erstellt durch STB 3; 3 Aichinger, Gössinger, Gruber, Mautner, Krassnitzer und STB 7; 7 Fitz, Hille, Pröll, Stöger Abgabe am 8.

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1 Department für Raumentwicklung, Infrastruktur- und Umweltplanung PA Endbericht 3D-Modell erstellt durch STB 3; 3 Aichinger, Gössinger, Gruber, Mautner, Krassnitzer und STB 7; 7 Fitz, Hille, Pröll, Stöger Abgabe am 8. März 2008 BetreuerIn: Univ.Ass. Dipl.-Ing. Nina SVANDA und Univ.Ass. Dipl.-Ing. Arnold FALLER Beitrag zu Projekt 2 WS 2006/07

2 STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 2

3 INHALTSVERZEICHNIS A. ALLGEMEINES... 6 Aufgabenstellung und Zweck... 6 Die Projektgemeinde Bad Vöslau... 6 PHASEN DER ERSTELLUNG EINES 3D- MODELLS B. VORBEREITUNG... 7 Definition... 7 Aufteilung des Gebietes... 8 Erstellung eines Gesamtgrundrissplanes Materialsammlung und -bearbeitung Fotografieren Entzerren Retouchieren C. HAUPTBEARBEITUNG Konstruktion Modellierung Mappen der Gebäude Modellierung von Straßen Modellierung der Vegetation Integration des DHM in das bestehende Modell Kamerafahrt STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 3

4 D. RESULTAT Video Screenshots E. KURZVORSTELLUNG VERWENDETER PROGRAMME AutoCAD Photoshop CS Sketch Up ds Max STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 4

5 ANHANG Abbildungsverzeichnis...27 STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 5

6 A. Allgemeines Aufgabenstellung und Zweck Im Rahmen des diesjährigen Projekt 2 Gemeindentwicklungsplanung in Bad Vöslau ist im Wintersemester 2006/07 gemeinsam mit allen beteiligten Fachbereichen eine Bestandsanalyse zu verschiedensten Themen zu erarbeiten. An den Fachbereichen für Städtebau und Regionalplanung (kurz STB genannt) und dem Fachbereich für Digitale Architektur und Raumplanung (kurz IEMAR genannt) wurde in Zusammenarbeit der beiden Gruppen STB 3 und STB 7 ein digitales 3D-Modell des Stadtzentrums und der unmittelbaren Umgebung erstellt. Laufende Besprechungen und Korrekturen durch Uni.Ass. Nina Svanda (STB) und Univ.Ass. Arnold Faller (IEMAR) garantierten die erfolgreiche Abwicklung des Projektes. Sinn des Modells ist es, den anderen Studierenden in ihrer Planungsphase eine Grundlage zur Simulation künftiger Planungen zu geben. Das Stadtzentrum weist einen sehr hohen Anteil an ungenützten Flächen, Baulücken und Grünflächen auf. Die städtebauliche Struktur dieses Teils der Gemeinde Bad Vöslau wurde im vorliegenden 3D-Modell sichtbar gemacht. In diesem können nun Vorhaben und Projekte bereits vor der Umsetzung eingefügt werden, wodurch die Raumwirkung bzw. die Synergie der geplanten Gebäude mit der bestehenden Umgebung veranschaulicht werden kann. Eventuelle Planungsfehler können so schon im Planungsstadium erkannt werden. Zur besseren Darstellung wurde zusätzlich ein Video erstellt. Die gewählte Kamerafahrt gibt einen Überblick über das Ausmaß des nachgebildeten Stadtausschnittes. Das Video ist derzeit in einer geringen Auflösung am Server verfügbar, eine hochauflösende Version wird dem Bericht beigefügt. Bad Vöslau Die Projektgemeinde Bad Vöslau liegt südlich von Wien, etwa 5 Kilometer von der Bezirkshauptstadt Baden entfernt. Die Stadtgemeinde hat laut Volkszählung 2001 etwas mehr als Einwohner und erstreckt sich über eine Fläche von etwa 39 Quadratkilometern. Das Stadtzentrum weist, wie erwähnt, große Entwicklungspotenziale auf, leidet aber gleichzeitig unter hohem Verkehrsaufkommen, geringem Angebot im Einzelhandel und schwachem städtebaulichem Erscheinungsbild. Geprägt ist es durch historische Bebauung (Schloss, Kirche, Villen, ), aber auch durch moderne Gebäude aus der Nachkriegszeit, vor allem rund um den Schlossplatz und die Bahnstraße. STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 6

7 PHASEN DER ERSTELLUNG EINES 3D- MODELLS B. Vorbereitung Bevor die Arbeit des Modellierens und Visualisieren beginnen konnte, mussten mehrere Vorbereitungen getroffen werden. Die Gebäude wurden einerseits unter den Arbeitsgruppen aufgeteilt, andererseits verschiedenen Kategorien hinsichtlich ihrer Bedeutung für das Gesamtmodell zugeordnet. Die Bearbeitungsgrundlage, der Katasterplan, musste um den tatsächlichen Bestand ergänzt werden. Für die naturgetreue Modellierung mussten schließlich die gesamten Gebäude fotografiert, die Fotografien anschließend Teil entzerrt und retouchiert werden. Auch das Erlernen des Umgangs mit diversen Bearbeitungsprogrammen war fixer Bestandteil der Vorbereitung. Alle Beteiligten hatten bislang noch selten bis nie mit einem der Programme, die benutzt wurden, gearbeitet. Definition der Arbeitsbereiche Zur Vorbereitung der Erstellung eines visuellen Rundganges durch Bad Vöslau gehörte die klare Definition der bevorstehenden Schritte. Da sich zwei Gruppen dazu entschlossen, das Stadtzentrum von Bad Vöslau zu visualisieren, mussten sich beide Gruppen an einen gewissen Ablauf halten, um dadurch das gemeinsame Arbeiten zu erleichtern. Zuerst musste festgestellt werden, welche Datenstruktur gelten würde, wie die Gebäude zu modellieren waren und vor allem welche Details in welchen Graden vorkommen würden, um ein einheitliches Bild zu erhalten. Natürlich gehörte auch die Aufteilung der Gebäude an die beiden Gruppen dazu. Der letzte gemeinsame Schritt der beiden Gruppen war es, einen einheitlichen so genannten Nullplan zu erstellen. Danach wurden die Arbeiten unabhängig von einander in den Gruppen weitergeführt. Zu den ersten Arbeiten unabhängig voneinander gehörte das Erstellen und Bearbeiten der Fotos. Die Fotos waren von großer Wichtigkeit, um die Gebäude naturgetreu nachzubilden. Ebenso zu den vorbereitenden Schritten zählte das Entzerren und Retouchieren der Gebäude für den mittleren und höchsten Detaillierungsgrad. STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 7

8 Aufteilung des Gebietes Bei der Erstellung des Modells wurden die Gebäude in drei Detaillierungsgrade unterschieden. Im niedrigsten Grad werden die Gebäude in einfacher Form dargestellt und bilden so das Umgebungsmodell. Gebäude, welche für die Raumwirkung im Zentrum wichtig sind, sind im mittleren und höchsten Detaillierungsgrad digitalisiert. Der mittlere Detaillierungsgrad bedeutet, dass diese Gebäude gemappt sind (def: Die Seiten der modellierten Gebäude erhalten eine der Realität entsprechende Fassade, welche mit Hilfe eines projizierten Fotos hergestellt wurde). Gebäude des höchsten Detaillierungsgrades, die eine besondere, repräsentative Wirkung im Stadtkern Bad Vöslaus haben (Bsp. Thermalbad, Hotel Stefanie oder Rathaus), sind zusätzlich zum Mappen auch in ihren architektonischen Details modelliert. Als Resultat des Gesamten sollte eine Kamerarundfahrt durch das Stadtzentrum von Bad Vöslau stattfinden. Die Perspektiven der Kamera richteten sich hauptsächlich auf die Hochstraße und die Badner Straße sowie auf den Kirchenplatz. In diesen Bereichen wurde auf wirklichkeitsnahe Modellierung besonders geachtet. Bad Vöslau besitzt kein klar definiertes Zentrum. Die Bereiche, die von der Bevölkerung zu den Zentren gezählt werden, unterscheiden sich thematisch von einander. Das traditionelle Zentrum befindet sich im Bereich des Rathauses und der Kirche. Das etwas andere Zentrum in Bad Vöslau wird von Gesundheit-, Wellness- und Kurbetrieb definiert. Verbunden werden die zwei Zentren durch die Badner Straße. Daher wurde auch das Hauptaugenmerk auf diese beiden Bereiche von Bad Vöslau und auf die Badner Straße gelegt. Die im Modell enthaltenden Hauptstraßen sind: Badner Straße Bahnstraße Wr. Neustädter Straße Hochstraße Folgende Nebenstraßen wurden integriert: Jägermayerstraße Florastraße Im Maital Kernstockgasse STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 8

9 Kreuzgasse Raulestraße Schlumberger Straße Hügelgasse Johann-Strauß-Gasse Ferdinand-Kienzl-Weg Herrmanngasse Ernst-Wutzel-Gasse Rathausgasse Rudolf-Reiter-Straße Breyerstraße Franz-von-Suppé-Weg Malafattiweg Dr.-Sigmund-Stransky-Straße Wichtig hierbei ist auch noch, dass den Gebäuden Codes gegeben wurden, welche sich in jeder Entwicklungsstufe und allen Einzelteilen wiederfindet. Die Codes wurden mithilfe der Straßennamen und den Hausnummern bestimmt. Eine Liste dazu welcher Gebäudecode für welches Gebäude steht ist in einem eigens dafür angelegten File namens Gebäudeverzeichnis ersichtlich. STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 9

10 Abb.1: Einteilung der Detailierungsgrade STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 10

11 Erstellung eines Nullplanes (Gesamtgrundrissplan) Da zwei Gruppen an der Erstellung des 3D- Modells die Modellierung der Gebäude übernahmen, war ein einheitlicher Plan des Stadtzentrums mit den dazugehörigen Grundrissen der Gebäude von Nöten. Ein einheitlicher Nullpunkt, welcher beim Brunnen des Badplatzes liegt, wurde ebenfalls bestimmt, um so die beiden Einzelteile des Modells nach getaner Arbeit der ersten Schritte wieder zusammenfügen zu können. In diesem Nullplan wurden die Naturbestände mit dem vorliegenden Katasterplan, welcher von der Stadtgemeinde Bad Vöslau zur Verfügung gestellt wurde, verglichen. Dazu mussten vor Ort alle Gebäude, welche zu modellieren waren, abgegangen werden um diese dann zum Teil im vorliegenden Katasterplan zu ergänzen. Erst danach konnten die beiden Gruppen mit dem Modellieren der zugeteilten Gebäude beginnen. Materialsammlung und -bearbeitung Wie schon kurz angeschnitten, müssen für die eigentliche Hauptarbeit, das Modellieren, viele Vorbereitungen getroffen werden. Die erstellten Fotos müssen erst bearbeitet werden, um als geeignetes Material verwendet werden zu können. Um ein Foto brauchbar zu machen, muss es erst perspektivisch entzerrt und dann retouchiert werden. Fotografieren Wie schon erwähnt wird für die genaue Modellierung der Gebäude ein Foto des realen Gebäudes benötigt. Für den höchsten und den mittleren Detaillierungsgrad muss das Foto perspektivisch entzerrt und retouchiert werden. Um diese beiden Schritte etwas zu erleichtern, muss beim Fotografieren auf einige Dinge geachtet werden. Zu berücksichtigen ist zu allererst das Licht. Es sollte ein Tag gewählt werden an dem zwar kein Regen aber auch keine Sonne zu sehen ist. Ein bedeckter Himmel ist ideal, da man dann keine Schatten auf den Fassaden der Gebäude, aber genug Helligkeit für das Foto hat. Abb.2: Apotheke von Vorne fotografiert STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 11

12 Um die perspektivischen Verzerrungen zu reduzieren, wurde eine Digitale Spiegelreflexkamera mit einem Objektiv mit einer hohen Brennweite verwendet. Ebenfalls wurdee darauf geachtet, die Gebäudefronten von vorne zu fotografiern und nicht von der Seite, da die perspektivischen Verzerrungen sonst nur noch größer wären. Um das Retouchieren zu erleichtern, ist es von Vorteil, so wenig zusätzliche Objekte wie möglich auf dem Foto zu haben. Also am besten keine Bäume, Schatten, Menschen etc. Für den niedrigsten Detaillierungsgrad musste beim Fotografieren weniger Rücksicht auf externe Einflüsse genommen werden. Die Fotos des niedrigsten Detaillierungsgrades wurden als Hilfe für das Konstruieren genommen und für die Feststellung der Anzahl und Höhe der Stockwerke verwendet. Entzerren Der Bearbeitungsschritt des perspektivischen Entzerrens wurde mit Hilfe des Programms Adobe Photoshop CS2 ausgeführt. Als Schwierigkeit erwies sich die Tatsache, dass die meisten Gebäude nicht von Vorne fotografiert werden konnten. Die meisten der Gebäude mussten von der Seite, von unten oder von anderen Perspektiven fotografiert werden. Daher war der Großteil der Fotos sehr stark verzerrt. Der folgende Arbeitsschritt retouchieren wurde ebenfalls mit dem Programm Adobe Photoshop CS2 ausgeführt. Abb.4: Das Gebäude Schöne Aussicht nach der Bearbeitung mit dem Programm Adobe Photoshop CS2. Anm.: Gebäude retouchiert Abb.3: Ausgangsfoto des Gebäudes Schöne Aussicht Da das Gebäude nicht möglich war von Vorne zu fotografieren ist es stärker perspektivisch verzerrt. STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 12

13 Retouchieren Für die Mappings, die auf die fertigen Fassaden kamen, mussten die verwendeten Fotos von allen Bäumen, Menschen, Schatten etc. bereinigt werden. Dies geschah mit Hilfe des Programms Adobe Photoshop CS2. Abb.5: Ausgangsbild einer Villa in der Badner Straße. Die hauptsächlichen Probleme hierbei traten bei jenen Gebäuden auf, welche hinter großen Gärten und somit hinter viel Vegetation versteckt waren. Störende Autos, Ampeln, Mülltonnen etc. die vor Fassaden zu finden waren, wurden mit diversen Befehlen des Adobe Photoshop CS2 wegretouchiert. Teilweise sind dadurch große Teile von Fassaden rekonstruiert worden. Abb.6: Die gleiche Villa nach dem Retouchieren mit dem Programm Adobe Photoshop CS2. (Foto fertig bearbeitet, um es zu mappen) STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 13

14 C. Hauptbearbeitung Nach dem Sammeln der Informationen und Materialien, also den vorbereitenden Schritten, begann die Phase des eigentlichen Konstruierens und Modellierens. Auch hierfür wurden mehrere verschiedene Programme verwendet. Die konstruierenden Schritte wurden hauptsächlich im Programm Sketch Up 5 vorgenommen. Der Schritt des Mappens der Gebäude wurde im Programm 3ds Max 8 vollzogen. Da keiner der Beteiligten beider Gruppen zuvor mit diesen Programmen zu tun hatte, war es nötig, erst eine kurze jedoch intensive Übungs- und Lernphase einzulegen. Hierbei konnte auf die große Unterstützung des Betreuers Arnold Faller zurück gegriffen werden. Die nachstehende Beschreibung der Bearbeitung folgt der tatsächlichen Reihenfolge der Arbeitsschritte. Konstruktion Der Grundriss der Gebäude aus dem digitalen Katasterplan (im Dateiformat.dwg) wurde in die Programme Sketch Up 5 oder 3ds Max 8 importiert und danach extrudiert (def.: hochgezogen). Die Gebäude des Umgebungsmodells konnten daraufhin in einfachen geometrischen Form und Dachkonstruktionen nachgebildet werden. Die restlichen Gebäude der höheren Detaillierungsgrade wurden hauptsächlich in 3ds Max 8 weiterbearbeitet. Der Großteil der importieren Files aus dem Programm AutoCAD (es wurde mit verschiedenen Versionen gearbeitet) wurden im Programm SketchUp 5 in 3D-Objekte umgewandelt. Acht zu geben war darauf, dass die Koordinaten im Hinblick auf das spätere Zusammenfügen nicht verloren gingen. Abb.7: Auszug der Modellierung in Sketch Up 5 STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 14

15 Modellierung Wie schon erwähnt wurden die diversen Gebäude in verschiedenen Programmen zuerst in ihrer Geometrie nachgebaut und danach noch, sofern für die Qualität des Gesamtmodells notwendig, intensiv modelliert. Zur Modellierung zählt vor allem die genaue Rekonstruktion der Fassaden, mitsamt Erkern, Fenstergesimsen, Säulen, usw. und das Mappen der Gebäudefassaden. Nicht zu vergessen sind bei den Gebäuden die Dächer, welche zuerst modelliert und danach ebenfalls gemappt werden müssen. Ingesamt ist unter dem Schritt des Modellierens also die feine und detailreichere Fortsetzung der Konstruktion der Gebäude zu verstehen. Die Gebäude des höchsten Detaillierungsgrades wurden von Beginn an sehr detailliert modelliert. Vor allem die Kirche, das Rathaus, das Thermalbad und die Villen, welche mehr Strukturen in ihrer Fassade aufweisen, wurden genauer ausgearbeitet, bevor sie in das Programm 3ds Max 8 exportiert werden und dort weiterbearbeitet werden. Auch das für das Gesamtmodell bedeutsame Kurzentrum (Anm.: die Grundrisspläne von dem Kurzentrum wurden vom Besitzer, Herrn Künig, zur Verfügung gestellt) wurden in hoher Detailtreue nachgebaut. Vor allem dieses Gebäude wurde von Beginn an im Programm 3ds Max 8 von einem 2D-Objekt in ein 3D Objekt umgewandelt und modelliert. Abb. 8: Konstruktion des Kurzentrums in 3ds Max 8 Bei den Fassaden des mittleren Detaillierungsgrades wurde auf die Modellierung nicht genauer eingegangen. Diese Gebäude wurden nach dem ersten Schritt der Geometriekonstruktion bis zum Mapping nicht mehr bearbeitet. STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 15

16 Mappen der Gebäude Um die Gebäude des Zentrums von Bad Vöslau naturgetreuer aussehen zu lassen, wurden diese gemappt - sprich ihre Fassaden mit Fotografien versehen. Das Mappen der Gebäude bringt einige Vorbereitungsschritte mit sich. Bevor die Möglichkeit besteht, die Fassaden im Programm 3ds Max 8 zu mappen, mussten die Fotos fertig präpariert werden. Hierzu sind nicht nur das Entzerren und das Retouchieren als vorbereitende Schritte unweigerliche Voraussetzungen, sondern auch das gemeinsame Positionieren aller nötigen Fotografien bzw. Fassadenteile auf einem.psd- bzw..jpg- File ist nötig (Siehe Abbildung 10). Für jedes Gebäude wurde eines dieser Dokumente angelegt. Die genannten Schritte wurden allesamt wiederum in Photoshop CS2 gesetzt. Die jpg-files haben eine Größe von 1024*1024 oder 2048*2048 Pixel. Gebäude mit vielen verschiedenen Fassadenseiten können auch ein dazugehöriges jpg- File von 4096*4096 Pixel haben, wie zum Beispiel das Kurzentrum. Das Mappen selbst, findet im Programm 3ds Max 8 statt. Hauptsächlich wurde das Mappen mit den Befehl UnwrapUVW ausgeführt. Abb.9: Vorderseite der gemappten Kirche Der Befehl hat sich deshalb als Vorteil erwiesen, da hier die einzelnen Seiten genau auf die Kanten und vorstehenden modellierten Gebäudeteile hingezogen werden können. Mit diesem Befehl kann ohne größere Probleme ein Haus mit vielen einzelnen Seiten, welche eine differente Fassade aufweisen, gemappt werden. Abb. 10: JPG-File mit allen Fassaden eines Gebäudes in der Hochstraße STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 16

17 Beim Mappen war vor allem darauf zu achten, dass alle Seiten der Gebäude mit den richtigen dazugehörigen Mappings versehen wurden. Hierfür war eine ständige Abgleichung mit den Originalaufnahmen und dem Bestand vor Ort nötig. Ebenfalls musste darauf Bedacht genommen werden, dass die Mappings die richtige Bemaßung aufwiesen, und nicht verzerrt auf den Gebäudefronten zu sehen waren. Eine weitere Schwierigkeit bestand darin, keine leeren, weißen Flecken an den Fassaden und vor allem in den Ecken zum Vorschein kommen zu lassen. Als größtes Problem erwies sich die Tatsache, dass die Programme Sketch Up 5 und 3ds Max 8 nicht derart kompatibel waren, wie anfangs angenommen wurde. Vor allem im Bezug auf die diversen Layer und Orientierungen mussten im Programm 3ds Max 8 während des Mapping-Vorgangs einige Fehler ausgebessert werden. Modellierung von Straßen Für die Modellierung der Straßen und Gehsteige wurde der Katasterplan als Unterlage verwendet und entlang der eingezeichneten Straßen Polygone nachgezogen. Dafür wird zuerst eine Plane erstellt. Diese Fläche wurde kopiert, indem mit gedrückter Shift Taste die Kanten ein Stück weitegezogen wurden. Die Abstände der Kanten sind gering zu halten, um die Straße später an das Geländemodell anpassen zu können. Vor allem bei Kreuzungen war die Anordnung der Rechtecke gut zu überlegen, damit die Straßen bei Anpassungen an die Höhe im Geländemodell keine Schieflage erhielten. Dreiecke sind zu vermeiden. In die unvermeidlichen Lücken wurden mittels der Create Funktion die fehlenden Flächen eingefügt. So geschah es auch bei den Grün und Freiflächen zwischen den Straßen. Abb. 11: Konstruktion der Straßen STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 17

18 Integration des DHM in das bestehende Modell Um das Geländemodell zu erstellen, wurde das zu Verfügung gestellte digitale Höhenmodell (DHM) in das 3D Studio Max File eingefügt und in ein Low-Poly-Modell umgewandelt bzw. geometrisch so vereinfacht, dass einfacher damit gearbeitet werden konnte. Die Kanten der konstruierten Straßen wurden in die Höhe entlang des Modells gezogen und genau angepasst. Erst als die Straßenzüge die Form des DHM angenommen hatten, konnten die Gehsteige, wieder mittels gedrückter Shift- Taste, entlang der Straßen herausgezogen werden. Der Straße, dem Gehsteig und dem Gelände wurden verschiedene Ids (Codes) und unterschiedliche Materialfarben zugewiesen. (Beispiel: Straße = dunkelgrau, Gehsteig = grau, Gelände = dunkelgrün). Die Gehsteige mussten extrudiert, sprich in die Höhe gezogen werden, um sie von der Straße abzuheben. Die Gebäude waren abschließend an das Geländemodell anzupassen. Modellierung der Vegetation In dem Modifier AEC Extended - Foliage ist es möglich, bereits erstellte Objekte auswählen. Um die Vegetation der Gemeinde so real wie möglich darstellen zu können, wurde die Vorlage Generic Oak verwendet. Der Vorteil dieser Eiche ist, dass man ihre Äste, die Höhe und die Baumkrone individuell ändern konnte. Somit gelang es, jeden Baum unterschiedlich aussehen zu lassen. Der Level of Detail wurde niedrig gehalten, um bei einem sehr ansehnlichen Resultat dennoch den Speicherplatz niedrigzu halten. Auch einige Parkbänke sind im Modell eingefügt. Abb. 12: Baum STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 18

19 Kamerafahrt Um einen virtuellen Rundgang zu erstellen, bedarf es einiger wichtiger Einstellung bei Licht und Schatten, um ein möglichst reales Ergebnis zu bekommen. Dazu wurden 4 Omni Lichter über dem Stadtmodell und eines unterhalb, in der Mitte, platziert. Ein Target Direct blendet zusätzlich schräg auf die Stadt. Die Helligkeit und Intensität wurden nach Bedarf eingestellt und mittels eines eigenen Materials wurde der Himmel erschaffen. Das Video wird erzeugt, indem eine Kamera platziert wird und in schnellen oder kurzen Intervallen auf einer festgeleten Route weitergeschoben wird. Für einen hoch qualitativen Output muss jedes Bild einzeln gerendert werden. Da ein PC für ein Bild etwa 40 Sekunden braucht und eine kleine Videosequenz aus etwas Bildern besteht (25 Bilder pro Sekunde) ist der Zeitaufwand solch ein Video zu produzieren enorm! Die verschiedenen, kurzen Kamerafahrten wurden schließlich zu einem großen Video geschnitten und mit einer atmosphärischen Musik unterlegt. D. Resultat Das Ziel dieser Aufgabenstellung, das Stadtzentrum von Bad Vöslau digital zu visualisieren, wurde mit großem Aufwand und viel Einsatz erreicht. Neben dem umfangreichen technischen Wissen, das sich die Bearbeiter erst aneignen mussten, war es ein großes Maß an Genauigkeit und Koordinationsfähigkeit, die für die Umsetzung des vorliegenden Modells nötig waren. Das Ergebnis steht allen Planungsgruppen in Form von Screenshots, einem Kurzfilm und dem gesamten 3D-Modell zur Verfügung. Der Kurzfilm ist als Low-Quality-Version auf den Homepages der Gruppen STB3 und 7 abrufbar und als Original auf CD erhältlich. Es werden nun noch einige Screenshots vom Modell gezeigt: STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 19

20 Abb.13:Screenshot Übersicht Abb.14:Screenshot Kirche Abb.15:Screenshot Kurzentrum Abb.16: Screenshot Hochstraße Abb.17: Screenshot Thermalbad Abb.18: Screenshot Volksbank STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 20

21 Abb. 19: Sreenshot Badplatz Abb. 20: Screenshot Kurzentrum 2 Abb. 21: Screenshot Hochstraße 2 Abb. 22: Sreenshot Badner Straße Abb. 23: Screenshot Rathaus Abb. 24: Sreenshot Hotel Stefanie STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 21

22 D. Kurzvorstellung der verwendeten Programme Im Laufe der Erstellung des 3D Modells wurden mehrere Programme verwendet. Hier nun einige Tipps an die Studierenden. AutoCad (verschiedene Versionen) Zeichenprogramm von Autodesk In diesem Programm werden lediglich die 2D Pläne bearbeitet und in einem passenden Format abgespeichert, um damit im nächsten Schritt in anderen 3D Programmen weiterarbeiten zu können. Photoshop CS 2 - Bildbearbeitungsprogramm von Adobe Dieses Programm ist ein Bildbearbeitungsprogramm, das vielen Studenten schon bekannt sein wird. Damit sind Fotos hervorragend zu bearbeiten und verändern. Wie bei allen Programmen braucht es gewisse Zeit, bis man Übung hat. Durch die Komplexität des Photoshops und seine vielen Möglichkeiten der Bearbeitung, ist es nicht einfach eine gewisse Funktion zu finden. Eigenes Experimentieren ist oftmals der erste Weg, mit dem Programm vertraut zu weden. Tutorials und Kollegen können aber helfen, viele Schwierigkeiten und Fehler von Anfang an zu vermeiden. Für das Modell war Photoshop nicht nur wegen seiner Werkzeuge zum Retouchieren von Bildern von Nutzen, sonder primär wegen seiner Funktion zum Entzerren der Gebäudefotos. Dazu benötigt man allerdings die Neueste Version, den Photoshop CS2, denn nur hier gibt es unter Verzerrungsfilter die Funktion Blendenkorrektur. Damit lässt sich die vertikale wie die horizontale Perspektive leicht ausgleichen. So wird aus einer, so wie vorher schon beschrieben, von der Seite fotografierten Häuserfassade eine rechtwinkelige Gerade, wie man es sonst nur in den seltensten Fällen aufnehmen kann. Um Objekte vor den Häusern zu entfernen ist der Kopier- Stempel von großer Bedeutung. Mit seiner Hilfe kann man Muster kopieren und an der von anderen Objekten verdeckten Stelle der Häuserfassade einfügen. Dieses Programm diente auch für die Vorbereitung für die Mapping-Vorlage. Es wird einfach ein neues File mit einer quadratischen Form (Materialien) erstellt und die fertig bearbeiteten Fotos eingefügt (siehe Mappings ). STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 22

23 Sketch Up 5 3D Programm von Google Diese Software ist ein 3D- Zeichenprogramm, welches mit wenigen Befehlen auskommt, und daher sehr bedienerfreundlich ist. Es erwies sich zum Modellieren der Gebäudedetails als sehr gut geeignet. Abb. 25: Befehlsleiste Sketch Up 5 Als Grundlage diente der Katasterplan. Auf den eingezeichneten Gebäudegrundrissen werden die Häuser je nach Detaillierungsgrad (siehe Aufteilung des Gebiets ) modelliert. Man zeichnet einfach einen dem Plan entsprechenden Grundriss und zieht dann die Fläche mit Drücken/Ziehen in die gewünschte Höhe. Bei Gebäuden, die mit dem niedrigsten Detailgrad definiert sind, reichte das vollkommen aus. Bei Gebäuden in höheren Detailgraden wurden zum Beispiel auch die Erker und andere Einzelheiten heraus bzw. reingezogen, bis es ein genaues Abbild des Hauses in der Realität ergibt. Es ist immer darauf zu achten, dass die Einheit der Länge korrekt eingestellt ist (Meter oder Inches). Außerdem müssen die Koordinaten richtig sein, damit man mehrere erstellte Teile später ohne große Komplikationen zusammenfügen kann. STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 23

24 Abb. 26 Beispiel Sketch-Up STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 24

25 3D Studio Max 3D und Animationsprogramm von Autodesk Diese Software gehört zum Standard der digitalen Architektur. Es bietet zahlreiche Funktionen und Werkzeuge und ist daher in der Handhabung sehr komplex. Mit diesem Programm werden, wie schon erwähnt, die Mappings, die Vegetation, das Geländemodell und die Kameraeinstellung angefertigt. Um sich ein Bild davon zu machen, wie aufwendig dieses Programm ist, werden hier nun einige verwendete Befehle kurz angeführt: Zur Vorbereitung für das Mappen muss das zu bearbeitende Objekt in ein Editable Mesh umgewandelt werden. (Objekt markieren - rechter Mausklick Convert to ) Material vergeben: Im Material Editor weist man den verschiedenen Objekten Materialien, die man davor im Photoshop hergestellt hat, zu. UVW Unwrap : Diesen Befehl findet man in der Modifier List. Damit klebt man die entsprechenden Fassaden auf die einzelnen Häuserfronten. Es ist hierbei festzuhalten, dass jede Funktion im 3D Max wiederum Unterfunktionen besitzt, welche wiederum verschiedene Optionen haben. Es ist zu sagen, dass es ohne Hilfe fast unmöglich ist, sich selbst etwas beizubringen, da man mit herum probieren in einem derart komplexen Programm nicht weit kommt. Eines der simpelsten Beispiele dafür ist zum Beispiel das Erstellen eines Baumes, welchen man zuerst einmal finden muss (unter: Create Button Geometry Drop Down Liste AEC Extended Button Foliage Scroll down Liste ganz am Ende Generic Oak ) Dann gibt es beim Erstellen von Bäumen auch dort wieder verschiedene Unterpunkte, die beachtet werden müssen, um ein gutes Resultat zu erhalten. Im Untermenü (rechts) bei den verschieden Bäumen (müssen dazu ausgewählt sein) gibt es zusätzlich zu dem erwähnten Level-of-Detail Befehl noch 4 andere wichtige Optionen: Hight: gibt die Höhe des Baumes an (in diesem Fall in Meter) Density: ist ein Wert zwischen 0,1 und 1,0, der die Dichte/Anzahl der Blätter angibt Prunning: ist ein Wert zwischen 0,1 und 1,0, welcher gewissermaßen das Alter des Baumes bestimmt (die Höhe der Baumkrone) STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 25

26 Seed: ist eine Zufallszahl welche die Form des Baumes bestimmt. Sie sollte bei jedem Baum anders sein, damit nicht identische Bäume im Modell vorkommen, da es dies ja in der Natur auch nicht gibt. Beim Kopieren eines oder mehrerer Bäume sollte deshalb bei jedem kopierten Objekt der Button New gedrückt werden, welcher eine neue Zufallszahl generiert. Dies ist ein sehr einfaches Beispiel für die Komplexität des Programms. Die Funktion Editable Mesh beispielsweise zeigt, wie umfangreich und detailliert dieses Programm arbeitet und wie komplex dessen Handhabung ist. Zur Bearbeitung eines editable Mesh muss man zuerst unter 5 Unterpunkten auswählen, welche verschiedene Funktionen im Untermenu ermöglichen. Es gibt jeweils über 30 Unterfunktionen, welche bei Betätigung wiederum verschiedene Auswahlmöglichkeiten bieten können. Dadurch ist aber noch nichts über die richtige Anwendung dieser Funktionen gesagt, welche erneut an verschiedene Bedingungen geknüpft sein kann und daher Fachkenntnisse erfordert. STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 26

27 Abb. 27: Arbeitsoberfläche des 3ds Max 8 STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 27

28 Abbildungsverzeichnis Abb.1: Einteilung der Detailierungsgrade Abb.2: Apotheke von Vorne fotografiert Abb.3: Ausgangsfoto des Gebäudes Schöne Aussicht Abb.4: Das Gebäude Schöne Aussicht nach der Bearbeitung mit dem Programm Adobe Photoshop CS2. Abb.5: Ausgangsbild einer Villa in der Badner Straße. Abb.6: Die gleiche Villa nach dem Retuschieren mit dem Programm Adobe Photoshop CS2 Abb.7: Auszug der Modellierung im Sketch Up 5 Abb.8: Konstruktion des Kurzentrums im Programm 3ds Max 8 Abb.9: Vorderseite der gemappten Kirche Abb.10: JPG-File mit allen Fassaden eines Gebäudes in der Hochstraße Abb. 11: Konstruktion der Straßen Abb. 12: Baum Abb.13: Screenshot Übersicht Abb.14: Screenshot Kirche Abb.15: Screenshot Kurzentrum Abb.16: Screenshot Hochstraße Abb.17: Screenshot Thermalbad Abb.18: Screenshot Volksbank Abb. 19: Sreenshot Badplatz Abb. 20: Screenshot Kurzentrum 2 Abb. 21: Screenshot Hochstraße 2 Abb. 22: Sreenshot Badner Straße Abb. 23: Screenshot Rathaus STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 28

29 Abb. 24: Sreenshot Hotel Stefanie Abb. 25: Befehlsleiste Sketch Up 5 Abb. 26: Arbeitsoberfläche Sketch Up 5 Abb. 27: Arbeitsoberfläche des 3ds Max 8 STB 3 und STB 7 Endbericht 3D-Modell 29