Architekturplanung
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Rendering

Lektion 22 Kapitel 6 Module 2

Bilder und Szenen rendern

Das Programm ArCADia-ARCHITEKTUR verfügt über die Optionen zur Berechnung und zum Speichern von Rendering, also die Visualisierung von sichtbaren Szenen. Das Rendering einer ausgewählten Szene, die gerade in Vorschau ist, kann erstellt werden. Sie können die Rendering-Berechnung jedoch auch für einige definierte Kameras ausführen lassen.

Darüber hinaus ermöglicht die neue Version die Speicherung der Visualisierung mit dem gewählten Tag und Uhrzeit.  Die Leiste der Sonne ist der in das Projekt eingefügten Windrose zugeordnet, in der geographische Lage definiert wird. Dann werden im Grundriss die Himmelsrichtungen bestimmt, d.h.  die Richtung Norden und in den Rendering-Optionen, Datum und Uhrzeit.

Bevor Sie mit der Rendering-Berechnung beginnen, sollten Sie die Werkstoffe und eventuell die Beleuchtung definieren.

Werkstoffe definieren

Texturen und Werkstoffe in architektonischen Elementen werden in Fenstern für Elementeigenschaften unter der Schaltfläche Flächen oder nach der Markierung unmittelbar dem Bearbeitungsfenster zugeordnet.

 

Abb. 46 Verzeichnisfragment mit im Programm verfügbaren Werkstoffen

Eine standardmäßige Einstellung der Fläche für die meisten Elemente ist Stoff (vordefinierte Fläche) in Form einer Standardmäßigen Farbe, mit einer definierten Farbe. Diese Einstellung können Sie wechseln, indem ein anderer Stoff  aus der Programmbibliothek gewählt oder eine andere Farbe  definiert wird. Wenn Sie möchten, dass z. B. die Textur für eine Wand mit einer bestimmten

Datei im Format .bmp, .jpg oder .gif auferlegt wird, dann drücken Sie nach dem Drücken auf das Symbol

 Texturoberfläche auf das Bild  und finden und speichern Sie eine entsprechende Datei im Fenster Öffnen. Nach der Auswahl der Datei können Sie die Größen und den Texturanfang definieren. Die standardmäßige Größe einer gewählten Datei, z. B. an der Wand, beträgt 100x100 cm. Dabei wird sie von der linken oberen Ecke ausgehend eingefügt. Wenn Sie die Textur, ihren Anfang, z. B. bei Verteilung der Platten auf der Wand verschieben wollen, dann definieren Sie diese Verschiebung in den Feldern neben der Vorschau der gewählten Textur. Neben der Größe kann auch der Winkel einer einzufügenden Textur (z. B. für eine Karo-Anordnung der Platten), die Farbe, die sich mit der gewählten Rasterdatei mischen wird, den Durchsichtigkeits- und Spiegelungsgrad sowie die Spiegelungsfarbe definiert werden. 

 

 Abb. 47 Beispiel für das Definieren einer Textur

Zum Beispiel: Der obere Grundriss zeigt eine Wandfläche. Für eine der Seiten wurde Texturoberfläche definiert und „grauer Putz“ und seine zusätzliche grüne Farbe ausgewählt. Darunter, in der 3D-Ansicht, sehen Sie das Ergebnis eines auferlegten „grauen Putzes“ mit einer standardmäßigen weißen Farbe (ändert nicht die Farbe der eingefügten Textur) und mit einer gemahlenen Farbe für die Modifikation der Textur. Hier sollte beachtet werden, dass eine gewählte Textur mit einer beliebigen Modifikationsfarbe nur bei schwarz-weißen oder monochromatischen Texturen gut aussehen wird. Die Änderungen aller sonstigen Texturen werden nicht so sichtbar sein.

 

Abb. 48 Texturfläche ohne Farbänderung

 

Abb. 49 Texturfläche mit einer grünen Farbe, die die Textur modifiziert

 

Abb. 50 Texturfläche mit einer grünen Farbe, die die Textur modifiziert

So wie oben zu sehen ist, brachte die Mischung der Textur von rotem Klinker mit der grünen Farbe für die Modifikation der Textur keinen grünen Ziegel mit sich, sondern einen grün-roten Ziegel.

ACHTUNG: Es kann vorkommen, dass importierte Objekte bei früheren Versionen eine standardmäßige Farbe für die Modifikation der Textur in einer anderen Farbe als weiß haben. Dann können die Objekte viel dunkler aussehen oder andere Farben als vorher haben. Deshalb ist es wichtig, die Farbe für die Modifikation zu prüfen, und sofern es notwendig ist, diese auf die weiße Farbe zu ändern.

Unten finden Sie Beispiele für eine weitere Modifikation eingefügter Texturen, d. h. die Anwendung eines Einfügewinkels für die Textur, der nicht gleich 0 ist, sowie verschiedene Werte und Farben der Spiegelung für die Fläche.

 

Abb. 51 Beispielhafter Innerraum vor Änderungen der Fläche

 

Abb. 52 Änderung des Winkels für Werkstofflage

 

Abb. 53 Umgedrehte Fläche einer Fußbodentextur

 

Abb. 54 Änderung des Spiegelungsgrades für Werkstoff

 

Abb. 55 Spiegelung 50% auf Boden und 25% Spiegelung für Wandfläche

 

 Abb. 56 Änderung des Grades für die Spiegelung und Durchsichtigkeit eines 

Werkstoffes

 

Abb. 57 Durchsichtigkeit einer Obstschüssel 50% bei Änderung der Spiegelungsfarbe

Beleuchtung definieren

Rendering kann im Sonnenlicht sowie nachts ausgeführt werden. Bei der zweiten Option wird das Sonnenlicht durch die Einführung einer Lichtquelle in das Projekt ersetzt.

Vorgehensweise:

     Menüleiste System --> logische Menügruppe Einfügen -->  Licht

Im Grundriss wird das Symbol der Lichtquelle eingefügt. Vor und nach dem Einfügen dieses Symbols können Sie im Eigenschaftenfenster die Stärke und die Farbgebung einer einzufügenden Beleuchtung ändern.


 Abb. 58 Eigenschaftenfenster für Lichtquelle

Basishöhe — Höhe, in der sich eine Lichtquelle befindet.

Aus/An — eine Lichtquelle ein- und ausschalten.

Farbe — Lichtfarbe.

Intensität — Stärke einer Lichtquelle.

In Vorlage speichern — speichert die Einstellung für Zeichenstifte, ausgewählten Stil und andere Elementparameter in einer Vorlage.

 

Abb. 59 Beispiel für Rendering mit ausschließlich eingeschalteten eingefügten Lichtquellen

Eine Lichtquelle bei Rendering kann mit Sonnen- und Nachtlicht verwendet werden.


Rendering einer Nachtszene

Das Programm ArCADia verfügt jetzt über die Funktion Rendering, die es ermöglicht, fotorealistische Ansichten eines entworfenen Gebäudes zu erstellen. 

Vorgehensweise:

Fenster 3D-Ansicht-->  Rendering

Nach dem Aufruf der Option erscheint ein Fenster mit den Einstellungen für das Rendering.


Abb. 60 Fenster mit Renderingeinstellungen

Qualität – Auswahlfeld für die Qualität des Renderings. Vier Methoden stehen Ihnen zur Auswahl: Sehr niedrigNiedrigHoch (im Freien) und Hoch (Indoor). Mit der Schaltfläche Fortgeschrittene können Sie für jeden Qualitätstyp in das Bearbeitungsfenster übergehen und dort die Parameter modifizieren. Das Fenster, das dann erscheint, hängt von der gewählten Qualität ab. Das Fenster für die Option Niedrig ist anders als das Fenster für die Option Hoch (Indoor)

Resultierendes Bild – Größe einer gerenderten Szene. Ein beliebiges Bild ermöglicht es, die Bildgröße in Pixeln anzugeben. Die 3D-Ansicht übernimmt die Größe eines geöffneten Fensters der 3D-Ansicht.

Beleuchtung – ermöglicht die Einstellung eines globalen Lichts am Tag und in der Nacht mit der Möglichkeit der Anzeige der Position der Sonne/Mondes am Himmel oder automatischer Position der Sonne aufgrund der eingegebenen Uhrzeit und der Einstellungen im Fenster der Windrose.

Einstellungsverwaltung – Beibehalten eingefügter Einstellungen für die Renderingqualität, also Speicherung und Ablesung der Datei .arcrenderset.

 

Abb. 61 Beispiel für ein Bildrendering in hoher Qualität (im Freien)

 

Abb. 62 Rendering-Beispiel mit der Leiste der Sonne (21.Juni 10.00 Uhr)

Abb. 63 Rendering-Beispiel mit der Leiste der Sonne (21.Juni 17.00 Uhr)

HINWEIS: Beim Renderingfenster handelt es sich um ein separates Fenster, das unabhängig vom ArCADiaProgramm wirkt. Deshalb ist es möglich, nach der Übertragung der Szenengeometrie weiter im Projekt zu arbeiten, z. B. neue Ausmaße oder Beschreibungen für ein Projekt einzufügen.


Abb. 64 Eigenschaftenfenster für Rendering mit niedriger Qualität

RenderingMethode

Lichtstrahlverfolgung, keine globale Lichtverteilung (Direct Lighting) – Richtungslicht ohne gegenseitigen Einfluss zwischen verschiedenen Ebenen.

Pfadverfolgung, berechnete globale Lichtverteilung (Path Tracing) – fotorealistisches Rendering, das sowohl Strahlpfade als auch globale Lichtverteilung analysiert.

Photon Mapping, berechnet globale Lichtverteilung – Verfolgung von Photonen, die durch Lichter in der Szene emittiert werden. 

Die Einstellungen werden an die Szenen angepasst, welche Sie bedienen werden. Es kann selbstverständlich vorkommen, dass standardmäßige Einstellungen geändert werden müssen, weil das Rendering-Ergebnis nicht ausreichend sein wird. Unten finden Sie Beispiele zur Anwendung einzelner Renderingoptionen.

 

Abb. 65 Beispiel für eingeschaltete Option der Endbearbeitung

 

Abb. 66 Endbearbeitung eingeschaltet, Probenanzahl 2

 

Abb. 67 Endbearbeitung eingeschaltet, Probenanzahl 1024

Wie anhand der oberen Beispiele zu sehen ist, hat bei Kunstlicht die Probenzahl eine sehr große Bedeutung bei der Endbearbeitung. Zusätzlich kann auch die Option Iterationsanzahl des Kantenglättungsfilters geändert werden, aber das wichtigste Feld stellt die Probenanzahl dar. Die Änderung der Werte in diesem Feld verlängert die Berechnungszeit der Bühne, aber das ist das Ergebnis es wert. Für eine bessere Visualisierung wird empfohlen, die Ansicht in einem größeren Format zu speichern und es danach zu verkleinern. Das Ergebnis wird erheblich besser sein.

 

Abb. 68 Diffuse Photonen = 10 / Diffuse Photonen = 75

Der Wert von Diffusen Photonen ist für die Helligkeit der Szene verantwortlich. Je höher der Wert, desto heller die Szene.

Multi-Rendering

Die neue Version vom Programm ArCADia-ARCHITEKTUR verfügt über die Option Multi-Rendering, die es ermöglicht, die Rendering-Berechnungen für mehrere Kameras gleichzeitig einzustellen. Die Kameras, die für das Multi-Rendering übernommen werden, müssen früher im Projekt definiert werden.

Vorgehensweise:

Fenster 3D-Ansicht-->  Multi-Rendering

Nach dem Aufruf der Option erscheint folgendes Fenster:

 

Abb. 69 Auswahlfenster einer Kamera für die Einstellung von Multi-Rendering

Verfügbare Kameras – Liste mit Kameras, die im Projekt eingefügt wurden. 

Aktiv – zur Auswahl stehendes Feld, ob die Ansicht aus einer gegebenen Kamera dem Rendering unterzogen wird oder nicht.

Einstellungen – Einstellungen für Rendering-Qualität, Bildgröße und Sonnenposition (oder Mondposition). Beim angezeigten Fenster handelt es sich um ein Einstellungsfenster für das Rendering, das im Kapitel Rendering beschrieben wird. Für jede Kamera kann eine andere Qualität, Bildgröße oder Sonnenposition eingestellt werden.

Speichern – definiert den Speicherort für die Ansicht aus gewählten Kameras. Alle Namen werden automatisch von den Namen der Kameras übernommen.

Hintergrund – Auswahl des Hintergrundtyps, der vom Rendering übernommen wurde, 3D-Ansicht oder keinen Hintergrund.

Speicherformat – Format für gespeicherte Visualisierungsdateien: BMP, PNG, JPEG, TIFF, GIF.

Nach getaner Arbeit Rechner herunterfahren – nachdem alle Renderings gespeichert wurden und die Option aktiviert ist, wird der Computer ausgeschaltet. 

Nach der Bestätigung der Kameraauswahl erfolgen die Übernahme der Geometrie für die nächsten Ansichten und anschließend die Berechnung von Rendering-Szenen. Bei dieser Operation ist keine Ansicht von Rendering-Szenen verfügbar, die eine nach der anderen berechnet und in die Datei gespeichert werden. Wenn die Option aktiviert wurde, wird der Computer ausgeschaltet. 

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