HOCHSCHULE FULDA. Projektdokumentation. Wisp. Dokumentation der Hausszene

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1 HOCHSCHULE FULDA Projektdokumentation Wisp Dokumentation der Hausszene für das Modul 3D Modellierung und Animation betreut durch Prof. Dr. Werner Heinzel vorgelegt von: Student: Studiengang: Fachsemester: Fulda, den Sandro Lukaszczyk Angewandte Informatik 5

2 Inhaltsverzeichnis 1. VORWORT SZENENAUFTEILUNG WERKZEUGE ARBEITSRECHNER MODELLIERUNG UND TEXTURIERUNG MODELLIERUNG UND TEXTUIERUNG DES TISCHES MODELLIERUNG UND TEXTUIERUNG DES KAMINS WEITERE MODELLIERUNGEN UND TEXTURIERUNGEN: DAS BETT DER STUHL DER SCHRANK DIE TÜR MODELLIERUNG UND TEXTURIERUNG VON HAUS UND FENSTERN DER BRUNNEN DAS GELÄNDE DIE KOMPLETTE SZENE RENDERN UND ZUSAMMENSETZEN AUFGETRETENE PROBLEME FAZIT AUFWAND QUELLENANGABE VERZEICHNISSSTRUKTUR DER DVD

3 1. Vorwort Als Teil des Moduls 3d Modellierung und Animation entstand diese Dokumentation zum Projekt Wisp. Wisp ist die englische Bezeichnung für ein Irrlicht, also eine Art Geisterwesen das nur aus Licht besteht. Die Inspiration dafür waren Filme wie beispielsweise Sleepy Hollow. In dieser Dokumentation werde ich vollständig erläutern, wie die Szene entstanden ist. Ich werde anhand der Erstellung eines Tisches den vollständigen Arbeitsablauf von der Grundmodellierung bis hin zur fertigen Texturierung erläutern sowie eine Erläuterung aller weiteren nennenswerten Bearbeitungsschritte geben Szenenaufteilung Das Projekt besteht aus zwei Teilen. Zum Einem die von Christoph Großkurth erstellte Turmszene, zum Anderen die von mit erstellte Hausszene. Diese Hausszene besteht aus einem alten Haus mitsamt Außenumgebung. Das Haus enthält einen Tisch, Stühle, ein Bett sowie einen Schrank und einen Kamin, in dem Feuer brennt. Die Außenumgebung besteht aus einem Stück Land mit etwas Flora und einem Brunnen, der mit Wasser gefüllt ist. Der Wisp und der Skydome wurden von Christoph Großkurth erstellt und in die Szene eingebunden Werkzeuge Gearbeitet wurde mit Autodesk Maya 2011 mit installiertem Service Pack 1. Für die Texturierung wurde Adobe Photoshop CS5 benutzt und für das Zusammensetzen der gerenderten Einzelbilder Adobe Aftereffects CS Arbeitsrechner AMD X4 955 Prozessor Ati HD 4890 Grafikkarte 4 GB Ram 1 TB Festplatte Windows 7 64 Bit 3

4 2. Modellierung und Texturierung Modellierung und Textuierung des Tisches In den nachfolgenden Abschnitten werde ich erläutern, wie man Schritt für Schritt einen Tisch modelliert, die UV Map korrekt setzt und daraufhin eine Brücke zu Photoshop CS5 aufschlägt. Zudem werde ich aufzeigen, wie man dort texturiert und eine Bump Map erstellt. Wir fangen damit an, indem wir uns im Internet ein Bild eines brauchbaren Tisches heraussuchen, den wir nachmodellieren wollen. Dieses Bild kann man dann in Maya als eine Art Modellierhilfe einfügen. Am besten eignen sich natürlich Seitenaufnahmen des Objektes, das man nachmodellieren will ideal ist als eine Art Blueprint. In meinem Fall habe ich mich für folgendes Bild entschieden: Das aus dem Internet bezogene Bild eines Tisches Zum Importieren des Bildes fügen wir es als Image Plane in die jeweilige Plane bzw. Ebene ein. Dazu geht man mittels einmaligen Drückens auf der Leertaste in das Ebenenauswahlfenster, auf dem sich festgelegte Kameras für die X,Y und Z Achse befinden sowie ein Freikamerafenster. Da wir das Bild auf dem Gitterraster der Z Achse habe wollen, gehen wir nun in das obere Dropdown Menü des Fensters und wählen View Image Plane Import Image aus. Es öffnet sich ein Dateiauswahlmenü, über das wir das Bild hinzufügen können. Das Bild wird nun auf die Z Achse gelegt und erscheint in Maya auf dem Rastergitter. Es kann je nach Größe des Bildes vorkommen, dass das Bild über das Raster hinausragt. In diesem Fall 4

5 müssen wir es noch skalieren, indem wir wieder auf das Dropdown Menü der Z Kamera gehen und diesmal View Image Plane Image Plane Attributes anklicken. Am rechten Bildschirmrand findet man nun in der sogenannten Channel Box die Attribute des Bildes. Mit einer manuellen Herabsetzung des Width-Wertes können wir nun das Bild auf die erforderliche Größe verkleinern. Als Modellierungsmethode meiner Objekte habe ich mich für das Boxmodelling entschieden. Bei dieser Methode wird ein primitives Grundobjekt so lange modifiziert und erweitert, bis das fertige Endobjekt entsteht. Ich habe mich auch dafür entschieden, das Objekt aus Polygonen zu modellieren. Wir fangen mit der Tischplatte an, die wir durch einen Polygon Cube erzeugen. Da Maya standardmäßig nur ein Wireframe Modell anzeigt, ändern wir dieses in einen Previewshader um. Standardmäßig benutzt Maya den Lambert Shader dafür. Der Lambert Shader ist ein einfacher, nicht reflektierender Shader. Die Umstellung erfolgt entweder durch das Kameradropdownmenü und Shading Smooth Shade Add oder durch Drücken des Keyboardshortcuts, der Nummer 5. Ein grobes Modell der Tischplatte ist nun vorhanden, jetzt geht es an die Tischbeine. Es bietet sich an dafür das Extrude Tool zu benutzen. Mit dem Extrude Tool lassen sich Faces erweitern. Eine Face ist die Fläche die zwischen den Eckenpunkten, den sogenannten Vertices des Polygons entsteht. avor müssen wir die Divisionen der Tischplatten-Unterseite erhöhen, da diese bisher noch aus einem einzigen großen Polygonface besteht. Dies kann man über mehrere Wege erreichen: Am einfachsten ist es, in der Channelbox auf der rechten Seite das erzeugte Cube Objekt zu suchen (in unserem Fall PolyCube1 ), und dort die Subdivisions zu erhöhen. Die Fläche wird nun in mehrere Teile eingeteilt. Je nachdem welche Subdivisions wir nehmen, wird entweder die Width, Height oder Depth in die entsprechenden Divisions zerlegt. Diese Methode hat jedoch den Nachteil, dass die Divisionen an der kompletten Tischplatte gemacht werden, also z.b. auch an der Oberseite, wo wir sie ja gar nicht brauchen, da wir an der Unterseite die Tischbeine erzeugen wollen. Dies kann das nachfolgende Texturieren erschweren, weshalb wir uns für einen anderen Weg zur Behebung des Problems entscheiden. Wir werden nur das einzelne Face der Unterseite in Divisions einteilen. Dazu halten wir die Rechte Maustaste gedrückt und wählen Face. Wir befinden uns nun in einem Modus, in dem die einzelnen Faces des Objektes selektiert werden können, also 5

6 selektieren wir die Tischplattenunterseite. Nun Klicken wir oben in der Main Menu Bar auf Edit Mesh. Falls Edit Mesh nicht vorhanden ist, muss noch die entsprechende Menu Bar ausgewählt werden. Das tun wir in der oberen, linken Ecke des Maya Fensters. Dort befindet sich ebenfalls ein Dropbutton auf dem wir Polygons auswählen können. Die Optionen der Main Menu Bar werden sich nun ändern und das gesuchte Edit Mesh sollte erscheinen. Im Edit Mesh Menü suchen wir die Option Add Divisions, wählen aber nicht den Punkt an sich, sondern klicken auf das kleine Viereck rechts daneben, die sogenannte Option Box. Viele der Funktionen in Maya haben solche Option Boxes, in denen die Parameter für eine bestimmte Funktion manuell festgelegt werden können. In der Option Box von Add Divisions wählen wir den Settion Linearly und geben sowohl bei Divisions in U als auch bei Divisions in V einen Wert von 8 ein und bestätigen mit Apply. Da die Einteilung aber immer noch etwas grob ist, wiederholen wir das Ganze, nun aber mit dem Wert 2 bei U, da wir nur in eine Richtung genauer rastern wollen. Damit haben wir nun eine recht feine Einteilung der Tischunterseite. Mittels des oben besprochenen Face-Selektionsferfahrens wählen wir nun 4 Polygone als Tischbeine aus. Mehrere Faces lassen sich mit gedrückter Shift Taste selektieren. Für den nächsten Schritt empfiehlt es sich, in eine andere Kammeraeinstellung zu wechseln, und zwar die der Z Achse, da wir dort besser sehen, bis wohin unsere Tischbeine gehen müssen. Mit einem Klick auf das Extrude Tool (oben in der Icon Leiste der Polygons) können wir nun die Tischbeine aus dem Tisch herausziehen. Dies gelingt am besten, indem wir gleichzeitig die 4 Faces anwählen, aus denen unsere Tischbeine herausgezogen werden sollen. Soweit so gut, nun wollen wir die Beine noch etwas verzieren, beispielsweise, indem wir sie unten mit Streben verbinden oder an einigen Stellen ausdünnen. Dazu wählen wir mit dem Face Auswahl Tool die gegenüberliegenden und jeweils zueinander zeigenden Seiten der Tischbeine aus (wieder mit Hilfe der Shift Taste) und fügen ebenfalls mit Add Divisions weitere Faces hinzu. Jetzt wählen wir an den gegenüberliegenden, zueinander gewandten Seiten einen kleinen Flächenbereich aus, aus dem unsere Querstrebe werden soll, und zwar gleichzeitig an beiden gegenüberliegenden Seiten. Nachdem die Faces selektiert sind, kann man (sofern man sich im Polygons Modus befindet) in der oberen Leiste Edit Mesh auswählen und dort den Menüpunkt Bridge wählen. Dies erzeugt eine Strebe zwischen beiden Beinen, die direkt und fest mit den Objekten verbunden ist, so als wären sie alle aus 6

7 einem Guss. Dies hat den Vorteil, dass man sich das manuelle mergen (zusammenfügen) einer von Hand extrudierten Strebe erspart. Je nach Geschmack kann man jetzt noch weitere Streben hinzufügen. Ebenso können wir beispielsweise noch einen Bereich der Tischbeine etwas dünner oder dicker machen. Dazu wählen wir bei einem Bein rundum die Faces des Das Wireframe Modell des Tisches Bereichs aus, den wir ausdünnen bzw. andicken wollen, und klicken an der linken Bildleiste das Scale Tool an (Tastenshortcut R ). Wenn man jetzt in die Mitte der Skalierpfeile klickt, kann man eine in alle Richtung gleichmäßige Größenskalierung des Bereiches vornehmen. Dies kann man an den anderen Beinen wiederholen. Wenn man mit der Grundstruktur des Tisches fertig ist, kann es an die Texturierung gehen. Dazu müssen wir als Erstes mal eine vernünftige UV-Map von unserem Tisch erstellen. Aber was ist eine UV-Map? Eine UV-Map ist eine Art Ausfaltung der Außenfläche des Objektes auf eine 2 Dimensionale Ebene. Man kann es sich beispielsweise an einem Pappwürfel vorstellen, den man auseinanderfaltet um die Oberfläche besser bemalen zu können. 7

8 Maya bietet verschiedene Möglichkeiten des UV-Mappings an. Sie alle haben bei verschiedenen geometrischen Figuren ihre Vor- und Nachteile. Die verschiedenen Mapping Tools findet man in der oberen Hauptleiste unter Create UVs. Ich möchte die verschiedenen Mapping Arten an dieser Stelle vorstellen, da sie bei meinem Projekt essentiell waren und ein vernünftiger Einsatz einem viel Zeit und Nerven spart. Planar Mapping: Eine Mapping Variante auf einer Achse, wobei frei wählbar ist, welche Achse man mappen will. Diese Art des Mappings eignet sich am besten für grade, nicht gekrümmte Flächen. Cylindrival Mapping: Hierbei wird in einer zylindrischen Form gemappt. Dies ist bei zylindrischen Objekten wie beispielsweise Röhren aller Art zu empfehlen. Spherical Mapping: Mit Spherical Mapping wird ein Kugelförmiges Mapping durchgeführt. Dies kann sowohl bei gewöhnlichen Kugelförmigen Objekten, als auch beispielsweise bei Köpfen ein gutes Mappingresultat erzielen. Automatic Mapping. Hierbei übernimmt Maya das Mapping der selektierten Elemente. In vielen fällen wird dadurch bereits ein gutes Resultat erziel, jedoch wird nicht auf die Größe der gemappten Elemente geachtet: Dies kann beim Textuieren stark ins Gewicht fallen, da beispielsweise die Textur einer Schranktür dann genau die gleiche Größe hat, wie die des Schranksockels. Während die Textur auf der Tür dann schwammig gestreckt ist, wird der Sockel auffallend scharf dargestellt. Besser wäre in dem Fall ein manuelles Mapping durch Planar Mapping und ein Skalieren von Hand. Create UVs based on camera: Hierbei wird die UV anhand des aktuellen Kamerablickwinkels erzeugt. Eigentlich ist dies nicht zu empfehlen, da es äußerst ungenau ist. Ein Planar Mapping ist durch seine Festlegung auf eine Achse bei Weitem genauer. Unter Window UV Texture Editor kann man sich die UV Map anschauen. Falls man keine UV Umrisse sieht, muss man gegebenenfalls noch die rechte Maustaste gedrückt halten und UV anwählen. Nun sieht man die ausgeklappten 8

9 Umrisse der einzelnen Flächen. Diese kann man selektieren und mit den Standartbearbeitungstools bearbeiten (Bewegen, Skalieren usw.). Falls man mit Automatic Mapping arbeitet, ist bereits alles korrekt voreingestellt, falls man allerdings die UV Map selbst konstruiert, gibt es zwei Dinge zu beachten. 1. Die UVs müssen alle im positiven Wertebereich des UV Texture Editor Koordinatensystems sein. 2. Die UVs müssen in die richtige Richtung gedreht sein. Um zu sehen, welche Richtung die UVs haben, kann man im UV Texture Editor Image Shade UVs anklicken. Richtig gedrehte UVs haben die Farbe Blau, falsch gedrehte sind Rot. Man kann UVs umdrehen, indem man die Fläche anwählt und in der Toolleiste die entsprechende Flip selected UVs option anwählt. Sobald man die UVs richtig eingerichtet hat, kann man sich zum Texturieren einer der praktischsten Funktionen des Prozesses bedienen, dem PSD Network. Das PSD Network ermöglicht die Erstellung einer Photoshop PSD Datei, die bereits verschiedene Ebenenordner für die jeweiligen Maps (Color Map, Bump Map usw.) enthält. Ebenso bekommt man einen UVSnapShot als eine Art Schablone. Änderungen in den ebenen haben direkten Einfluss auf das Objekt in Maya. Das "Create PSD Network" Fenster Zum Erstellen eines PSD Networks geht man im UV Texture Editor auf Images Create PSD Network... In dem nun geöffneten Fenster kann man Dinge wie den Dateipfad, die Texturauflösung oder die Arten der verschiedenen zu erstellenden Ebenenordner aussuchen. Die Ordner können z.b. eine Color Map, Bump Map, Displacement Map usw. sein. In diesem Projekt habe ich ausschließlich Color und Bump Maps verwendet. Wenn man nun auf Create klickt, wird die PSD Datei in dem entsprechenden Pfad erstellt. 9

10 Diese kann man nun mit Photoshop oder GIMP öffnen. Jetzt kann man direkt mit mit dem Texturieren beginnen. Dazu muss man lediglich neue Ebenen in den entsprechenden Ebenenordner erstellen. Hier noch eine Erklärung zur Color Map und zur Bump Map. Die Color Map ist die einfachste verfügbare Map. Sie ist eigentlich nur eine Art Bemalung des Objektes. Man kann hier z.b. auf einen einfachen Schrank eine Holztextur anwenden. Die Bump Map ist eine Map, die es ermöglicht den Detailgrad eines Objektes zu erhöhen, ohne dabei die Geometrie des Objektes zu verändern. Der Trick dabei ist, dass die benötigten Informationen in einer Textur gelagert werden, mit deren Hilfe Schattierungen auf eine Oberfläche gezeichnet werden. In der Photoshop Datei sehen wir einen grauen Layer im Bump Map Ordner, dieses Grau ist die neutrale Farbe der Bump Map, d.h. an diesem Farbwert wird keine Veränderung vorgenommen. Folglich müssen wir eine schwarz-weiße Textur als Bump Map Textur verwenden, da wir mit Grauschattierungen arbeiten. Dunklere Schwarzwerte als das neutrale Grau lassen die Stelle am Objekt tiefer erscheinen, hellere lassen sie höher wirken. Somit kann man beispielsweise sehr schön eine Art Steinoberfläche verwirklichen, die eine realistische schroffe Oberfläche besitzt. Es ist jedoch ratsam, die Bump Map sparsam einzusetzen, da eine zu starke Bump Map oft wieder ins Unrealistische abgleitet. Die Stärke der Bump Map besteht darin, die Deckkraft der Bump Mapebene herunter zu skalieren. Einstellungen von ca. 30% Deckkraft sind oft völlig ausreichend. Doch Vorsicht! Mit der Flächen Option erreicht man in Photoshop das gleiche Resultat, diese wird jedoch nicht von Maya berücksichtigt. Deshalb sollte man die beiden Optionen nicht verwechseln. 10

11 Eine PSD Datei auf der man die Bump Map des Brunnenplatzes sieht. Rechts erkennt man die Ebene mit dem UV Snapshot und die Ordner für Bump und Color Map Sobald wir die Änderungen an der PSD Datei speichern, können wir nun unsere Textur in Maya updaten. Zuerst wählen wir in der oberen linken Ecke den Menüdropdown an und wählen Rendering. Die obere Menüleiste ändert sich nun und die Option Texturing kommt hinzu. Sobald man diese anwählt und auf Update PSD Network klickt, holt sich Maya direkt die Änderungen aus der PSD Datei. Um das Ergebnis sehen zu können, muss man jetzt nur noch die Taste 6 Drücken. Die Taste 6 Zeigt Objekte mit Textur an, während die 5 die Textur ausblendet. Standardmäßig ist immer die Einstellung auf der 5 ausgewählt. Im Übrigen kann man sich mit der Taste 7 das Objekt mit der jeweiligen Beleuchtung anzeigen lassen. Jetzt sehen wir das Objekt mit Color Map. Die Bump Map wird erst sichtbar, wenn wir das Objekt rendern. Testweise können wir das tun, indem wir in der Oberen Iconleiste auf die kleine Filmklappe mit dem Titel Render current Frame klicken. Unser Tisch sieht bereits recht ansehnlich aus, jedoch ist er noch etwas zu kantig. Dem können wir abhelfen, indem wir ihn smoothen. Beim Smoothen 11

12 werden dem Objekt geometrische Informationen hinzugefügt und die Kanten abgerundet, das Objekt wirkt also realistischer, außer natürlich man möchte harte Kanten haben Realisieren. Zum Smoothen gehen wir in die Registerkarte Polygons und wählen das Icon mit den zwei Kreisen und dem Titel Smooth aus. Das Resultat wirkt jedoch wahrscheinlich erst einmal viel zu gerundet und unrealistisch. Deshalb ist eine genauere Einstellung der Smooth Funktion ratsam. Diese erreichen wir, indem wir das Smooth Icon doppelklicken. Nun öffnet sich ein Fenster, in dem wir die Smoothoptionen manipulieren können. Für uns interessant sind die Optionen Division Levels und Continuity. Mit Division Levels stellen wir die Anzahl der Divisionen ein, die Maya beim Smoothen dem Objekt hinzufügt. Standardmäßig ist die Anzahl exponentiell, lässt sich aber auf linear umstellen. Continuity wiederum bestimmt den Grad der Abrundung, die das Objekt bekommen soll. Ein kleiner Wert ist z.b. bei unserem Holztisch ratsam, da Holz zumeist relativ harte Kanten aufweist. Manchmal empfiehlt es sich nicht das ganze Objekt, sondern nur einzelne Faces zu smoothen. Damit vermeidet man, dass Stellen des Objektes, die harte Kanten aufweisen sollen, einen Smooth erhalten. Somit ist unser Tisch fertig Modellierung und Textuierung des Kamins Der Kamin wurde freihand und ohne Einbindung eines Image Plane erstellt. Ausgehend von einer Polygon Box als obersten Schornstein-Stein habe ich mich durch Extrudieren immer weiter nach unten modelliert. Die UV Map habe ich durch Planar Mapping erstellt, indem ich alle Seiten einzeln gemappt und anschließend im UV Texture Editor skaliert habe. Dies brachte ein schöneres Ergebnis als ein Automatic Mapping. Als Texturen wurde sowohl eine Art Pflastersteintextur verwendet, als auch eine Art von Zementtextur. Die zwei Holzscheite wurden in einer separaten Ebene erstellt und dann skaliert und dem Kamin durch die Option Mesh Combine hinzugefügt. Ebenen lassen sich in Maya mit Hilfe des Channel Layer Editor am rechten 12

13 Bildschirmrand erstellen. Wenn man ein Objekt selektiert und auf Create a new layer and assign selected objekts klickt, wird das Objekt in dieser Ebene untergebracht. Es ist ratsam, die Ebene noch zu benennen um nicht den Überblick zu verlieren. Dies geschieht durch Doppelklick auf den Ebenennamen und das sich daraufhin öffnende Optionsfenster. Durch einen Klick auf das V (Visible) links neben dem Ebenennamen, kann man die Ebene ausblenden. Somit muss man sich keine Sorgen darüber machen, versehentlich etwas an dem Objekt in dieser Ebene zu verändern. Das Feuer im Kamin wurde durch einen sogenannten Maya PaintEffect realisiert. Die PaintEffects haben in Maya eine eigene Registerkarte. PaintEffects sind, einfach gesagt, eine Art Pinsel mit denen man bestimmte Objekte malen kann. Sei es nun beispielsweise Feuer, Bäume oder Nebel. Mit einem Klick auf das Get brush Icon kommt man in eine Liste aller verfügbaren PaintEffects. Auswahl eines Nach passenden Werkzeuges kann man einfach drauflos malen, eventuell muss man noch die Pinselgröße durch drücken und halten der Taste B etwas abändern. Nach Beendigung des Malens muss man noch die PaintEffect Objekte in Polygone umwandeln, da sie sonst nicht "Get brush" Fenster mit verschiedenen Feuerarten gerendert werden. Dies erreicht man durch einen Klick auf Modify Convert Paint Effects to Polygons. Damit es nun eine Art Feuerschein gibt, habe ich noch ein Pointlight direkt über das Feuer gelegt. Das Point Light findet man im Rendering Tab. Es handelt sich um ein in alle Seiten gleichmäßig Licht ausstrahlendes Licht. In dem Attribut Optionen des Pointlight muss man noch Enable Raytrace Shadows anwählen, damit die Objekte die vom Licht des Pointlight erfasst werden einen realistischen Schatten werfen Weitere Modellierungen und Texturierungen: Das Bett Der Stuhl Der Schrank Die Tür Da all diese Objekte sehr ähnlich konstruiert wurden, habe ich sie an dieser Stelle zusammengefasst. 13

14 Der Ablauf war bei allen Gegenständen derselbe wie schon beim Tisch oder dem Kamin. Das Bett wurde dabei in zwei Ebenen unterteilt, eine für das Gestell und eine für die Matratze. Der Schrank besteht aus Tür und Schrankkörper, der Stuhl und die Tür aus nur einer Ebene. Der Stuhl wurde in der fertigen Szene dann Wireframe Modell des Bettes einfach noch vervielfacht. Die fertige Tür 2.4. Modellierung und Texturierung von Haus und Fenstern Das Haus wurde ebenso wie alles andere durch Boxmodelling modelliert, ausgehend von einer zweidimensionalen Polygon Plane. Auf zweiter Ebene wurde das Dach erstellt, ausgehend von einem Dachbalken, der danach oftmals kopiert und verschoben wurde. Zum Schluss wurden alle Balken durch Combine zu einem Objekt zusammengefasst. Die Fenster wurden in drei Varianten modelliert: Die Rundfenster, das offene Fenster und das Geschlossene. Beim Rundfenster wurde als äußerer Rahmen der Pologon Torus benutzt. Ein Tool zum Erstellen eines Donut-artigen Objektes. Die gekreuzten Mittelbretter sind zwei 14

15 einfach Polygon Cubes. Das Glas ist ein Polygon Cylinder, auf dem dir sogenannte Mia_Material Shader gelegt ist. Das Mia_Material ist ein Maya-eigenes Material, das mit verschieden Glaspresets mitgeliefert wird. Zum auftragen des Mia_Materials auf den Polygon Cylinder begeben wir uns in den Hypenshade, den Maya Rendering Node Editor. Dazu klicken wir auf Window Rendering Editors Hypershade. Auf der linken Seite sehen wir nun eine Liste mit verfügbaren Shadern, Maps, Utilities und so weiter. Unter Mental Ray Materials wählen wir das Mia_Material aus. Es erscheint nun rechts in der Abteilung der im Projekt verwendeten Materials. Sobald man es anklickt, wird auf der rechten Seite die Channel Box durch einen Attribute Editor ersetzt, in dem man Einstellungen zum entsprechenden Render Node machen kann. Das Mia_Material besitzt bereits eine große Auswahl an vorgefertigten Presets mit verschiedenen Glas Typen. Mit diesen lässt sich beispielsweise die Glasdicke bestimmen oder sogar ob das Glas eine Art gefrorenen Effekt haben soll. Wenn man jetzt sein 3D-Objekt selektiert und die rechte Maustaste über den Mia_Material Node klickt und hält, kann man mit der Option Assign Material to Selection das Material seinem Objekt zuweisen. Falls man im Nachhinein noch Änderungen an dem Mia_Material durchführen will, kann man das entweder durch den Hypershade und das Material in der Materials Nodelist, oder man wählt direkt das Objekt an, das das Material benutzt, klickt und hält die rechte Maustaste darauf und wählt Material Attributes. Dies hat den gleichen Effekt, ist aber schneller, da man bei größeren Projekten leicht bei vielen Materialien im Hypershade den Überblick verliert. Die Eckigen Fenster wurden genauso erstellt, nur natürlich mit einem Rahmen aus einer Polygon Box und nicht aus einem Torus. Tür und Fenster mussten danach noch aus dem Haus herausgeschnitten werden, damit man quasi einen Durchbruch in der Wand hat. Dies geschieht mit dem Boolean Tool. Man wählt erst das Haus an und anschließend z.b. ein Fenster. Nun über Mesh Booleans Difference den Teil vom Haus, über dem das Fenster liegt, ausschneiden. Überschüssige Faces die vielleicht in der Mitte verbleiben, kann man leicht durch Doppelklick darauf und drücken der Entfernen Taste löschen. 15

16 Rundfenster mit Attributeditor des Mia_Material 2.5. Der Brunnen Der Brunnen wurde auf Basis eines Polygon Zylinders modelliert. Das Wasser besteht aus einer flachen Polygon Tube, auf der ein Ocean Shader liegt. Diesen findet man im Hypershade unter Maya Surfaces. Der Ocean Shader besitzt einen Wellengang, den man in den Material Attributes einstellen kann. Veränderungen an der Windstärke sind möglich, ebenso eine Transparenz des Wassers. Um diese Transparenz einzustellen, muss man in den Attributes einfach in den Common Material Attributes den Schieberegler für Transparency hochdrehen. Der Brunnen steht auf einem Pflasterstein Unterbau der aus einem Zylinder modelliert wurde Das Gelände Das Gelände wurde durch eine zweidimensionale Polygon Plane erschaffen. Diese wurde mit dem Sculpture Geometry Tool bearbeitet. Man findet das besagte Tool unter Mesh Sculpture Geomety Tool. Es erlaubt es, die Vertices in einem vordefiniertem Bereich zu senken oder zu heben. Dazu müssen erstmal genug Vertices auf der Fläche vorhanden sein. Je mehr, desto schöner die Übergänge. Damit lässt sich 16

17 z.b. sehr gut eine Hügellandschaft erschaffen. Also fügen Grundplane mehr Danach wir der erst einmal Divisions hinzu. sollte man die Option Box vom Sculpture Geometry Tool öffnen. In den Tool Settings, die sich Das Gelände ohne Texturen nun ändern, lassen sich Parameter des Tools ändern. Diese wären z.b. in welche Richtung die Vertices gedrückt werden, wie stark und in was für einem Radius. Mit etwas Bastelarbeit kann man damit eine realistische Landschaft auf der Plane erschaffen, die man wie gewohnt Texturieren kann. Die Bäume und Pflanzen wurden von mir mit den PaintEffects erschaffen Die Komplette Szene Ausgehend vom Gelände wurde zuerst mit dem Boolean Tool etwas Fläche für das Haus freigemacht. Wenn dies nicht geschehen wäre, dann würde bei Absenkung des Hauses auf die Fläche etwas vom unebenen Geländeboden durch den Fußboden des Hauses schauen. Vogelperspektive auf das in die Endszene integrierte Haus 17

18 Über das Gelände wurde noch ein stark gebündeltes Spotlight in einer bläulichen Farbe gesetzt um eine Art Mondschein zu erzeugen. Der Skydome und der Wisp wurden auf die von Christoph Großkurth beschriebene Art in die Szene integriert. Die Endszene ohne Texturen. Gut zu erkennen ist der Motion Path auf dem sich das Irrlicht bewegt. 3. Rendern und Zusammensetzen Die Szene wurde mit Mental Ray auf Draft Einstellungen gerendert. Die Bilder wurden alle einzeln mittels Batch Rendering als JPG Dateien erstellt und anschließend mithilfe von Adobe Aftereffects zu einer Filmsequenz zusammengefasst. 4. Aufgetretene Probleme Beim Rendern des Endfilmes ist mir aufgefallen, dass der Schrank einen stark flackernden Schatten wirft. Trotz mehrerer Umstellungen und Änderungen an Shadern, Textur und Form habe ich leider nicht herausgefunden, warum sich die 18

19 Schatten beim Schrank anders verhalten als bei den übrigen Objekten. Beim Tisch gab es das Problem auch, jedoch nicht so auffallend wie beim Schrank. An und für sich gibt es in Maya erschreckend viele Bugs. So stürzte der Batch Renderer sehr oft ab, was natürlich sehr ärgerlich ist weil sich so die Renderzeit drastisch erhöht hat. Insgesamt hat sich das Rendern auf 4 Tage erstreckt. Auch kam es oft vor, dass Menüs einfach nicht ausklappbar waren, oder nicht dort wo sie sein sollten. Nur ein Maya Neustart konnte das Problem lösen. Selbst einfache Eingaben, wie etwa eine 0 bei einer Zahleneingabe, die an dieser Stelle nicht erlaubt war, brachte das Programm zum Absturz. Solche Fehler sollten bei einer Software, die sich nicht zuletzt durch ihren sehr hohen Preis auszeichnet, meiner Meinung nach nicht auftreten. 5. Fazit Maya ist ohne Frage ein sehr mächtiges Tool zum Modellieren von 3D Objekten und dem animieren derselben. Der Workflow ist sehr intuitiv, was wahrscheinlich daran liegt, dass die Softwarereihe bereits seit 1998 existiert. So lassen sich recht schnell brauchbare Resultate erzielen, die man mit genug Erfahrung sogar bis ins Fotorealistische ausarbeiten kann. Anhand des Projektes kann ich sagen, dass ich einen guten Überblick über Maya bekommen habe und mir das Modellieren grade gegen Ende hin sehr viel Spaß gemacht hat. Das Einzige, was die Arbeitsstimmung etwas getrübt hat, waren die vielen Bugs. Dennoch muss man sicherlich zugestehen, dass sich bei einer Software eines derartigen ausmaßes Bugs nicht gänzlich vermeiden lassen. 6. Aufwand Modellierung der Modelle ca. 50 Stunden Texturierung der Modelle ca. 40h Stunden Zusammensetzen der Objekte ca. 10h Stunden Setzen von Licht ca. 5h Stunden Kamera ca. 8h Stunden Dokumentation ca. 12h Stunden Zusammensetzen der Bilder zu einem Film ca. 1 Stunde Summe ca. 126 Stunden Renderzeit für 1 Minuten Film mit 1500 Frames: ca. 39 Stunden. 19

20 7. Quellenangabe Informationen zur Hintergrundtechnik: Wikipedia.com Tutorials zu Maya: forums.cgsociety.com tutorials.de area.autodesk.com youtube.com caad.arch.ethz.ch Quelle für Texturen: cgtextures.com Google Bildersuche 8.Verzeichnissstruktur der DVD wisp.avi Der Komplette Film von mir und Christoph Grußkurth hausszene.avi Nur meine Filmszene DokumentationWispSandroLukaszczyk.pdf Diese PDF praesentation.pdf PDF mit einer Projektpräsentation von mir und Christoph Großkurth Ordner Texturen - Ordner mit PSD Files die die Color & Bump Maps aller Objekte enthalten. Ordner Scenes - Ordner aller Maya Objekte in Maya Scene Dateien 20