Mein Hobby: Fotorealistische Bilder mit 3D-Software erstellen – Wie kommt `ne schicke Tapete (Oberfläche, Textur) auf das Drahtgittermodell? – Teil 2

So, im 2. Teil wollen wir die Kugel mal etwas hübscher machen.

Darstellungsarten im Programm:

Zunächst ist es gut zu wissen, dass alle Programme verschiedene Ansichten des Modells/der Szene ermöglichen.

Schon bei der einfachen Drahtgitter-Kugel ist es gar nicht immer ganz klar, läuft diese Linie vorn herum oder ist das eine aus dem hinteren Bereich (Bild 5).

Drum gibt es auch den "Hidden Line"-Modus. Hier blendet das Programm alle Linien (Flächen) aus, die aus der Betrachtungsrichtung nicht zu sehen sind. Schon sehr viel übersichtlicher. (Bild 6).

Gearbeitet wird aber meist "Texture Shaded".

Da sieht das Modell/die Kugel schon ziemlich richtig aus - und auch Farben und Muster können erkennbar zu sehen sein - das ist aber noch nicht zu vergleichen mit dem fertigen Bild, welches gesondert, als letzter Schritt, berechnet wird.
(Bild 7) + (Bild 8) + (Bild 9).

Bilder - Muster - Texturen - Shader:

Eine Textur ist nichts anderes, als eine Grafik/ ein Bild/ ein Foto, welches über ein 3D-Modell "übergezogen" wird.

Das machen die Programme selbsttätig.
Eine vorgegeben Textur wird normalerweise 1x um das Objekt "gewickelt".

Man muss dabei ein paar Dinge berücksichtigen:

Ist das Bild zu klein (geringe Auflösung) wird es sichtbare Verzerrungen geben.
2048x2048 px ist meist die untere Grenze.

Und das Bild muss passen. Wo das Problem ist, zeigen (Bild 10) und (Bild 11).
Ein beliebiges Muster, hier bunte Holzkacheln, wird gekachelt.

Hier, in der Ebene gezeigt: man sieht "falsche" Übergänge/Nähte.
Bei der Kugel sieht das dann auch so komisch aus - mit Kanten oder Sprüngen im Muster.

Darum muss eine Textur (fast) immer "seamless" sein. Das meint, man kann die Textur beliebig aneinander legen - und immer ist das Muster passend.
Mit bestimmten Programmen kann man jedes Bild "seamless" machen, auch, wenn das nicht immer sinnvoll aussieht.

(Bild 12) und (Bild 13) zeigen das vorherige Muster "seamless" gemacht ... alles passt.

Die ersten Beispiele waren noch flächig - schauen wir uns jetzt die Kugel an:

(Bild 14) zeigt die Kugel mit "übergezogener" Holz-Textur. Am rechten Bildrand sieht man auch ein kleines Bildchen der verwendeten Holztextur.

Naja, sieht schon "holzig" aus, aber so richtig echt wirkt das nicht.
In (Bild 15) habe ich Textur mal gekachelt - passt alles, aber viel besser ist das noch nicht.

Man muss bei der Anwendung von Texturen auch immer im Hinterkopf behalten, wie sieht sowas in der Natur aus. So würde man eine Holzkugel wohl nicht fräsen. Die Maserung läuft nicht "richtig".

Mit einer anderen Textur, anderer Laufrichtung und noch ein paar Einstellungen mehr, wird's deutlich besser (Bild 16).

Um Texturen besser an das Modell anpassen zu können, arbeitet man meist mit einem Trick: man zerlegt die Textur in Stücke. Ähnlich einem Schnittmuster beim Nähen - da wird dann ja auch ein "3D"-Kleidungsstück draus (Bild 17) + (Bild 18) + (Bild 19 + (Bild 20, naja :-) ).

Bei komplexen Figuren wird diese "Textur-Schnittmusterei" schnell zu handwerklicher Kunst.

Besonders anspruchsvoll sind zum Beispiel Menschen und Tiere.

In (Bild 21) sieht man eine Grundfigur-Mensch.

Daneben steht die Liste der verwendeten Texturen.

In (Bild 22) sind dann die einzelnen Textur-Bilder gezeigt.

Ganz schön komplex - nur was für Könner. Das versucht man, als Hobby-3Dler, nicht.

Gut, einfache Texturen kennen wir nun ein wenig - aber für Fotorealismus reicht das noch nicht.

Texturen werden darum mit einem sogenannten Shader versehen.

Der kann die verschiedensten Materialeigenschaften abbilden.
Praktisch jede Eigenschaft einer Oberfläche kann damit gezielt verändert werden.

Zum Beispiel werden Farbe, Oberflächennormale (die Ausrichtung der Faces etc), die Rauheit, der Glanz, die Transparenz, Spiegelungen, Höhenprofil und viele weitere Eigenschaften so nach Bedarf modifiziert.


Nur einen Punkt davon möchte ich hier noch ansprechen, weil er so augenfällig ist.

In (Bild 23) hat die Kugel eine Fels-Textur bekommen. Zusätzlich wurde auch noch eine sog. "Bump-Map" verwendet. Diese simuliert Höhen und Tiefen, also die Felsstruktur.
Sieht, auf den ersten Blick, sehr echt aus.
Bump-Maps werden bevorzugt in Spielen verwendet, weil sie schnell zu berechnen sind.

Allerdings haben sie einen großen Fehler - den man in schnell bewegten Spielen nicht bemerkt(!).
Schaut Euch den Rand des Felsens in (Bild 23) an: völlig glatt - keine Struktur!

Das kann ja nicht sein, Kratzer und Spalten würde man ja auch am Rand sehen.

Drum gibt es ein anderes Verfahren so etwas "echt" darzustellen:

Mit einer "Displacement-Map".

(Bild 24) zeigt das gut.

Also, die Textur verändert nur die visuelle Erscheinung, nicht aber die Geometrie, das machen Displacement Maps.

Allerdings, die Berechnung von Displacement ist sehr viel aufwändiger!
Für fotorealistische Stills aber meist notwendig - besonders im Vordergrund des Bildes.

Drangehängt habe ich noch ein Bild mit etwas Bewuchs am Fels - geht auch - ist aber am Anfang nicht dringend :-)

So, genug dazu - wird sonst zu unübersichtlich.

Ich werde noch einen Teil 3 machen, in dem ich etwas auf die benötigten Programme eingehe.

Teil 1 finden Interessierte hier:

https://www.myheimat.de/hannover-gross-buchholz/ra...

Teil 3:
https://www.myheimat.de/hannover-gross-buchholz/ra...