellen, diesmal nur 180° da diese auf dem Außenmantel nur aufliegen sollten. Das halbrunde Licht legte ich nun am Raumschiff an und mit Hilfe des Werkzeuges (Multiply) „Clone“ duplizierte ich den Außenkörper mit jeweils einem Winkel von 45° 7mal um das Hauptmodell. Die spätere Erweiterung durch Stabilitätswinkel am Ende des Raumschiffes wurde von Stephan erstellt und sollte das doch ohne Effekte recht triste Model leicht aufwerten. Arbeitsaufwand: 5 Stunden 3.2.2 Modellierung der Raumstation Hier stieß ich nach der Suche auf eine Raumstation auf die Raumbasis 47 – Vanguard. Leider waren auch hier, wie beim Raumschiff, keine näheren Daten, größeren Bilder oder Beschreibungen zu finden, so dass auch hier ein großer Teil nur abgeleitet und nicht 1:1 so übernommen werden sollte. Statt einer Andockvorrichtung wurde ein runder Ring gewählt wie in einigen anderen Raumstationen bereits bekannt. Hinzugekommen ist an der Abschlusswölbung ein Ring der als Einflugschacht benutzt werden soll und mit unzähligen Schotts bestückt wurde um mehreren Raumschiffen gleichzeitig Zugang zu ermöglichen. Projekt „Sonnensystem“ 28 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 3.2.2.1 Kopfbereich Raumstation Der Anfang der Station machte der obere Bereich, hier genannt „Kopf“. Von diesem Angelpunkt aus wurde dann nach und nach in alle Richtungen ausgebaut. Eine gedrückte Kugel wurde das Grundgerüst. Parallel erzeugte ich in einer zweiten Ebene eine ein paar Meter hohe Fläche welche ich mittig in das Hauptobjekt einschob und anschließend mit dem Werkzeug (Construct) „Boolean“ -> „Substract“ herausschnitt. Es sollte wie ein Sandwich aufgebaut sein, mittig leicht nach innen verschoben sollten große Panoramafenster dargestellt werden. Der inneren Körper entstand mit Hilfe von (Create) „Disk“ und einer definierten Höhe. Als Textur besorgte ich mir eine einfache metallische Struktur aus dem Internet und legte diese über den gesamten Kopfbereich. Als Problem konnte man hier schon erkennen dass die Textur um den inneren Bereich des Grundgerüstes gelegt wurde da ja alle 3 vollwertigen Körper waren und deren Oberfläche auch im verdeckten Bereich lag. Da vieles gerendert ganz anders aussieht wie im Modeler (selbst Unterschiede vom Modeler zum Layouter sind vorhanden) wurde mir erst viel später bewusst und erst als ich mit dem Layouter weiterarbeiten wollte musste ich alle Texturen die ich bereits aufgetragen hatte erneut einarbeiten, bzw. komplett austauschen. Auf dieses erste Grundgerüst sollte noch eine weitere Erhöhung entstehen. Hierfür musste eine gedrückte Kugel oben und unten mit Hilfe der Booleanfunktion abgeschnitten werden und auf der nun oben entstandenen Fläche konnte ich mit der Funktion (Multiply) „Bevel“ einen immer enger zulaufenden Abschluss erstellen. Auf diesem wurde dann ebenfalls über „Bevel“ ein Mast erreichtet und mit einer Kugel als Signalhorn abgeschlossen. Die Kugel ist einige der wenigen Objekte an der Raumstation die nicht mit einer Textur überzogen ist. Sie wurde lediglich mit einem Rot überzogen mit einer Eigenleuchtstärke von 30,5% und einer Relection von 58,5%. Projekt „Sonnensystem“ 29 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier Um die Panoramafenster zu erstellen wollte ich keine einfache Textur erstellen wie es mir geraten wurde sondern probierte die Fenster selbst zu erstellen. Hierzu nahm ich einen Quader in Fenstergröße, klonte diesen in Y-Richtung einmal und klonte erneut in X-Richtung beide Modelle 3-mal. Diesen Block klonte ich nun wiederum um die Panoramaebene dreiundzwanzigmal mit einem Winkel von 15° (24x15°=360°). ganze Damit die ganze Fläche etwas natürlicher wirkt löschte ich einige Blöcke heraus, Lichter werden nie dauerhaft auf alle Bereichen gleich leuchten. Anschließend stanzte ich mit dem Werkzeug (Contruct) „SolitDrill“ -> „Stencil“ diese Blöcke aus der mittleren Ebene des Sandwichs heraus. Den neu entstandenen Flächen gab ich ein recht helles Gelb und Eigenleuchtstärke (Luminosity) von 100%. Die nun geteilten Blöcke hatten ausgedieht und konnten gelöscht werden. Auf demselben Weg versuchte ich später in der Hauptröhre einen 3D Schriftzug in die Oberfläche zu stanzen, dies funktionierte auch recht gut aber aufgrund von Problemen beim gewünschten Abändern der Schrift (da diese ja fest „eingebrannt war musste man jedes Mal erneut die Fläche herstellen und wieder neu austanzen) entfernte ich diesen Teil wieder. Arbeitsaufwand: 7 Stunden Projekt „Sonnensystem“ 30 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 3.2.2.2 Rumpfbereich Raumstation Vom Grundgerüst nach unten sollte ein langer Zylinder als Hauptachse für die ganze Station dienen. Dieser wurde per (Create) Disc erzeugt und nach unten erweitert. Statt einer Andockstation wollte ich einen leuchtenden Ring um den Zylinder legen. Hierzu erstellte ich zuerst ein kleines Plato um die Hauptachse um von dessen Seitenpolygonen mit Hilfe des (Multiply/Extend/More) SpikeyTool Stacheln nach außen wachsen zu lassen auf deren Spitzen dann der Ring befestigt werden sollte. Der Ring selbst sollte nicht einfach aus einem „Toroid“ (Ringkörper) entstehen sondern war ich dank eines NewTek Tutorials von der Möglichkeit nur mit einer Linie automatisch ein Model außen herum legen zu lassen sehr angetan. Dies war sicherlich nicht die schnellste und beste Methode, da man leichte Unregelmäßigkeiten erkennen wird aber die Funktion hat mich einfach fasziniert. Ich erzeugte mit (Create) „Spline Draw“ einen einfachen Ring um die Stachel, legte eine Scheibe mit „Disc“ auf den Ring (in einer anderen Eben) und betätigte (Multiply) „Rail Extrude“ welches nach mehrmaligen Versuchen und Einstellungen auch ein brauchbares Ergebnis ablieferte. Ich musste auch eine zweite Scheibe als Anhaltspunkt setzen und feste Teilabschnitte von 60 da sonst trotz Linie kein annehmbares Ergebnis geliefert wurde. Ich setzte im Surfaceeditor die Eigenleuchtstärke auf 98% und einer recht starken Transparenz von 53,5%. Um dem Hauptzylinder etwas mehr Abwechslung neben der sich stündlich ändernten Textur zu geben und auch Versuche mit verschiedenen Bumpmaps auf der Oberfläche kläglich scheiterten wollte ich leicht leuchtende Rohre an der äuseren Fläche erstellen. Dazu nahm ich zum einen einfach erstellte (Create) „Capsule“ Körper die ich in die Länge streckte und in Y-Richtung klonte. Projekt „Sonnensystem“ 31 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier Ein anderes Objekt sollte ein Verbindungsrohr sein das aus der Station über eine Rundung nach innen kommt und sich dann weiter nach außen dreht und an dessen Ende eine Satellitenschüssel Signale empfangen kann. Die Ein & Ausgangsrundung wurde mit dem (Multiply) „Bevel“ Tool über mehrere Schritte hinweg erstellt und mittels (Modify) „Rotate“ abgeknickt. Spannungen wurden mittels (Modify) „Stretch“ ausgebügelt. Hier war Feinarbeit gefragt damit das Ergebnis hinnehmbar war. Am Ende der Röhre wurde ein Trichter ge“gevelt“ auf welchen ich gleich im Anschluss eine schöne Schüsseltextur legte. Die Röhren erhielten im „Surface Editor“ eine Eigenleuchtkraft von 90%. Arbeitsaufwand: 6 Stunden 3.2.2.3 Fußbereich der Station Der Fußbereich der Station übernimmt die Aufgabe ankommende Raumschiffe aufzunehmen indem mehrere Schotttüren rund um den unteren Bereich einzeln voneinander geöffnet und geschlossen werden können. Der untere Kegel wurde durch eine einfache Kugel erstellt. Auf diesem sollten nun die Türen mittig platziert werden. Diese sollten deutlich hervorstechen und mussten im Modeler herausgearbeitet werden. Zuerst wählte ich in der Mitte der Kugel 2 benachbarte Polygone aus, markierte mit Hilfe von (Selection) „Select“ – „Select Loop“ ringförmig alle Polygone aus um dann mit (Multiply) „Multishift“ eine leichte Erhöhung aus dem Körper zu formen. Projekt „Sonnensystem“ 32 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier Die nun erstellte Erhöhung unterteilte ich dann wiederum in Erhöhung und Türen. Die Türen selbst konnte ich mittels (Multiply) „Subdivine“ in mehrere Felder unterteilen und benachbarte Polygone mittels (Detail) „Merge Polygone“ zu breite Balken zusammenfassen. Die mittleren 2 Balken bilden das Türenpaar, welches sich nach oben, bzw. unten bei Bedarf bewegen. Arbeitsaufwand: 6 Stunden 3.3 Arbeiten im Layouter So viel Spaß es im Modeler gemacht hat die Objekte zu bauen und zu verformen, so viel Ärger hatte ich im Layouter. Das Belegen mit Texturen war oft sehr knifflig. Man musste oft erst Frames direkt rendern damit man ein Ergebnis sah welches im Modeler überhaupt nicht und im Layouter nur schlecht sichtbar war. Wegpunkte waren auf Grund unseres ziemlich großen Maßstabes und den Entfernungen die wir zurücklegten eine Herausforderung. Verschob man an Frame 200 einen Wegpunkt, so verschoben sich alle anderen Wegpunkte so massiv, dass mein Raumschiff nun plötzlich durch Planeten flog, anstatt wie geplant ein paar hundert Kilometer an Ihnen vorbei. Durch den Maßstab wurde auch das Zoomen an Objekte erschwert. Haben wir eine Sonne mit 1390km Durchmesser so war das Raumschiff beim Einflug in die Raumstation gerade einmal 50cm hoch und das obwohl ich Raumstation/Raumschiff leicht größer erstellt habe. Hätte ich direkt den für die Planeten genommenen Maßstab eingehalten wären wir auf ein paar Millimeter gekommen. Zum Glück kann man per Shortcut ALTGr + [ und ALTGr + ] das Grid anpassen, so das zwar die Sonne Projekt „Sonnensystem“ 33 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier irgendwo im Nirwana verschwindet, man aber direkt auch mit kleinen Objekten arbeiten kann. 3.3.1 Texturierung der beiden Modelle Anfangs hatten wir für das Raumschiff eine einfache spiegelnde Oberfläche vorgesehen. Wegen der schlechten Sichtbarkeit mussten wir diesem doch eine Struktur geben. Ansonsten war neben der Farbe für die Lichter und der farblichen Abstimmung des Abgasstrahles keinerlei Arbeit mehr notwendig. In der Raumstation waren über die Zeit mehr als 30 einzelne Oberflächen entstanden. Nach Zusammenfassen einiger gleichen Oberflächen und der Leuchtkugel am Kopf der Station, den Fensters in der Mitte, dem leuchtendem Ring und die Rohre blieben am Ende 15 Surfaces, die belegt werden wollten. Leider stellte ich fest, dass die im Modeler erzeugten Texturen nun im Layouter komplett anders aussehen. Z.B. war im Modeler eine Texture auf der ich den Namen der Raumstation mit Photoshop transparent dargestellt habe nicht sichtbar. Selbst im Layouter wurde nichts angezeigt und erst durch Rendern wurde diese Textur sichtbar. Den Schriftzug legte ich in einer zweiten Ebene über eine Metallstruktur als wäre diese eben dort aufgedruckt. Dem obersten Objekte legte ich über die obligatorische Metallstruktur eine Fensterstruktur und gab dieser eine 70% Leuchtstärke. Man konnte deutlich erkennen, dass diese auf größere Entfernung sehr gut aussah. Der Nachteil gegenüber meinen selbst erstellten Fenstern besteht bei Nahaufnahmen da dort Projekt „Sonnensystem“ 34 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier die Schärfe des Bildes abnahm. Für unsere Aufnahmen spielte dies keine Rolle, trotzdem wollte ich beide Möglichkeiten in diesem Projekt aufzeigen. Große Probleme gab es beim Belegen mit Texturen bei komplexen Flächen. So musste die sternförmige Fläche mehrfach mit verschiedensten Texturen belegt werden, selbst hochauflösende und sich oft wiederholende Bilder brauchten kein zufriedenstellendes Ergebnis. Als beste Lösung stellte sich eine braune matschige Textur heraus die nur sehr grob über Struktur verfügt. Für Nahaufnahmen ist diese aber nicht geeignet. Da bereits alle Kameraeinstellungen grob geplant waren und keine nah an diese Textur kam, konnte ich diese benutzen. Die Eingänge für Raumschiffe wurden mit simpler Metallgitterstruktur besetzt. Alle Metallstrukturen besitzen als Eigenschaften generell an der Raumbasis Specularity (Spiegellungsgrad/Glanzgrad) von 60%, eine Glossiness von 40%(Glanz) und eine Reflection (Reflektion) von 20%. Dem entspricht grob frisch geputztem und poliertem Metall. Die Station erhält hierdurch einen frischen neuen Glanz, der diese deutlich aufwertet. Arbeitsaufwand: 8 Stunden 3.3.2 Einsetzen beider Objekte in Sonnensystem Die Raumstation wurde erdnah Richtung Sonne platziert. Leider wurde der Plan, der Raumstation eine eigene Beleuchtung zu geben schnell wieder verworfen. Mehrere zusätzliche Lichtquellen die verschiedensten Teilbereiche der Station ausleuchten sollten, erhöhten die Renderzeit so sehr das diese außerhalb meiner Möglichkeiten blieb. Für alle weiteren Bewegungen / Drehungen der Station habe ich ein Set für alle Objekte dieser erstellt um alle Layer auf einmal leicht auszuwählen. Die beiden Türen für den Einflug des Raumschiffes ließ ich einzeln als Objekt da beide separat später bewegt wurden. Die Projekt „Sonnensystem“ 35 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier ersten Schwächen meines PCs wurden nun deutlich da nun mehrere Objekte oft im Bild waren die eine enorme Leistung verschlang. Das Raumschiff wurde noch mit einem Abgasstrahl versehen der aus einem Licht vom Typ „Volumentric Lightning“ bestand. Das gleiche Licht benutzte ich ebenfalls für das Innere der Raumstation, dieses sollte nach außen durch die sich öffnenden Türen leuchten wenn das Raumschiff kurz davor steht um hinein zu fliegen. Wie bereits bei der Startszene, wurden folgende Optionen eingestellt: - Radius: Durchmesser des sichtbaren Lichtstrahls Height : Länge des sichtbaren Lichtstrahls Luminosity: Leuchtkraft des sichtbaren Lichtstrahls Density: Leuchtdichte des sichtbaren Lichtstrahls Specify Medium Color: Lichtfarbe des sichtbaren Lichtstrahls Durch die mehrfachen Lichtquellen musste ich in den Lichtern alle meine Objekte per Hand herausnehmen damit diese nur von der Sonne direkt angestrahlt wurden. Dies ist in den Lichtoptionen im 3ten Reiter „Objects“ möglich. Alle Objekte die nicht betroffen sein sollten mussten unter „Exclude“ aufgeführt werden. Die Größe des Raumschiffes war für die meisten Szenen sehr gut gewählt da man immer wusste wo sich dieses befand. Einzig für den Gebirgszug und beim Einflug in die Raumstation musste das Schiff über das Werkzeug „Size“ mit der Maus deutlich verkleinert werden. Beim Einflug in die Raumstation benötigte ich von Anfangs 20m eine Verkleinerung auf 0.025 der ursprünglichen Größe. Arbeitsaufwand: 3 Stunden 3.3.3 Animation der 3ten Szene Die letzte Szene sollte den Flug nach dem Abheben des Raumschiffes vom Planeten Mars zur Raumstation zeigen. Auf dem Flug dorthin umfliegt das Raumschiff vorher zu 50% den Mond um anschließend sich direkt in den Bauch der Raumbasis zu begeben. Um einen klaren Überblick zu bekommen habe ich die letzte Szene in 4 Teilabschnitte untergliedert. Auch würde es dank dem „genialen“ Wegepunktesystems zu vielen Komplikationen führen. Längere Wege mit engen Kurven sind sehr zeitaufwendig umzusetzen, selbst der zweite Teilabschnitt zum und um den Mond war nur über viele „Undos“, über das (Modifiy) „Path Tool“, mehrfaches Setzen von Keyframes machbar. Ein Trick war hierbei oft 2 Keyframes innerhalb von 2 Frames hintereinander zu setzen um einen festen Knick zu etablieren. Ich hatte öfters das Glück nach dem letzten Keyframe feststellen zu müssen, dass alle Wegpunkte vorher durch eine winzige Modifikation unbrauchbar geworden sind. Projekt „Sonnensystem“ 36 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 3.3.3.1 Animation Abschnitt 1 Da dieser Abschnitt direkter Nachfolger des Starts von der Landebahn ist habe ich die Kamera direkt oberhalb des Mars mit einer starken Neigung nach unten positioniert. Das aufsteigende Raumschiff wird relativ schnell beschleunigt bis zur Sichtbarkeit und dann zeitgleich mit der Kamera nach oben bewegt bis die Kamera einen Großteil des Jupiters im Blick hat. Danach schwenkt das Raumschiff über die Kamera hinweg Richtung Erde Arbeitsaufwand: 3 Stunden 3.3.3.2 Animation Abschnitt 2 In diesem Abschnitt fliegt das Schiff über eine relative große Distanz vom Mars direkt zum Mond. Auf dem Weg dorthin schwenke ich dieses in einem Halbkreis nach unten um die Kamera herum um etwas Dynamik in dieses kurzen Abschnitt zu bringen. Am Mond angekommen, dreht sich die Kamera Richtung Mond und das Raumschiff schwenkt in die Umlaufbahn ein. Hier wird das Raumschiff mehrfach von der Kamera weggedrückt bis es schließlich abtaucht und Richtung Erde / Raumstation zeigt. Arbeitsaufwand: 4 Stunden 3.3.3.3 Animation Abschnitt 3 Um wieder etwas Ruhe in die Szenen reinzubringen wird in dieser eine Sicht vom Mond langsam runter geschwenkt, zu sehen sind hier Jupiter, Mars und Erde. Nach diesem langsamen Schwenk wird Fahrt aufgenommen und die Raumstation ist extrem schnell erreicht um im zeitlichen Rahmen zu bleiben. Dort verweilt die Kamera noch etwas damit sich der Betrachter die Raumstation etwas genauer anschauen kann. Arbeitsaufwand: 3 Stunden Projekt „Sonnensystem“ 37 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 3.3.3.4 Animation Abschnitt 4 Wieder ist die Station zu sehen, diesmal seitlich. Von rechts sieht man bereits das Raumschiff wie es die Landeluken anvisiert und dorthin unterwegs ist. Hier in dieser Szene wurde sehr deutlich, dass man das Raumschiff sehr schlecht wahrnehmen kann. Ursprünglich sollte es direkt vom Mond zur Sternenbasis gleiten, da man aber von den 10 Sekunden das Schiff gerade nur die letzten 1.5 Sekunden wirklich erkennt musste ich den Flug anders gestalten und es nur von rechts in den Bildschirm langsam fliegend darstellen. Das Raumschiff bleibt ein gutes Stück von den Türen entfernt um die zwei kommenden Szenen noch realistisch aussehen zu lassen. Arbeitsaufwand: 2 Stunden 3.3.3.5 Animation Abschnitt 5 Sehr nahe Aufnahme der Flugschächte um die Animation genauer zu zeigen. Türen gehen sehr langsam auf, Licht strahlt nach außen um die Texturen im inneren der Kugel zu übertönen und um einen leicht mystischen/geheimnisvollen Touch zu erlangen. Arbeitsaufwand: 1 Stunde 3.3.3.6 Animation Abschnitt 6 Raumschiff setzt seinen Flug von Abschnitt 4 fort, bzw. fliegt immer noch auf die Luke zu. Diese ist inzwischen offen. Sehr langsamen Ausklang, während des Eintretens beginnt der Abspann. Arbeitsaufwand: 1 Stunde 3.4 Sonstiges Ich hatte noch für eine weitere Szene ein Asteroidenfeld erstellt. Dieses konnten wir aber leider nicht mehr aufgrund der Vorgabe von 3 Minuten einbauen. Der Anflug, Nahaufnahme und Flug durch das Feld hätte um die Idee zu erkennen über 30 Sekunden gedauert. Dies würde den Zeitrahmen deutlich sprengen weswegen wir leider die ganze Szene außen vor lassen mussten. Das Feld besteht aus drei Grundkörpern. Zwei davon erstellte ich mit Hilfe des (Multiply) „Bevel“ Werkzeuges mit aktiviertem SubPatch. Das dritte Objekte formte ich aus einem Würfel mit (Modify) „Taper“. An mehreren Stellen den Würfel gedrückt und gezogen und man erhält einen brauchbaren Kieselstein. Diese 3 Objekte Projekt „Sonnensystem“ 38 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier mehrfach dupliziert („Clone“), gedreht(„Rotate“) und mit „Size“ unterschiedlichen Größen gegeben war das Asteroidenfeld fertig. Arbeitsaufwand: 2 Stunden 3.5 Audio / Video Für passende Untermalung suchte ich über eine Suchmaschine nach verschiedenen Spacesounds. Es gab mehrere Seiten die kostenlos kleine Clips anboten, dort besorgte ich uns mehrere Clips im .wav Format. Als Musik nahm ich ein privat gemixtes Theme von dem Film „Transformers“ über YouTube. Direkte Bearbeitung von Audio und Video wurde in Adobe Premier vollzogen. Arbeitsaufwand: 3 Stunden 3.6 Zeitaufwand Vorbereitung/Suche: 12 Stunden Einarbeitung: 12 Stunden Modellierung: 34 Stunden 3D Modelle zusammenfügen: 3 Stunden Animation: 14 Stunden Renderzeit: 30 Stunden Dokumentation: 25 Stunden Präsentation: 5 Stunden Video/Soundschnitt: 3 Stunden Gesamt: ------------------138 Stunden Projekt „Sonnensystem“ 39 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 3.7 Genutzte Software Modellierung/Animation: Screenshots/Texturen: Videoschnitt: Dokumentation: Präsentation: 3.8 Newtek Lightwave 9.6 Adobe Photoshop CS5 Testversion Adobe Premier CS5 Testversion Microsoft Word 2010 / Open Office Word Open Office Probleme 1. Fehlende Rechenleistung Das war wohl mit das größte Problem warum viele Arbeiten viel zu lange dauerten und den gewünschte Umfang dieses Projektes massiv verkleinerte. Durch unseren großen Maßstab der vielen Polygone die dauerhaft dargestellt werden mussten und der Anzahl der Effekte, die hier zusammenkamen, konnte zu keiner Zeit im CAE Labor richtig flüssig mehr gearbeitet werden. Leider ist auch meine Hardware nicht mehr auf dem neuesten Stand, so musste oft mehrere Minuten lang ein Frame gerendert werden um das Ergebnis zu begutachten. Dies führte zu einem sehr langsamen Vorrankommen und die Motivation sank vor allem im Bereich der Animation sehr. Ich habe in den Einstellungen alle Effekte deaktiviert und die Szene in schlechter Auflösung vier Stunden lang rendern lassen, nur um dann doch wieder einen kleinen Fehler zu finden. Das war sehr frustrierend. Unterschätzt haben wir auch die Polygonanzahl die zusammenkommt wenn mehrere Objekte in einer Szene vorhanden sind. So sind mehrere Flüge mit dem Raumschiff auf über 500 000 Polygone je Szene gekommen. 2. Mangelhafte Stabilität von Lightwave Wohl auch resultierend aus der fehlenden Leistung meines Rechners verabschiedete sich öfters das Programm bei größeren Berechnungen. Gerade nach längerem Arbeiten wollte man schnell das Endergebnis sehen und vergaß zu speichern. Leider konnte ich mich an dieses Problem in der heutigen Zeit nicht gewöhnen und auch hier wurde einiges an Zeit verschwendet. Bei einem Dropdown-Feld sollte man wenn möglich schnelle eine Auswahl treffen da sonst öfters der Hintergrund sich komplett grau färbt und das Programm kurzzeitig einfriert. Der folgende Klick bewirkte allerdings direkt eine Aktion in Lightwave so dass meist ein „Redo“ erfolgen musste. 3. Verzerrungen der Texturen Gleich am Anfang hatten wir mit dem fehlerhaftem Hintergrund zu kämpfen. Wie bereits Stephan bei seinen Problemen beschrieben hat, hatte ich auch bei Projekt „Sonnensystem“ 40 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier einigen Texturen die ich auf bestimmte Objekte legte genau dasselbe Problem. So half weder ein Achsen/Positionswechsel, noch fand ich über Suchmaschinen passende Erklärung für dieses Phänomen. 4. Wegpunkte / Zick-Zack Problem Wie auch bei mein Teamkollege war das Arbeiten mit den Wegpunkten im Layouter ein Problem dass wir bis zum aktuellen Zeitpunkt nicht richtig lösen konnten. Lightwave versuchte eigenständig den Weg über die Keyframes so rund wie möglich zu gestalten. Das kann nachvollzogen werden. Das es aber aus simplen Kurven plötzlich ein wirres Gebilde bastelt durch eine kleine Verschiebung über das Pathtool ist nicht nachvollziehbar. Auch hatte ich komischerweise selbst auf geraden Strecken oft ZickZack – Muster. Dieses hat allerdings dann auch die Objekte selbst betroffen. So konnte man ein Objekt nur noch in Eierlinien drehen und bewegen. Hier half auch kein „Undo“. Dieser Fehler versteckte sich sogar solange bis die komplette Szene neu aufgebaut werden musste. In gerenderten Szenen stellte sich dies in einer sehr zuckenden Bewegung des Objektes dar. 3.9 Fazit Am Anfang hatten wir beide keinerlei Erfahrungen mit Erstellen von Objekten. Trotz den vielen Problemen, denen wir im Laufe dieses Semesters begegnet sind, hat die Ausfertigung dieses Projekts sehr viel Spaß gemacht. Wir hatten uns sehr viel vorgenommen. Bedauerlicherweise könnten wir einiges nicht umsetzen. Wir hatten uns mit der Renderzeit verschätzt, ein Thema das mehr auf Detailarbeit wert legt hätte sich deutlich auf das Ergebnis ausgewirkt. Der sehr hohe Zeitaufwand ließ einen oft verzweifeln, trotzdem ist das Projekt eines der schönsten während des gesamten Studiums. Ich habe einiges dazugelernt und werde das Wissen sicherlich auch nach dem Studium anwenden können, was ja oft bei so vielen anderen Veranstaltungen nicht der Fall ist. Projekt „Sonnensystem“ 41 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 3.10 Quellen Ideensuche: http://www.google.de/ Tutorials: http://www.newtek.com/lightwave/training.php http://members.shaw.ca/lightwavetutorials/texturing.htm#Specialty%20Textures Texturen: http://telias.free.fr/textures_tex/metal_tex.html http://www.cgtextures.com/ Sounds: http://www.desktopstarships.com http://www.space1999.net http://www.youtube.com/ 4. Genutzte Hardware Da die Leistung der Rechner im CAE Labor unserem Projekt nicht gewachsen war, mussten wir mit unseren Heimrechnern vorlieb nehmen. CPU: Intel Core 2 Duo E6600, 2x 2,40GHz Arbeitsspeicher: 4096MB DDR2 Grafikkarte: NVIDIA Geforce 8800 GTS 512MB Festplatte: 500GB CPU: AMD Athlon 64 X2 5600+, 2x 2,80GHz Arbeitsspeicher: 4096MB DDR2 Grafikkarte: ATI Radeon X1900 XTX 512MB Festplatte 750GB Projekt „Sonnensystem“ 42 Lehrveranstaltung 3D Modellierung und Animation WS 2010/2011 David Arnold Stephan Dormeier 5. Rendereinstellungen Da uns nur begrenzte Rechenleistung zur Verfügung stand, konnten wir beim Rendern nicht alle von uns gewünschten Einstellungen verwenden. beschränkten uns daher auf ein doppeltes Antialiasing und Raytrace Shadows. Letzteres alleine ließ die Renderzeit vervielfachen. Wir stellten allerdings noch den Reconstruction Filter auf „Box (sharp)“ was einen geringen Antialiasing Effekt zu Folge hatte ohne zusätzliche Renderzeit zu beanspruchen. Projekt „Sonnensystem“ Wir 43