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Um eine
3D-Szene oder ein 3D-Element echt aussehen zu lassen, ist es unbedingt
notwendig, dass die Beleuchtung stimmt. Eine 3D-Szene muß
natürlich ausgeleuchtet sein und ein 3D-Element in einer
realen Szenerie, muß eine Beleuch-tung aufweisen, die möglichst
der der realen Aufnahme ent-spricht. Licht per Software physikalisch
korrekt zu berechnen ist allerdings eine Herausforderung, da in
der Natur eine einzige Lichtquelle, zB eine Kerze ausreicht, um
einen dunklen Raum, mehr oder weniger stark, auszuleuchten. Das
liegt daran, dass alle Oberflächen das Licht wieder reflektieren.
Diesen Effekt kann man aufwendig nachberechnen oder ihn geschickt
nachahmen.
Eine Möglichkeit, Licht einer realen Umgebung naturgetreu
nachzuempfinden ist, eine weiße Kugel aufzunehmen, die an
der Stelle steht, wo später das 3D-Element erscheinen soll.
Auf dieser Kugel (zB aus Styropor) werden sich alle Lichtquellen
und auch ihre Fäbung wieder finden lassen (Abb. 1). Auf diese
Weise kann man nun im 3D-Programm ebenfalls eine weiße,
oder hell graue, Kugel erstellen und diese ebenfalls so beleuchten,
dass die gleichen Farb- und Helligkeitseffekte, wie bei der echten
auftreten.
Dieses Verfahren erwies sich aber schwieriger,
als erwartet und so testete ich eine andere Variante. Es ist auch
möglich, eine Szenerie mit einem Bild auszuleuchten. Man
nimmt "einfach" die komplette Umgebung als Panorama
auf und benutzt das resultierende Bild dazu, das Licht auszustrahlen.
So hat man alle "Lichtquellen" an der richtigen Position
und auch mit der korrekten Färbung. Allerdings würde
die Intensität der Lichter nicht ausreichen. Daher kann man
diese Möglichkeit noch erwei-tern, in dem man mehrere Bilder
der gleichen Umgebung, mit verschiedenen Belichtungen aufnimmt
und sie im nachhinein überlagert. Daraus lassen sich dann
sog. HDRI´s (High Dynamic Range Images) erstellen, also
Bilder, mit einem erweiterten (Helligkeits-)Umfang. So ist es
möglich, die Helligkeitswerte im Bild mitabzuspeichern. Ein
Panorama läßt sich beispielsweise aufnehmen, in dem
man eine Spiegel-Kugel fotografiert. So hat man mit einer Aufnahme
bereits 180°x180° einer Umgbung auf-genommen. Die fotografiert
man dann bei verschiedenen Belichtungen, "faltet" das
Kugelbild mit einer entsprechenden Software zu einem rechteckigen
Bild auf und überlagert die verschieden belichteten Aufnahmen.
In meinem Fall war das allerdings etwas komplizierter, da ich
keinerlei Erfahrung mit dieser Technik hatte und mich beeilen
mußte, da bei der Aufnahme des Videos, die Bäume im
Hof noch keine Blätter trugen. Wenn ich also zu spät
dran gewesen wäre, hätten meine Aufnahmen ein regelrechtes
Blätterdach beinhaltet, was zwangsläufig zu einer etwas
grünlicheren und somit falschen Beleuchtung geführt
hätte. Allerdings kam noch hinzu, dass ich weder ein Stativ,
noch ein Teleobjektiv zur Hand hatte, so dass die verschiedenen
Aufnahmen einerseits nicht ganz aufeinander passten und andererseits
die Kugel viel zu klein auf den Bildern war. Nichts desto trotz
benutze ich das re-sultierende HDRI, mußte aber noch aufwendige
Korrekturen in der Sättigung, Helligkeit etc. durchführen.
Um diese Einstel-lungen und Korrekturen nicht jedes Mal langwierig
mit dem Saurier-Modell berechnen zu müssen, mußten
oft kleine Boxen und Kugeln herhalten, um einen ersten Eindruck
von der Be-leuchtung zu erhalten (Abb. 2). Erst wenn das Ergebnis
eini-germaßen paßt, kann dann das Modell hinzugefügt
werden, um die korrekte Ausleuchtung zu testen (Abb. 2-5).
Zusätzlich mußten noch Lichter eingesetzt werden,
die verschie-dene, besondere Aufgaben zu erfüllen hatten.
Beispielsweise wären die Reflexionen in den Fenstern zu gering
gewesen, so dass ein extra Punktlicht die genau kameraabgewante
Seite auf-hellte (Abb. 6). Ein anderes Beispiel ist ein extra
Licht zur Er-zeugung der Schatten an der Wand. Diese Schatten
ließen sich nämlich nicht mit meiner Beleuchtung erzeugen.
Also mußte ich ein Licht erstellen, welches eine sehr geringe
Intensität hat, um das Modell nicht zusätzlich aufzuhellen
und sehr weiche Schatten erzeugt die zudem noch sehr dunkel eingestellt
wurden, um die "fehlende" Intensität auszugleichen
(Abb. 7).
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