Panorama & HDRI. PROJEKT II Stadtgemeinde Mistelbach Michael Böhm Christian Erlinger Katharina Grundei Bernd Hildebrandt Florian Strohmayer

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1 PROJEKT II Stadtgemeinde Mistelbach Michael Böhm Christian Erlinger Katharina Grundei Bernd Hildebrandt Florian Strohmayer Panorama & HDRI Wintersemester 2007/2008

2 Inhaltsverzeichnis 1 EINLEITUNG THEMENWAHL: GESETZTES ZIEL: VORGANGSWEISE ZUR DURCHFÜHRUNG DES THEMAS ERGEBNIS: FACHBEREICH IFOER: EINGANGSBEREICHE: VISUELLE HOT SPOTS KELLERRUNDWEG PAASDORF IN DER NACHT HDR 360 GRAD QTVR ZENTRUM BEI DÄMMERUNG EINBLICKE BZW. EINDRÜCKE: PROBLEME / TIPPS UND TRICKS ERSTELLUNG EINES PANOS / HDR-FOTOS PANORAMAFOTO MIT PANORAMASTUDIO HDRI MIT PHOTOMATIX HOMEPAGE Projektbericht Projekt II Kommunale Informationssysteme Studienrichtung Raumplanung (E ) WS 07/08 Bearbeitungsgruppe (ifoer2): Michael Böhm Christian Erlinger Katharina Grundei Bernd Hildebrandt Florian Strohmayer Wien, Jänner

3 1 Einleitung Die Wahl des Themas erfolgte anhand einer inhaltlichen Abstimmung mit den anderen Fachbereichen und soll uns im Rahmen des Projekt 2 helfen mit verschiedenen Techniken ein besseres visuelles Ergebnis (zb: auf der Homepage, in Berichten) zu erzielen bzw. liefern. 1.1 Themenwahl: IFOER: Eingangsbereiche (Panoramen der Eingangssituationen) Kellergasse Paasdorf (Nacht/Dämmerung) Hauptplatz Mistelbach (Dämmerung) Landschaftliche Hot-Spots 1.2 Gesetztes Ziel: Einfaches und professionelles Erstellen von Panos und HDRI Kombination beider Techniken Geeignete Mittel zur digitalen Präsentation: QTVR (interaktive Karten) Image Map Java Erstellen einer Homepage zur Präsentation der Projekt 2 Inhalte 2 Vorgangsweise zur Durchführung des Themas Einarbeiten in die Technik/Grundlagen theoretisch (Internet, Bücher, etc.) Zeitraum: Oktober, November 2007 Auszug HDR: High Dynamic Range (HDR) ist eine diffuse Bezeichnung für ein sehr hohes Kontrastverhältnis in einem Bild. Dieses liegt bei einem normalen Bild, einem sog. LDRI (Low Dynamic Range Image), bei ca :1 (chemische Photographie) bzw. 1000:1 (Digitalphotographie), bei einem HDRI (High Dynamic Range Image) eigentlich beliebig hoch, in der Regel bei ca :1.[1] HDR- Bilder besitzen keinen absoluten Weißpunkt wie dies zum Beispiel bei JPEG-Bildern, welche für das Internet bestimmt sind, definiert ist. Die Helligkeitswerte können an die vorhandenen physikalischen Werte des fotografierten Objektes angelehnt sein, welche mit der Darstellung auf einem Monitor oder auf Papier zunächst nichts zu tun haben. Das heißt aber auch, dass man nicht alle Intensitäten auf normalen Monitoren richtig darstellen kann. Dazu benötigt man spezielle HDR- Displays. Man kann jedoch einen Eindruck von HDR-Bildern auf normalen Monitoren gewinnen, indem man ein sog. Tone-Mapping-Tool benutzt, um die High Dynamic Range in einen Helligkeitsbereich innerhalb des darstellbaren Kontrastes aufzulösen. Der große Dynamikumfang von HDR wird ermöglicht, indem z.b. mehrere Aufnahmen mit verschiedener Belichtung gemacht und danach zusammengesetzt werden, wobei für jeden unter

4 schiedlichen Helligkeitsbereich des Bildes die optimal belichtete Version verwendet wird, sodass Über- und Unterbelichtung stark reduziert werden. Damit entspricht der daraus resultierende Dynamikumfang von HDR-Bildern noch mehr dem des menschlichen Auges als beim bisherigen Spitzenreiter, dem chemischen Film, sodass durch die optimale Belichtung, anders als bei der herkömmlichen, vergleichsweise blassen Digitalphotographie und Video, u. a. auch sattere, natürlichere und organischere Farben entstehen (Quelle: Wikipedia Januar 2008) Mehrmalige visuelle Erhebung vor Ort zum Thema Zeitraum: Oktober bis Dezember 2007 Anwendung der Grundlagen und Einarbeitung in Software Zeitraum: November 2007 o PanoStudio (Pano) - Note 1, leichte Bedienung, sehr gutes Ergebnis, wichtigsten Vorund Nachbearbeitungsschritte vorhanden o Photoshop (Pano, HDR) - Note 4, schlechtes Ergebnis (Cs2) o Photo Stitch (Pano) - Note 3-4, für einfaches Panoimaging, Canon Kameras bevorzugt o PtGui (Pano+HDR in einem!!!) - Note 1-3, HDR und Pano aus einem Durchlauf, gute Qualität, komplizierte Bedienung, lange Nachbearbeitung o PhotoMatix (HDR) - Note 1, AutoAlign der Fotos sehr gut (leider nicht manuell änderbar!), beste Qualität, Nachbearbeitung (ToneMapping-Funktion) möglich, Foto als jpg abspeicherbar o Panoramafactoy (Pano) - Note 1-3, gutes Ergebnis, jedoch sehr kompliziert, viele manuelle Einstellungen notwendig Know How Testen von gleichen Fotoserien in verschiedenen Programmen und herausarbeiten der jeweiligen Eigenschaften jeder Software. Nach intensiven Tests belief sich die Entscheidung für Photomatix und Panoramastudio für die Erstellung von Panoramafotos für das P2 als geeignet. Generell hat jedes Programm seine eigenen Arbeitsweisen und liefert deswegen für jede einzelne individuelle Fotoserie immer andere Ergebnisse, es kann somit nicht bei jeder Situation immer mit einem guten Ergebnis gerechnet werden. Mit viel Fingerspitzengefühl, Geduld, Experimentierfreudigkeit und Nachbearbeitungsmotivation kommt man zu einem recht guten Ergebnis! (siehe auch Kapitel Probleme/Tipps und Tricks)

5 Herstellung von geeigneten Materialien für unser Projekt Zeitraum: November 2007 bis Januar 2008 o Entwicklung eines Rohentwurfes mit Hilfe von Software o Nachbearbeitung teilweise mit Hilfe der Pano- oder HDR-Software oder Irfan-View, Photoshop o Einbettung in Berichte / Homepage Ergebnis 3 Ergebnis: Interaktive Übersichtskarte auf der Homepage mit Auswahl 3.1 Fachbereich IFOER: Eingangsbereiche: Ein Panorama für jeden Eingangsbereich (Nord/Süd/West/Ost) o Einbettung in Bericht für Eingangsanalyse o Homepage (Interaktive Steuerung mit Hot Spots inkl. Info) o Analyse nach Michael Trieb mit Interaktiven Karten o 360 Grad QTVR Einfahrt Süd und West 3.2 Visuelle Hot Spots o Traumwelt Weinviertel o 360 Grad QTVR Winterlandschaft o Resultate aus dem Arbeitsbereich 3.3 Kellerrundweg Paasdorf in der Nacht HDR 360 Grad QTVR 3.4 Zentrum bei Dämmerung o QTVR Rundblick Hauptplatz HDR o Einzelfotos HDR o Blick auf die Kirche - 5 -

6 3.5 Einblicke bzw. Eindrücke: Abb: Kirche Abb: Mitschastraße Abb: Hauptplatz Abb: Weinviertelblick Abb: Nordeinfahrt Abb: Kellergasse Passdorf 360 Grad HDR Pano - 6 -

7 4 Probleme / Tipps und Tricks Fotos machen: in PanoStudio: Fotos machen: in Photomatix: Panorama Verwendung eines Stativs Überschneidung der benachbarten Fotos mindestens 1/5 bis höchstens 1/3 kein AUTO Modus verwenden Manuel: gleiche Belichtungszeit, Blende bzw. MF* (sonst lange Nachbearbeitung notwendig) Brennweite ab ca. 30mm, da sonst Verzeichnung auftritt auf bewegte Objekte aufpassen es sollte nicht ein Objekte mit unterschiedlichen Standorten auf 2 Bildern vorhanden sein (entweder abwarten bis Objekt verschwunden oder neues Foto machen) Verwendung von Bilder mit gleicher Auflösung Überschneidung benachbarter Bilder anpassen mit externen Programm², falls unerwünschtes Ergebnis HDR nur Stativ verwenden wenig externe Bewegungen herbeiführen (Wind, Kamera halten) bewegende Objekte vermeiden (Autos, Menschen, Sträucher bei Wind, ) Einsatz von HDR, wenn große Belichtungsunterschiede vorhanden und mit einer Belichtungsstufe nicht alle Situationen gut belichtet werden können (zb: Sonnenuntergang, Dämmerung: Himmel über-, Landschaft unterbelichtet Nacht auf einem Platz mit Beleuchtung: Beleuchtung über- und Platz unterbelichtet Aufnahme von 3-6 Bilder pro Situation bei gleichem Standort: unterschiedliche Belichtungsstufen - gleicher Fokus, Blende und Brennweite je mehr Fotos man für ein HDR macht, desto unschärfer wird das Gesamtergebnis bei Einwirkungen von Wind, Bewegungen oder Vibration des Verschlussspiegels Verwenden des Selbstauslösers oder Fernbedienung für Langzeitbelichtungen (Nacht) immer mehr Fotos machen, falls manche verwackelt oder ungeeignet sind 3-4 der besten Fotos, auf denen alle Objekte gut belichtet sind, verwenden - 7 -

8 5 Erstellung eines Panos / HDR-Fotos 5.1 Panoramafoto mit PanoramaStudio Programm öffnen Ausgewählte Fotos (können auch erstellte HDR-Images sein, die zu einem Pano erstellt werden sollen) entweder importieren oder vom Explorer in das Programm hineinziehen (Drag&Drop Ordnen der Bilder in der zusammenzusetzenden Reihenfolge durch ziehen des Bildes an die richtige Position Abb links: Bsp. für falsche und richtige Bildfolge; oben: Drag&Drop Funktion Vorgaben treffen vor Erstellung des Panos (1) 1. Brennweite bestimmen am besten die EXIF Info (3) verwenden (hier sind alle Infos zur Entstehung des Fotos gespeichert), wenn nicht, dann die Automatik wählen 2. Horizont einstellen (2) und gewünschte Projektion 3. Bei Aufnahmen mit Brennweite unter 30mm auf bei Linsenkorrektur (4) beides auf Automatik stellen OK A b b Abb: Quellinformation der Fotos angeben - 8 -

9 Abb: Zusammensetzung eines Panos Erstellung des Panos abwarten (bei 360 Grad Pano andere Option wählen) Rohentwurf des Panos, welches noch geschnitten werden muss (bei 360 Grad Panos rechnet sich das Programm automatisch die Schnittflächeränder aus!) Zum Schneiden Option Zuschneiden wählen, hier wird das Pano perfekt geschnitten und weiße Flächen die bei Verformung der Einzelbilder entstanden sind vermieden (nicht wundern, wenn Schnittvorschlag = rote Linie auf Abb. nicht linear ist!) Ergebnis: Speichern als JPG, QTVR, etc. Für QTVR: gewünschte Einstellungen treffen - 9 -

10 5.2 HDRI mit Photomatix Durch Verschmelzung von Bildern gleichen Ursprungs mit verschiedenen Belichtungsstufen erhält man ein Ergebnis mit einem höheren Kontrastverhältnis, mit einem an allen Bereichen ausgezeichneten Belichtungsverhältnis Abb: Entstehung eines HDRI Vorgang: Photomatix starten und gewünschte Bilder über Menüpunkt HDR - Generate für die Erstellung eines einzelnen HDR-Images hinzufügen HDR Options auswählen: (Abb: HDR Options) Align source images: damit die Bilder automatisch an den gleichen stellen übereinander gelegt werden (wichtig!!) Attempt to reduce ghosting artifacts: hier wird versucht bewegende Objekte wie Autos, Menschen oder Blätter im Wind zu unterbinden (liefert aber kein gutes Ergebnis HDRI ohne bewegte Objekte erstellen neue Fotos machen oder mit PhotoShop Stempel entfernen)

11 Abb: HDR Options Nach Bestätigung mit OK wird ein HDR Image erstellt. Nicht wundern, dies schaut nach dem Rechenvorgang qualitativ sehr schlecht aus, weil der Bildschirm am Computer nicht das volle Kontrastverhältnis eine HDR Bildes darstellen kann Abb: HDR Image Rohentwurf Aus diesem Grund gibt es die Funktion Tone Mapping wo versucht wird das hohe Kontrastverhältnis so anzupassen, dass man es auf gewöhnlichen Bildschirmen anzeigen kann HDR Tone Mapping:

12 Im Tone Mapping Menü gewünschte Einstellungen vornehmen und anschließend nach Bestätigung das fertige HDR-Image nach Berechnung unter File- Save As abspeicher. Wenn es als HDR Format speichert (bevor man die Tone Mapping Option wählt, wird das Bild als original HDR abgespeichert (Speicherintensiv!) und kann in anderen Programmen bearbeitet werden. Um dieses Bild in seiner voller Qualität sehen zu können, muss man sich einen speziellen HDR Bildschirm zulegen. Tone Mapping durchführen und HDR-Effekte genießen. Abb: Tone Mapping Menü Abb: fertiges HDRI

13 6 Homepage Die Website soll erarbeitete Inhalte zum Thema Projekt 2 in digitaler Form zur Verfügung stellen und eine öffentliche Präsentationsplattform darstellen. Abb: Homepage ifoer2 Designerstellung in Fireworks Import in Dreamweaver Homepageverwaltung mit Adobe Dreamweaver Adobe Fireworks erstellt auf Basis der graphischen Bearbeitung eine mehrfach geschachtelte HTML-Tabelle und integriert alle nötigen Elemente. In unserem Fall wurden um einen Iframe herum mehrere Graphik-Elemente grupiert. Die Steuerung der interaktiven Karten erfolgte mittels Fernbedienung aus einem mit Javascript geöffnetem HTML-Fenster und einfacher Hotspot- Bildverlinkung. Abb: Darstellung der Eingangsbereiche (Ifoer) mit interaktiven Karten und QTVR Panos