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Das Blender-Programm wird st�ndig weiterentwickelt. Daher ist es nicht vermeidbar, dass einige Funktionsbeschreibungen in diesem Text mit der Zeit �berholt sind. In der n�chsten Auflage werden die Erl�uterungen dann wieder auf den neuesten Stand gebracht.

Inhalt4. Oberfl�chen: Materialien und Texturen............................................................................4

4.1 Arbeiten mit Nodes...................................................................................................54.1.1 Der Shader Editor (= Node Editor) ........................................................................54.1.2 Nodes im �berblick...............................................................................................64.1.3 Einf�gen von Nodes .............................................................................................74.1.4 Manipulationen der Nodes ....................................................................................74.2 Materialen und Texturen unter Cycles....................................................................104.2.1 Das Materialmen�...............................................................................................10

Der Principled BSDF Shader.........................................................................................104.2.2 Nodes im �berblick.............................................................................................134.2.3 Shader-Nodes.....................................................................................................14

Add Shader ...................................................................................................................15Anisotropic BSDF (nur bei Cycles) ................................................................................15Diffuse BSDF ................................................................................................................16Emission .......................................................................................................................16Glass BSDF ..................................................................................................................16Glossy BSDF.................................................................................................................17Hair BSDF.....................................................................................................................18Holdout..........................................................................................................................18Mix Shader....................................................................................................................18Principled BSDF............................................................................................................18Principled Hair BSDF ....................................................................................................19Principled Volume .........................................................................................................19Refraction BSDF ...........................................................................................................20Subsurface Scattering ...................................................................................................20Toon BSDF ...................................................................................................................21Translucent BSDF.........................................................................................................21Transparent BSDF ........................................................................................................21Velvet BSDF (nur bei Cycles)........................................................................................22Volume Absorption (bei Cycles) ....................................................................................22Volume Scatter (unter Cycles).......................................................................................23

4.2.4 Texture Nodes ....................................................................................................24Brick Texture .................................................................................................................24Checker Texture............................................................................................................29Environment Texture .....................................................................................................29Gradient Texture ...........................................................................................................30IES Texture ...................................................................................................................31Image Texture ...............................................................................................................32

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Magic Texture ...............................................................................................................36Musgrave Texture .........................................................................................................36Noise Texture................................................................................................................37Point Density .................................................................................................................38Sky Texture ...................................................................................................................40Voronoi Texture.............................................................................................................41Wave Texture................................................................................................................42

4.2.5 Input Nodes ........................................................................................................44Ambient Occlusion ........................................................................................................44Attribute.........................................................................................................................44Camera Data.................................................................................................................44Fresnel ..........................................................................................................................46Geometry ......................................................................................................................46Hair Info ........................................................................................................................48Layer Weight .................................................................................................................49Light Path......................................................................................................................49Object Info.....................................................................................................................49Particle Info ...................................................................................................................50RGB ..............................................................................................................................52Tangent.........................................................................................................................52Texture Coordinate........................................................................................................52UV Map .........................................................................................................................53Value.............................................................................................................................53Wireframe......................................................................................................................53

4.2.6 Output Nodes .....................................................................................................54Light Output...................................................................................................................54Material Output..............................................................................................................54World Output .................................................................................................................54

4.2.7 Color Nodes........................................................................................................55Bright Contrast ..............................................................................................................55Gamma .........................................................................................................................55Hue Saturation Value ....................................................................................................55Invert .............................................................................................................................56Light Falloff....................................................................................................................56MixRGB.........................................................................................................................56RGB Curves..................................................................................................................57

4.2.8 Vector Nodes......................................................................................................57Bump.............................................................................................................................57Displacement ................................................................................................................59Mapping ........................................................................................................................60

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Normal ..........................................................................................................................60Normal Map...................................................................................................................61Vector Curves ...............................................................................................................61Vector Displacement .....................................................................................................62Vector Transform...........................................................................................................63

4.2.9 Converter Nodes.................................................................................................63Blackbody......................................................................................................................63ColorRamp....................................................................................................................64Separate- und Combine-Nodes.....................................................................................64Combine / Separate RGB..............................................................................................65Combine / Separate HSV ..............................................................................................65Math ..............................................................................................................................65RGB to BW....................................................................................................................66Vector Math...................................................................................................................66Wavelength ...................................................................................................................66

4.2.10 Script ..................................................................................................................664.2.11 Group .................................................................................................................674.2.12 Layout.................................................................................................................674.3 Materialien einzelnen Faces zuweisen ...................................................................684.4 Texture Painting .....................................................................................................694.4.1 Arbeiten mit den Brushes....................................................................................70

TexDraw........................................................................................................................71Stroke (Linientypen) ......................................................................................................71Untermen� Texture .......................................................................................................72Speichern......................................................................................................................73

4.5 Besonderheiten bei Eevee .....................................................................................754.5.1 Grundeinstellungen.............................................................................................75

Screen Space Reflections .............................................................................................75Licht ..............................................................................................................................75Soft Shadows................................................................................................................75

4.5.2 Shader Nodes.....................................................................................................75Emission .......................................................................................................................75Glass.............................................................................................................................76Specular........................................................................................................................77

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4. OberflÄchen: Materialien und TexturenDie �u�ere Form kennzeichnet ein Objekt bereits wesentlich. Zur Charakteristik eines Objekts geh�rt aber ebenfalls dessen Material.Im allt�glichen Sprachgebrauch meinen wir mit Material den Stoff, aus dem die Dinge sind, also z.B. Holz, Metall, Gummi oder Textilien. Wir erkennen in der wirklichen Welt das Material an Farbe und Oberfl�che, aber auch an anderen physikalischen Merkmalen wie Gewicht, H�rte, Biegsamkeit usw., deren Darstellbarkeit in Blender naturgem�� Grenzen gesetzt sind.Wenn in Blender von Material die Rede ist, so geht es ausschlie�lich um das Aussehen von Objekten. Aber auch in der wirklichen Welt sind wir es gewohnt, auf das Material von Gegen-st�nden allein anhand visueller Eindr�cke zu schlie�en, denn vieles k�nnen wir auch dort nicht anfassen. Wenn hingegen eine Kugel auf den Boden f�llt und hochspringt, schlie�en wir aus deren Ver-halten auf Elastizit�t und haben damit eine wichtige Komponente zur Materialbestimmung hin-zugewonnen. Vielleicht handelt es sich bei der Kugel ja um einen Gummiball. Blender stellt im Bereich der Physik (s. Kap. 7) eine Reihe von Funktionen zur Verf�gung, um auch Merkmale dieser Art darzustellen, unter die Rubrik Material fallen diese Eigenschaften allerdings bei Blender nicht.Unter der �berschrift Materialien und Texturen wird also ausschlie�lich die Darstellung von �u�erlich sichtbaren Kennzeichen eines Objekts behandelt. Das ist kompliziert genug und die damit verbundenen Arbeitsschritte k�nnen recht umfangreich sein. Die Weiterentwicklungen von Blender haben gerade in diesem Bereich einerseits zu wesentlichen Vereinfachungen ge-f�hrt, andererseits sind die Dinge aber auch komplizierter geworden:

Du kannst z.Zt. mit zwei verschiedene sog. Render-Engines1 arbeiten, n�mlich Eevee(Extra easy virtual environment engine) und Cycles Render. Nach dem Blender Ren-derer wirst du vergeblich suchen, der wurde aufgegeben.

Es gibt in beiden Engines zwei verschiedene Formen des Aufrufs und der Kombination von Materialien und Texturen, n�mlich einmal �ber die Panele der Properties und zum anderen �ber sog. Nodes. Beide Zugangsarten erm�glichen teilweise unterschiedliche Darstellun-gen, sind also nicht v�llig austauschbar. Das Arbeiten mit Nodes ist in mancherlei Hinsicht anschaulicher.

Die meisten Nodes funktionieren in den beiden Renderern gleich, einige aber auch auf unterschiedliche Weise. Zudem verf�gt Cycles �ber etwas mehr Nodes als Eevee. Zur Vermeidung von Verwirrung werden in Kapitel 4.2 zun�chst die Nodes unter Cycles be-sprochen. Wenn nicht anders vermerkt funktionieren diese unter Eevee in gleicher Weise. In Kap. 4.5 geht es dann um die Besonderheiten unter Eevee.

1 Z�hlt man OpenGL hinzu, gibt es sogar drei. Hier werden aber nur zwei behandelt.

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4.1 Arbeiten mit Nodes Materialien und Texturen k�nnen direkt in den der Properties eingestellt werden. Blender stellt allerdings eine weitere Darstellungsform zur Verf�gung, die sehr viel anschaulicher ist: die sogenannten Nodes (Knoten).

4.1.1 Der Shader Editor (= Node Editor)Wenn du Materialien und Texturen auftragen willst, rufst du am besten Shading in der Kopfleiste des Bildschirms auf. Damit erh�ltst du eine Bild-schirmeinteilung, mit der sich bei diesen Fragestellungen am leichtesten arbeiten l�sst.

1. Der Filebrowser ist vor allem hilfreich, wenn du nach Texturen suchst.2. Der 3D Viewer ist Standard zur Kontrolle der Resultate3. Der Outliner kann in bei komplexen Szenen helfen, die gew�nschten Objekt e zu se-

lektieren.4. In den Properties werden die Einstellungen der Shader noch einmal dargestellt.5. Im UV/Image Editor kannst du kontrollieren, wie Texturen auf dein Objekt verteilt wer-

den.6. Der Shader Editor

schlie�lich enth�lt die Nodes, von denen hier die Rede ist.

Um mehr Platz f�r den Shader Editor zu haben, kannst du auch den 3D Viewer senkrecht oder waagerecht teilen und dann in einer H�lfte den Shader Editor (= Node Editor) aufrufen:Links neben den Properties fin-dest du eine senkrechte Leiste mit Icons, �ber die verschiedene

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Men�s aufgerufen werden. Mit dem oben gelb umrahmten Icon, das wie ein Ball aussieht, kannst du das Material-Men� aufrufen.Wenn du dann auf die Schaltfl�che Use Nodes klickst, erscheinen die dort eingetragenen De-tails in einem Node im Shader Editor. Wenn du – wie oben beschrieben – Shading aufgerufen hast, wird dir das alles abgenommen und der erste Node ist bereits eingetragen. Standardm�-�ig ist dies der Principled BSDF Shader. Der wird gleich ausf�hrlich erkl�rt werden.Um den Node-Editor nutzen zu k�nnen, muss er zun�chst eingeschaltet werden. Das tust du, indem mit LMT das kleine Feld vor Use Nodes anklickst und dort einen Haken setzt. Man kann die Nutzung von Nodes aber auch unterbrechen, indem man den Haken wieder entfernt. Dann ist wieder allein der Properties Editor zust�ndig.

4.1.2 Nodes im ÅberblickNodes sind einzelne Bl�cke, die bestimmte Operationen durchf�hren. Nodes k�nnen einen Input erzeugen, sie k�nnen eingegebene Daten verarbeiten und sie k�nnen einen Outputanzeigen:

Input Nodes erzeugen oder importieren Informationen, die sie als Outputs weitergeben, damit sie von anderen Nodes verwendet wer-den k�nnen. Sie haben auf der linken Seite keinen eigenen Input-Eingang, sondern nur auf der rechten Seite einen oder mehrere Out-put-Ausg�nge. Beispiele sind: Bilder, Bildsequenzen oder Filme, Render Layers, Werte wie Farben oder einfach Zahlenwerte. Bei-spiel f�r einen Input Node ist RGB, der hier blaue Farbe weitergibt.

Verarbeitende (Processing) Nodes leisten die eigentliche Arbeit. Sie ver�ndern Werte aus den Input Nodes oder aus anderen Processing Nodes und erzeugen einen oder meh-rere Outputs. Beispiele sind Mathematische Nodes oderRGB Kurven. Das Beispiel rechts zeigt eine ColorRamp, bei der ein Farb�bergang eingestellt ist.

Ausgabe Nodes erzeugen aus den von den verarbeitenden Nodes erstellten Informationen ein Ergebnis, also entspre-chend ver�nderte Bilder oder Filme. Das Beispiel zeigt einen Material Output-Node.

Nodes werden untereinander durch Kabel verbunden (auch Noodles genannt). Auf diese Weise kann man ein beliebiges Netzwerk von Nodes erzeugen.

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4.1.3 EinfÇgen von NodesEs gibt verschiedene M�glichkeiten, Nodes aufzurufen und sie dann in den Node-Editor einzuf�gen:

Du kannst am oberen Rand des Node-Editors auf Addklicken, dann erh�ltst eine �bersicht mit Pfeilen, die zu den einzelnen Nodes f�hren.

Du kannst den Vorgang auch �ber die Tastatur steuern, indem du [shift] + [A] dr�ckst. Es �ffnet sich dann das gleiche Auswahl-Men�, das du �ber Klick auf Add erh�ltst.

4.1.4 Manipulationen der NodesUm mit Nodes wirkungsvoll umgehen zu k�nnen, solltest du wissen, wie man sie manipuliert.

Die Auswahl eines Nodes erfolgt durch Klick mit LMT. Der Node bekommt dann einen hellen Rahmen.

Vergr��ern/Verkleinern

Vergr��ern/Verkleinern eines Nodes erreichst du, wenn du mit der Maus auf den linken oder rechten Rand des Rahmens gehst, dann mit LMT klickst und ziehst. Lasse LMT wie-der los, wenn die gew�nschte Gr��e erreicht ist.

Vergr��ern/Verkleinern aller Nodes erreichst du durch Drehen am Mausrad.

Durch Klick mit LMT auf das kleine Dreieck im Kopf der Nodes k�nnen die Nodes eingeklappt und wieder ausgeklappt wer-den. In eingeklapptem Zustand sind nur der Name des Nodes sowie dessen Ein- und Ausg�nge sichtbar. Auf diese Weise kann Platz gespart werden.

Verbindungskabel (Noodles)

Verbindungen werden hergestellt, indem du auf den farbigen Kreis (sog. Socket) eines Ausgangs mit LMT klickst, dann mit gedr�ckter Maustaste zu einem Socket des Eingangs eines anderen Nodes ziehst und dort die Maustaste losl�sst.

Das Verbindungskabel zwischen zwei Nodes kann durchschnittenwerden durch [strg] und Ziehen mit LMT.

Das Verbindungskabel zwischen zwei Nodes kann geteilt werden durch [shift] und Ziehen mit LMT. Von dem Teilungspunkt aus kannst du ein neues Verbindungskabel ausgehen lassen. Es sind auch weitere Teilungen m�glich. Durch diese Verzeweigungen k�nnen von einem Ausgang mehrere Eing�nge erreicht werden.

LÉscht man einen Node mit [X] werden die Kabelverbindungen zwi-schen den davor und dahinter liegenden Nodes ebenfalls gel�scht.

LÉscht man einen Node mit [strg] + [X] bleiben die Kabelverbindun-gen zwischen den davor und dahinter liegenden Nodes erhalten.

Die Farben der Ein- und Ausg�nge

Gelb: Farben oder Bilder mit RGB und Alphakanal

Grau: Graustufen (z.B. Graustufenbilder; Alpha)

Blau: Datenstrukturen (z.B. Textur-Koordinaten)

Gr�n: Shader-Daten (nur f�r Cycles; s.u.)

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Farben der Nodes

Wenn du im Shader Editor auf [N] klickst, �ff-net sich rechts im Fenster die Toggle Side-bar. Dort kannst du Color anklicken und dann im Feld darunter eine Farbe ausw�h-len. Diese Farbe wird dann auf den Node �bertragen.

Position der Nodes

Klick mit LMT + Ziehen verÄndert die Position eines einzelnen Nodes.

[shift] + MMT + Ziehen verÄndert die Position aller Nodes.

[alt] + MMT + Ziehen verÄndert die Position des Backdrop (Hintergrundbild).

Kopieren von Nodes

Selektiere einen Node und dr�cke [shift] + [D]. Jetzt ist der Node kopiert.

Selektiere einen Node und dr�cke (strg] + [shift] + [D]. Jetzt ist der Node einschlie�lich seiner Verbindungen kopiert.

Gruppieren von Nodes

Mehrere Nodes k�nnen als eine Funktion zusammengefasst, also gruppiert werden. Als Beispiel soll folgende Konfiguration dienen:

Ganz links steht ein RGB-Node, der seine Farbeinstellung an den Diffuse Shader rechts daneben �bertr�gt. Unten ist eine Wave-Textur eingef�gt worden. Das Ergebnis des Diffuse Shaders und des Textur-Nodes wird an einen Mix-Schader �bertragen, der das Ganze im Material Output-Node sichtbar macht. Das Resultat ist ein farbiges Streifenmuster auf dem Standardw�rfel.

Nehmen wir an, wir m�chten diese Konfiguration als Gruppe zusammenfassen. In diesem Fall selektierst du die drei mittleren Nodes, indem du [B] dr�ckst und dann mit der Maus ziehst. Wenn du jetzt auf Add Group Make Group klickst oder [strg] + [G] dr�ckst, �ndert sich die Bildschirmanzeige:

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o Im Vordergrund siehst du immer noch die Ausgangs-konfiguration; allerdings hat sich der RGB-Node in ei-nen Node mit dem Namen Group Input und der Out-put Node in einen Node mit dem Namen Group Out-put verwandelt. Rechts findest du jetzt (nach Dr�cken von [N]) ein Men� mit der Bezeichnung Interface. Dort kannst du diese Bezeichnungen im Feld Name�ndern, z.B. in Farbe.

o Im Hintergrund siehst du – etwas blass – bereits die neue Konfiguration.

Wenn du jetzt die Tabulatortaste dr�ckst, erscheint nur noch die neue Anordnung. Auch hier kannst du rechts un-ter Label eine Umbenennung vornehmen, z.B. in Streifen.

Du kannst die selbst gefertigte Gruppe von einer anderen Blender-Datei aus importieren: File Append, dann Aufruf der Herkunftsdatei dort Ordner NodeTree aufrufst. Wenn du jetzt aufrufst Add Group , findest du die gespeicherte NodeGroup wieder, allerdings nur unter der Bezeichnung NodeGroup.

Hieraus wird ersichtlich:

Du kannst durch Gruppierungen vÉllig neue Materialien erzeugen, die dann auch fÇr andere Projekte zur VerfÇgung stehen.

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4.2 Materialen und Texturen unter CyclesWie schon einleitend festgestellt: Neben der �u�eren Form ist es vor allem das Material, durch das ein Gegenstand charakterisiert wird. Material hat selbst bestimmte Merkmale wie Farbe, Gewicht, H�rte, Transparenz, Glanz und auch Strukturen wie Streifen, Muster, Rauheit bzw. Gl�tte usw. Einige Materialmerkmale, wie Gewicht und H�rte, lassen sich nur erf�hlen, wenn man den Gegenstand in die Hand nimmt. Weil wir aber Erfahrungen mit Materialien haben, k�nnen wir aus den �brigen Merkmalen erschlie�en, wie hart oder wie schwer ein Material wohl ist. Darum hat es Sinn, hierauf auch im vorliegenden Zusammenhang zu verweisen, bei dem es nur um die Darstellung von Objekten mit ausschlie�lich visuellen Mitteln geht.

4.2.1 Das MaterialmenÇNach Selektion eines Objekts und nach Klick auf das Kreis-Icon im Properties Editor �ffnet sich das Materialmen�. Dort ist bereits ein Material aufge-f�hrt, das schlicht und einfach Material hei�t; man kann den Namen aber im Eingabefeld �ndern, in-dem man das Wort Material �berschreibt.Es ist m�glich, einem Objekt mehrere Materialien zuzuweisen. Ein weiteres Material rufst du auf, in-dem du auf die Plus-Taste klickst. Dann erscheint imEingabefeld die Beschriftung Material 01. Du kannst diese Beschriftung im Eingabefeld ebenfalls umbenennen.

Der Principled BSDF ShaderDer Principled BSDF Shader ist (wie schon oben erw�hnt) der Standardshader in Blender 2.8 – so etwas wie die eierlegende Wollmilchsau. In der Tat vereinigt er sehr viele Merkmale, die man sonst nur in einzelnen Shadern verstreut findet. Darum soll dieser Shader hier eingangs besonders ausf�hrlich besprochen werden.

Die einzelnen Funktionen im Principled BSDF

Die verschiedenfarbigen Rahmen fassen zueinander geh�rige Funktionen zusammen.Mit diesem Shader kann eine gro�e Anzahl von Ma-terialien mit relativ wenigen Parametern erzeugt wer-den. Alle Parameter werden in einem Bereich zwi-schen 0 und 1 eingestellt. Jedem Parameter k�nnen Texturen hinzugef�gt werden, wobei zu beachten ist, dass die Texturwerte immer mit dem Wert des betref-fenden Parameters multipliziert werden.Die Parameter sind:

Base Color: Grundfarbe der Oberfl�che. Diese kann in Abh�ngigkeit von anderen Parametern unterschiedlich aussehen. Wenn Metallic = 0.0, (s.u.) bestimmt Base Color auch die Farbe der Diffuse-Reflektionen.

BSDF = Bidirectional Scattering

Distribution Function(Lichtverteilungsfunktion)

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Subsurface scattering (Lichtstreuung unter der Oberfl�che), ist ein Effekt, durch den orga-nisches Material simuliert werden kann, bei dem Licht durch die Oberfl�che dringen kannund dann erst unter der Oberfl�che gestreut wird und an anderer Stelle wieder austritt. Typischerweise geschieht dies z.B. bei menschlicher Haut, Kerzen, K�se, Trauben, aber auch Marmor, Porzellan usw. SSS kann sehr zu Steigerung der Qualit�t und des Realis-mus von Materialien beitragen, kann aber auch beim Rendern sehr viel Zeitaufwand be-deuten. Zu Subsurface Scattering (SSS) gibt es noch einen eigenen Shader (s.u). Im Principled Shader ist diese Funktion in den rot umrahmten Feldern angesiedelt.

Subsurface gibt die St�rke des Effekts an: Wie tief dringen die Lichtstrahlen in die Oberfl�che ein und wie stark kommt die Farbe unter der Oberfl�che (Subsurface Color) zur Geltung. Gew�hnlich sind Werte <0.5 brauchbar.

Subsurface Radius: Durchschnittliche Streudistanz f�r die einzelnen RGB-Kan�le.

Subsurface Color: Farbe der Schicht unter der Oberfl�che.

Metallic: Man unterscheidet dielectric vs. metallic materials. Der Ausdruck dielectric hat im vorliegenden Zusammenhang nichts mit Elektrizit�t zu tun, er steht vielmehr im Gegensatz zu metallischen Materialien im Hinblick darauf, wie sich Material bei unterschiedlichen Lichtverh�ltnissen verh�lt.

Dielectrische Materialien werfen Licht zur�ck (Spiegelung, reflection) und brechen das Licht (refraction). Beispiele sind Glas, Plastik, Stoffe, Keramik. Das ergibt eine mehr oder weniger diffuse Oberfl�che.

Metallische Materialien (Metallic Materials) werfen ebenfalls Licht zur�ck (reflection), alles gebrochene Licht allerdings wird vom Material absorbiert. Reines Metall wirft also alles Licht zur�ck; wenn das bei einigen realen Metallgegenst�nden nicht zutrifft, liegt das an Verunreinigungen oder Oxidation, also an dielektrischen Anteilen auf derOberfl�che. Metalle haben farbige Reflexionen, d.h. du solltest bei Metallen niemals die Reflexion einf�rben.

Mit den bisher zur Verf�gung stehenden Shadern war es au�erordentlich kompliziert, ei-nen wirklich realistischen Metalleffekt zu erzeugen. Beim Principled Shader kannst du im Feld Metallic ohne Weiteres ein Metallmaterial herstellen.Dabei sollte im Feld Metallic der Wert 1.0 eingestellt werden. Zwischenwerte >0.0 und < 1.0 machen wenig Sinn, da reales Material immer entweder dielectric oder metallic ist – nichts dazwischen.Wenn du z.B. Roughness = 0.5 w�hlst (rechtes Bild), entsteht ein stumpfer Eindruck.

Specular (Glanzlicht) sollte in der Standardeinstellung 0.500 bleiben. Bei h�heren Werten werden die Glanzlichter heller, beim Wert 0.0 fallen sie ganz weg.

Specular Tint (Farbe des Glanzlichts) wird nur in Ausnahmef�llen ben�tigt. Also = 0.00. Dielectric Materialien haben kein farbiges Glanzlicht und bei metallic Materialien haben die

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Glanzlichter automatisch die Farbe Base Color.

Roughness (Rauheit) kannst du einstellen von einer sehr scharfen Reflexion (=0.0) bis zu einer sehr weichen Reflexion (=1.0).

Anisotropic gibt dem Material das Aussehen von geb�rs-tetem Metall.

Die Wirkung von Anisotropic wird erst sichtbar, wenn Roughness > 0.0.

Anisotropic Rotation wirkt sich auf die Richtung der Lichtablenkung aus.

Sheen und Sheen Tint werden vermutlich sehr selten be-nutzt. Es geht um ganz schwache Lichter, die z.B. auf Falten entstehen.

Clearcoat f�gt der Oberfl�che gewisserma�en eine neue Schicht hinzu, deren Rauheit durch Clearcoat Rough-ness eingestellt werden kann.

IOR ist der bekannte Brechungsindex.

Transmission und Transmis-sion Roughness bewirkt Licht-durchl�ssigkeit und Reflektion. Die Funktionen haben keine Wirkungbei metallic Materialien, also: Me-tallic = 0.0. Wenn du den Glass Shader verwendest und dort diesel-ben Einstellungen f�r Roughness und IOR vornimmst, erh�ltst du die-selbe Wirkung. Beachte: Der Principled Shader ist weitaus schneller als der der Glass Shader.

Der Fesnel-Effekt

Fresnel bezieht sich auf die Reflektion von Licht: Bei einer Kugel kannst du beobachten, dass am Rand (Winkel von 90o zu Betrachter) die Lichtstrahlen zu 100% reflektiert werden, w�hrend im Zentrum (Win-kel von 0o zu Betrachter) nur eine Reflektion von 2-5% stattfindet. Vertrauter ist das Aussehen von Wasser bei einem See: In der N�he kann der Betrachter durch das Wasser auf den Grund blicken und die dort liegenden Steine sehen. Die Reflektion des auf die Oberfl�che fallenden Lichts ist demnach gering. In weiterer Ent-fernung jedoch spiegelt sich der Himmel immer deut-licher; den Betrachter erreichen nur noch die flach auf das Wasser fallenden Lichtstrahlen, die Reflektion n�hert sich also 100%. Dieses Ph�nomen wird als Fresnel bezeichnet.Fresnel ist bei allen Gegenst�nden zu beobachten: Bei der Kaffeetasse, ei-nem Autok�hler, aber auch bei einem Ziegelstein, einem Pappkarton usw. Bei der Darstellung von Materialien wird ein wirklich realistischer Eindruck nur dann erreichbar sein, wenn der Fresnel-Effekt ber�cksichtigt wird.

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Die bisherige Vorgehensweise zu Herstellung einer gl�nzenden Oberfl�che sieht so aus, dass ein Diffuse Shader und ein Glossy Shader gemixt werden:

An der Spiegelung der gr�nen Fl�che im Kopfbereich ist der Fresnel-Effekt nicht erkennbar: Die Spiegelung ist am Rand genauso stark wie in der Mitte des Kopfes.Bei der Verwendung des Principled Shaders erhalten wir dieses Ergebnis:Deutlich sieht man jetzt auf der linken Kopfseite den Fresnel-Effekt: Am Rand wird die gr�ne Farbe st�rker re-flektiert als zur Mitte hin.Beachte: Diese Wirkung wird beim Principled Shader ohne jeden zus�tzlichen Node – also quasi im Hinter-grund – erzeugt.

Der Fresnel-Effekt ist auf glatten Objekten weitaus st�r-ker als auf rauen – das bedeutet allerdings nicht, dass er v�llig verschwindet. Wenn du im letzten Beispiel die Roughness = 0.7 setzt, kannst du dieses Resultat be-obachten:

4.2.2 Nodes im ÅberblickMaterialien und Texturen k�nnen – wie schon erw�hnt – rechts im Material- bzw. Textur-Panel aufgerufen und genauer definiert werden. Cycles ist grunds�tzlich darauf ausgelegt, mit Nodes zu arbeiten. Darum wird hier auch das Arbeiten mit Nodes im Vordergrund stehen.Nach Klick auf Add in der Kopfzeile des Shader Editors sind die Node-Typen senkrecht auf-gelistet. Demnach haben wir 10 Haupt-Typen:

1. Input (mit 17 verschiedenen Nodes)2. Output (mit einem Node)3. Shader (mit 15 bzw. 20 verschiedenen Nodes)4. Texture (mit 13 verschiedenen Nodes)5. Color (mit 7 verschiedenen Nodes)6. Vector (mit 8 verschiedenen Nodes)7. Converter (mit 12 bzw. 13 verschiedenen Nodes)8. Script (mit einem Node)9. Group (mit 2 verschiedenen Nodes)10. Layout (mit 2 verschiedenen Nodes)

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Insgesamt stehen bei Cycles (z.Zt.) 84 Nodes mit verschiedenen Funktionen zur Verf�gung.In allen diesen Nodes k�nnen verschiedene Parameter eingestellt werden und z.T. unterschiedliche Ein- und Ausg�nge verwendet werden. Schon hieraus wird deutlich, welche F�lle von Gestaltungsm�glichkeiten es gibt.Bei der Erl�uterung der einzelnen Nodes soll bei den Shadern begonnen werden, da hier am ehesten an die bereits bekannten Materialeinstellungen angekn�pft werden kann. Danach werden Texturen behandelt. In den zur Veranschaulichung verwendeten Beispielen wird teilweise auf Nodes aus anderen Obergruppen vorgegriffen.

Die Standardszene

Zur Veranschaulichung wird eine Standardszene verwendet, die aus Tisch, Kaffeepott, Teller, Tasse mit Untertasse, Tee-l�ffel, Kuchengabel, Weinglas und Kanne besteht. Zu der Szene geh�ren au�erdem zwei Lampen und eine Kamera.Um die Auswirkungen der Materialzuweisungen unmittelbar verfolgen zu k�nnen, sollte im Viewport auf Renderedgeschaltet werden.Gerendered sieht unsere Szene bis jetzt so aus:Den Gegenst�nden wurde noch kein Material zugewiesen.

4.2.3 Shader-NodesWenn du auf Add Shader in der Befehlszeile des Node Editorsklickst, stehen diese Shader zur Verf�gung.Die Erl�uterung der Shader erfolgt in der hier aufgef�hrten Reihenfolge.

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Add ShaderBeim Add Shader werden (wie beim Mix Shader, s.u.) die Einstellungen von zwei Shadern vermischt, allerdings in der Weise, dass u.a. die Helligkeiten addiert werden. Da dies physikalisch u.U. nicht korrekt ist, wird i.d.R. der Mix Shader bevorzugt.Links k�nnen zwei Shader andocken, rechts werden die so vermischten Daten weitergegeben – z.B. zum Material Output.

Anisotropic BSDF (nur bei Cycles)Dieser Shader gibt dem Material das Aussehen von geb�rstetem Metall. (Im Principled Shader ist diese Funktion bereits enthalten.)

Wenn du einem Objekt (wir nehmen die Kanne auf dem Kaffee-tisch) diesen Shader zuweist, ist die Wirkung zun�chst die von spiegelndem Metall.

Im Surface-Untermen� bzw. dem Node lassen sich zum Aniso-tropic Shader verschiedene Parameter einstellen:Color: Wie bei anderen Shadern auch kannst du hier die

Farbe ausw�hlen.Roughness: Dies gilt auch f�r die Rauheit der Oberfl�che.Anisotropy: Der Effekt dieser Einstellung wird erst sichtbar,

wenn du bei Roughness einen Wert gr��er 0 eintr�gst. Dann entsteht ein Effekt, der an geb�rstetes Metall erin-nert. In dem nebenstehenden Bild wurde der Kugel etwas Farbe gegeben und die Roughness = 0.4 gesetzt.

Die Lichtstreifen auf den Objekten entstehen dadurch, dass das einfallende Licht durch die geb�rstete Oberfl�che in eine bestimmte Richtung gelenkt wird. Sie werden schmaler, wenn du den Wert f�r Anisotropy (hier = 0.5) erh�hst.

Rotation: Durch den eingestellten Wert wird die Richtung der Lich-tablenkung festgelegt (hier = 0.132).

Im linken Bild der Kanne wurde Roughness = 0.0 und Anisotropy = 0.0, beim rechten Bild Roughness = 0.20 und Anisotropy = 0.30 ein-gestellt.

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Diffuse BSDFMit Diffuse BSDF wird eine matte Oberfl�che mit einer beliebigen Farbe erzeugt. Wie der Name sagt, wird mit dieser Funktion das einfallende Licht diffus an der Oberfl�che gestreut.In dem Farbfeld Color kann die Farbe eingestellt werden. Der Standard-Wert f�r V (=value) betr�gt 0.8.

Der Schieber an der Seite neben dem Farbfeld wirkt auf die Menge des reflektierten Lichtes. Ist er ganz unten, wird kein Licht zur�ckgeworfen. Der Gegenstand wirkt schwarz.

Die Einstellungen im Feld Roughness wirken sich darauf aus, wie hart bzw. sanft die �berg�nge zwischen Licht und Schatten sind - insbesondere deutlich bei runden K�rpern.

EmissionWenn ich der Kaffeekanne die Eigenschaft Emission zu-weise und dazu noch eine Farbe einstelle, habe ich eine gr�ne Lampe, die ihr gr�nes Licht auch auf andere Objekte abstrahlt.

Du braucht also nicht mehr unbedingt Lampen, um eine Szene zu beleuchten; du kannst auch Fl�chen oder andere Objekte dazu nehmen.

In dem Beispiel wurde die Lichtst�rke (Strength) auf 20.00 gestellt.

Du kannst aber auch z.B. eine Fl�che als Szenenbeleuchtung einsetzen. In der nebenstehendenKonstellation wirft die schr�g stehende Plane Licht auf den Kaffeetisch.

Die Color-Einstellung wirkt sich nicht nur auf die Farbe des ausgesandten Lichts aus, sondern auch die Fl�che selbst erscheint farbig – allerdings nur bei niedrigen Strength-Werten, Sie wird wei�, wenn du die Helligkeit weiter „aufdrehst“.

Glass BSDFWenn man durchsichtiges und lichtbrechendes Material haben m�chte, kann der Glass Shader eingeschaltet werden.

Im Farbfeld Color (Einstellung HSV) muss V = 1.0 sein. Nur so er-h�ltst du wirklich klares durchsichtiges Glass; ansonsten be-kommst du eher Rauchglas.

Auch hier gibt es verschiedene Berechnungsmodelle f�r die Oberfl�che: GGX, Beckmann und Sharp.

Eine Roughness > 0 bewirkt, dass das Glas aufgerauht wird.

Verwendet man das Berechnunsmodell Sharp, wird die Roughness auch bei Glas nicht ber�cksichtigt.

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Der IOR (Index of Refraction) legt fest, in welchem Ausma� das Licht gebrochen wird. Bei IOR = 1.0 wird das Licht �berhaupt nicht gebrochen, sondern geht gerade durch das Material hindurch. Bei der Farbe Wei� wird der Gegenstand dann praktisch unsichtbar.

F�r das Glas in folgendem Beispiel wurde der GlassShader (Einstellungen: links) verwendet, f�r die Glaskugel der Principled Shader (Einstellungen: rechts).

Glossy BSDFGlossy BSDF l�sst die Oberfl�che spiegeln.

Von unserem Kaffeetisch wurde der L�ffel leicht gelb eingef�rbt, was einen goldenen Farbton ergibt. Die Gabel wurde wei� gelassen, was sie silbern erscheinen l�sst. Beachte, dass sich die Goldfarbe des L�ffels (ganz leicht) auf der Gabel spiegelt.

Bei der Konfiguration der Nodes ist zu erkennen, dass f�r den L�ffel (links) die Berechnungsform Sharp eingestellt wurde, f�r die Gabel (rechts) dagegen Beckmann.

Die Berechnungsformen Ashikhmin-Shirley, GGX und Beckmann k�nnen den Roughness-Wert ber�cksichtigen; bei Sharp werden die Roughness-Einstellungen ignoriert.

Wenn du Roughness auf 0.00 stellst, kann es passieren, dass die Form des Objekts nur noch schwer erkennbar ist, weil die einfallenden Lichtstahlen total reflektiert werden (und somit evtl. keine Lichtstrahl von dem Objekt in die Kamera f�llt. Wenn du allerdings eine wirkliche Spiegelfl�che erzeugen willst, muss Roughness den Wert 0.00 haben.

Selbstverst�ndlich kannst du diese Effekte auch mit dem Principled Shader erreichen:

Material IORStandard 1.45Glas 1,52Wasser 1,33

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Hair BSDFDieser Shader sollte nur auf Haare zur Erzeugung von Glanz angewendet werden (s. Kap. 7).

Holdout Der Holdout Shader f�gt kein Material ein, sondern

erzeugt an der Stelle des Objekts ein Loch. Im ne-benstehenden Beispiel wurde der Holdout Shader auf die Kaffekanne angewendet. Die jetzt erscheint zun�chst schwarz.

Holdout (= etwas heraushalten) Material h�lt die Oberfl�che davon ab, dem Blick der Kamera ausgesetzt zu sein. Dabei wird die Alpha-Transparenz auf Null gesetzt.

Das Loch in der Szene erkennst du erst, wenn du im Untermen� Film des Render-Men�s vor Transparent einen Haken machst.

Das bedeutet, dass weder das Objekt gerendered wird noch der Hintergrund noch Objekte, die hinter dem Objekt mit Holdout-Material liegen.

Mix ShaderMit dem Mix Shader k�nnen zwei Materialien miteinander vermischt werden. Wenn du mehr als zwei Materialien kombinieren willst, musst du weitere Mix Shader hinzunehmen.

Mit dem Schieber im Feld Fac kannst festlegen, welches Gewicht die links angedockten Shader im Endergebnis haben sollen.

Bei der Kaffeekanne wurde der Glossy Shader mit dem Subsurface Scattering Shader (s.u.) vermischt, leicht gelbes Material mit Glanz. Bei Fac = 0.2 sieht das Ergebnis bei Glossy / Roughness = .05 wie Porzellan aus.

Principled BSDFDieser Shader wurde bereits ausf�hrlich besprochen.

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Principled Hair BSDFDieser Shader wird ausf�hrlich in Kap. 7 erl�utert.

Principled VolumeDieser Shader kombiniert alle Volume-Komponenten in einem einzigen, einfach zu handha-benden Node. Rauch und Feuer k�nnen so mit einem einzigen Node gerendert werden.

Principled Volume hat einen Ausgang mit der Bezeich-nung Volume. Da ist es lo-gisch, dass von hier aus die Verbindung zum Volume-Ein-gang des Material Output-No-des hergestellt werden muss.

Die Wirkung des Shaders wird nur sichtbar, wenn der 3D-Viewer auf Rendered ein-gestellt ist.

Density: Dieser Wert bezieht sich auf die Dichte des Mate-rials (je h�her desto dichter; bei Density = 0 ist das Objekt unsichtbar). Beim Beispiel rechts wurde der Standardwert 1.0 beibehalten.

Color: Der hier eingestellte Farbwert bezieht sich auf die Farbe, die von den Partikeln innerhalb des Objektes zu-r�ckgegeben (reflektiert) wird, z.B. blau.

Absorption Color: ist die Farbe, die vom Objekt nicht absorbiert, also durchgelassen wird und die sich daher im Schatten des Objekts zeigt. Wenn du etwa einen Glass-Shader hinzuf�gst, der sich auf die Oberfl�che auswirkt, entsteht diese Wirkung: D�nne Teile des Objekts erscheinen durchsichtig, der Schatten ist g�n.

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Wenn Emission Strength > 0.0, sen-det das Objekt Licht aus.

Die Farbe des Lichts wird durch Emission Color festgelegt. In dem Beispielbild wurde die externe Lichtquelle ausgeschaltet.

Blackbody Intensity ist ebenfalls eine Methode, Licht auszusenden. Je h�-her der Wert, desto intensiver das Licht.

Mit Blackbody Tint kann die Farbe des Lichts beeinflusst werden.

Temperature beeinflusst sowohl die Farbe als auch die In-tensit�t: Je h�her die Temperature, desto heller die Farbe (von Dunkelrot �ber Blau bis zu Wei�) und desto intensiver das Licht.

Der Einsatz von Principled Volume bei der Simulation von Feuer und Rauch wird in Kap. 7 besprochen.

Refraction BSDF Auch der Refraction-Shader kann (wie Glass) durchsichtiges Material erzeugen, z.B. einen

Eisw�rfel.

Das Besondere am Refraction-Shader ist, dass er keine Spiegelung (also auch keine Glanzpunkte) erzeugt (wie beim Glas), sondern nur Lichtbrechungen.

F�r sich genommen ist dieser Shader ziemlich unrealistisch. Aber man kann ihn mit ande-ren Shadern vermischen.

Dabei ist zu beachten, dass in der Zeile Fac auch andere Berechnungsformen ausgew�hlt werden k�nnen, die v�llig neue Effekte erzeugen.

Subsurface ScatteringSubsurface scattering (SSS; Lichtstreuung unter der Oberfl�che) wurde schon beim Principled Shader besprochen (Kap. 4.2.1). Es handelt sich um einen Effekt, durch den organisches Material simuliert werden kann, bei dem Licht durch die Oberfl�che drin-gen kann und dann erst unter der Oberfl�che gestreut wird und an anderer Stelle wieder austritt. Typischerweise geschieht dies z.B. bei menschlicher Haut, Kerzen, K�se, Trauben usw. SSS kann sehr zu Steigerung der Qualit�t und des Realismus von Ma-terialien beitragen, kann aber auch beim Rendern sehr viel Zeit-aufwand bedeuten.

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Es sind folgende (teilweise schon vom Pricipled Shader bekannte) Einstellungen m�glich: Cubic: Berechnungsweise (Alternative: Gaussian oder Christensen Burley)

Farbfeld: Ausgangsfarbe des Subsurface scattering-Effekts.

Scale: Stellt das Ausma� des Subsurface scattering-Effekts ein. Niedrige Werte f�hren zu realistischen Effekten.

(RGB-)Radius: Welche Farbe scheint durch? Hier k�nnen die Farbwerte eingestellt werden: Oben: Rot; Mitte: Gr�n; unten: Blau

Sharpness: Sch�rfe bzw. Unsch�rfe der Lichtsteuung

Texture Blur: Ausma� der Unsch�rfe der Textur

Toon BSDFToon bewirkt eine deutliche Teilung der Oberfl�che in einen hellen und einen dunklen Bereich.

Size ver�ndert die Gr��e des hellen Bereichs.

Smooth mildert die Sch�rfe der �berg�nge ab.

Translucent BSDFTranslucent macht das Material lichtdurchl�ssig, aber nicht durchsichtig.

Zur Demonstration setzen wir einen Zylinder auf den Tisch.

In den Zylinder wird eine Punktlampe platziert: [shift] + [A] Lamp Point.

Im Feld Surface (bei der Lampe) muss Emission ste-hen.

Setze die Helligkeit der Lampe auf etwa Strength = 10.0.

Selektiere jetzt den Zylinder und f�ge dann den Translucent-Shader hinzu.

Wenn du die Szene abdunkelst, kannst du sehr sch�n die Wirkung unseres kleinen Teelichts sehen.

�brigens: Auch Haut kann leicht translucent sein.

Transparent BSDFDas Licht geht durch ein Objekt mit der Eigenschaft Transparent hindurch, ohne dass es gebrochen wird. Auf diese Weise geht der r�umliche Ein-druck v�llig verloren. Der Gegenstand wirkt flach, wie ausgeschnittenes Papier.

Im Beispiel rechts wurde f�r den Krug das Material Transparent einge-stellt.

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Velvet BSDF (nur bei Cycles)Der Velvet (=Samt) Shader erzeugt eine weiche, etwas rauhe Oberfl�che, die am ehesten zu einem Stoff passt.

Da man die Wirkung am ehesten auf etwas komplexeren Ober-fl�chen sehen kann, wurde �ber der Kaffeekanne ein Seiden-tuch fallengelassen (s. Kap. 7) und darauf der Velvet Shaderangewendet.

Der Sigma-Wert betr�gt 0.876. Je niedriger der Sigma-Wert, umso mehr wird der Stoff an den Kanten der Falten dunkel und an den vom Licht direkt beschienenen Fl�chen hell.

Volume Absorption (bei Cycles)Dieser Shader absorbiert Licht, das durch das Material dringt. Er wird als zus�tzlicher, modifizierender Faktor zum Glass Shader verwendet.

Das obere Bild zeigt einen Glasw�rfel ohne Volume Absorption.

Darunter derselbe W�rfel mit Volume Absorption und einer Mate-rialdichte (density) von 3.00 und ohne neue Farbe. Der W�rfel wirkt weitaus dunkler. Beachte, dass das Kabel des Volume Ab-sorption Shaders mit dem Ein-gang Volume des Material Out-puts verbunden wurde.

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Volume Scatter (unter Cycles)Volumen Scatter ist ein Shader, der Eigenschaften von Volumen-Materialien, insbesondere der World beeinflusst. Dabei ist die Wirkweise �hnlich wie beim SSS-Shader: Ein Lichtstrahl dringt in Material ein, wird dort vielfach reflektiert und trifft am Ende auf die Kamera. Allerdings geht es bei Volume Scatter nicht um Materialien wie Haut, K�se oder Weintrauben, sondern um Rauch, Wolken oder St�ubchen in der Luft.

Als Beispiel dient wieder unser Kaffee-tisch. Schalte dort alle Lampen aus und beleuchte den Tisch einzig mit einer Spot-Lampe (Strength = 8.000); die Ka-mera ist auf diese Lampe ausgerichtet. Das Arrangement sieht also etwa so aus:

Aus dem Blickwinkel der Kamera erh�ltst du dieses Bild:

Rufe jetzt im Shader Editordas World-Panel auf. Aktiviere dort die World-Ansicht. F�ge zum Background-Node den Node Volume Scatter hinzu. Die Parameter Density und Anisotropy sollten etwa die in der Abbildung eingetragenen Werte haben. Vor allem der Wert f�r Density darf nicht zu hoch sein, sonst wird das ganze Bild schwarz.

Wenn du jetzt erneut renderst, erh�ltst du etwa dieses Bild:

Die so erzeugten Lichtfinger eignen sich f�r Sonnenaufg�nge, Kirchen oder andere geheimnisvolle Szenen. Wenn du die Anisotropy zu hoch stellst, werden die St�ubchen in der Luft leicht zu grob und st�rend.

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4.2.4 Texture NodesDie Ergebnisse der Materialeinstellungen f�hren weitgehend zu einf�rmigen Oberfl�chen gan-zer Objekte bzw. von Teilen (einzelnen Faces) dieser Objekte. Dadurch entsteht nur selten ein realistischer Eindruck. Die zus�tzliche Gestaltung der Oberfl�che mit Texturen erlaubt es, de-tailliertere Strukturen aufzubringen, indem Bilder und Muster auf die Oberfl�chen projiziert werden, die teilweise sogar dreidimensionale Tiefenwirkungen vort�uschen.

Gew�hnlich gibt es keine Textur ohne Material. Dabei wird ein Tex-tur-Node gew�hnlich mit einem Material-Node verbunden, der dann zu einem Output-Node f�hrt.Eine �bersicht �ber die aufrufbaren Texturen erh�ltst du, wenn du im Shader Editor aufrufst Add Texture.In den folgenden Abschnitte geht es jetzt um die M�glichkeiten, mit diesen Texturen Oberfl�chen zu gestalten. Dabei wird der alphabetischen Reihenfolge dieser �bersicht gefolgt.

Brick TextureNach dem Aufruf sieht der Node so aus.

Im Preview erhalten wir dieses Muster:

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Die einzelnen Parameter haben diese Bedeutung bzw. Wirkung:

Parameter Beispiel-wert Wirkung

Offset: Ausma� der Verschiebung der Reihen gegeneinander. Standard = 0.5 bedeutet, dass die senkrechten Fugen der n�chsten Reihe genau in der Mitte des Steins in der dar�ber (oder darunter) liegenden Reihe sind. Bei Offset = 1.0 oder Offset = 0.0 stehen die Fugen genau �bereinander.

0.3

Frequency: bei Standard = 2 hat jede 2. Reihe den zugeh�rigen Offset, bei Frequency = 3 jede dritte Reihe usw. 4

Squash: Ausma� der Streckung bzw. Stauchung der Ziegel. 2.0

Frequency: bei Standard = 2 hat jede 2. Reihe den zugeh�rigen Squash, bei Frequency = 3 jede dritte Reihe usw. 2

Color1: Farbe 1 der Ziegelsteine rot

Color2: Farbe 2 der Ziegelsteine gelb

Mortar: Fugenfarbe (M�rtel) hellgrau

Scale: Allgemeiner Ma�stab des Musters. Gro�e Zahlen bedeuten kleine Muster. 10.0

Mortar Size: Fugenbreite (Standard = 0.02); bei Mortar = 0.0 grenzen die Ziegel direkt aneinander. 0.01

Mortar Smooth: Abbildungssch�rfe der Fugen. Hohe Werte bedeuten schmalere und unsch�rfere Fugen. Max = 1.0 0,8

Bias: Ausma� der �berblendung zwischen Farbe 1 und Farbe 2. Bias = -1.0 nur Farbe 1 wird gezeigt; Bias = +1.0 nur Farbe 2 wird ge-zeigt.

0.4

Brick Width: Breite der Ziegel (Standard = 0.5) 1.5

Row Hight: H�he der Ziegel (Standard = 0.25)Hight = 0.5Width = 0.5Offset = 0.0

Hinzuf�gen einer Noise Texture

Bodenfliesen sind selten glatt und ohne weitere Farbstruktur. Durch hinzuf�gen einer Noise Texture wird das Aussehen weitaus realistischer.

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Die Verkn�pfung der zugeh�rigen Nodes sieht so aus:

Dar�ber hinaus ist es m�glich, die bereits vorhandene relativ grobe Noise-Textur mit einer feineren Noise-Textur zu �berlagern, die dann z.B. eine Scale von 150 hat (in dem folgenden Beispiel nur f�r die roten Steine). Dar�ber hinaus kann mit ColorRamp der Kontrast erh�ht werden, indem die beiden Schieber aufeinanderzu geschoben werden. Schlie�lich kann der Ausgang Fac beim Brick Texture Node mit dem Displacement-Input beim Material Output-Node verbunden werden, um auf diese Weise einen Bump-Effekt zu erreichen.

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Ungleichm��ige Fugen

Die Werte im unteren Teil des Bricks Texture Nodes k�nnen ebenfalls z.B. durch den NoiseNode gesteuert werden, z.B. die Fugenbreite (Mortar Size):

Die unregelm��igen Fugen erscheinen jetzt deutlich realistischer.

Parkett

Mit der Brick Texture kann man nicht nur Ziegelsteine oder Bo-denfliesen erzeugen, sondern man kann diese auch auf andere Texturen anwenden, z.B. Holz.

Die erste Frage bei der Er-zeugung von Parkett lautet: welche Proportionen sollen die einzelnen Holzplanken haben? Die nebenstehen-den Werte erzeugen eine ganz brauchbare Grund-struktur.

Als n�chstes brauchen wir ein Bild von Holz, dass wir auf die Parkettplanken legen k�nnen, also eine Fototextur.(WoodFine.jpg).

Entscheidend bei der folgenden Konfiguration sind die Vector Curves, denn erst dadurch werden die Parkettplanken gegen-einander verschoben.

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Gutes Parkett bekommt seinen nat�rlichen Glanz durch Bonern. Bei uns k�nnen wir in einem ersten Schritt im Principled Shader den Wert f�r Specular auf 1.0 hochsetzen:

Wenn dich das nicht �berzeugt, k�nnen wir einen Glossy Shader vor den Output schalten, also:o Mix Shader zwischen Pricipled und Output einf�gen.o Glossy Shader mit dem zweiten Eingang des Mix Shaders verbinden.

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Checker TextureggChecker Texture projiziert ein

Karomuster auf das Objekt (Che-cker = engl. Damespiel). Die Abbildung rechts zeigt die Auswirkungen auf eine Fl�che, einen W�rfel, einen Zylinder und eine Kugel. Normalerweise wird man den Node vor einen Material-Node setzen.Der Node der Checker Texture hat vier Eing�nge und zwei Ausg�nge:

Eing�nge

Vector: Empfang von Daten z.B. aus dem Mapping-NodeColor1: Erste Farbe. Die Farbe kann �ber das Farbfeld festgelegt oder �ber einen an-

deren Node eingegeben werden.Color2: Zweite Farbe. Die Farbe kann �ber das Farbfeld festgelegt oder �ber einen

anderen Node eingegeben werden.Scale: Gr��e der Felder (Standard = 5.0). Auch dieser Wert kann im Feld selbst ver-

�ndert oder �ber einen anderen Node eingegeben werden. Bei Scale <= 1.0 wird nur Color2 verwendet.

Environment TextureDiese Textur erlaubt die Verwendung von Panorama-Bildern als Hintergrund. Voraussetzung ist also zun�chst das Vorhandensein eines Panoramabilds. Diese kannst du im Internet finden, wenn du Panorama Bild eingibst, du kannst sie aber auch selbst erzeugen, wenn du �ber eine Panorama-Kamera und/oder ein Bildbearbeitungsprogramm verf�gst, dass die Zusammenset-zung von nacheinander aufgenommenen Einzelbildern zu einem 360o-Panorama erlaubt.Das Besondere hierbei ist, dass Blender die Lichtverteilung des Hintergrundbildes bei der Be-leuchtung deiner Szene ber�cksichtigt. Du brauchst also gew�hnlich keine eigenen Lampen.

Als Beispiel hier die Panoramaaufnahme der Downtown von Chicago:

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Im World-Men� der Properties wird jetzt im Untermen� Surface in der Zeile Color die Environment Texture aufgerufen. Und dazu das Bild Chicago_Downtown.jpg geladen.

In dem Feld zwei Zeilen tiefer ist die Eintragung Equirectangular zu finden. Mit dieser Einstellung werden rechteckige Panoramabilder verarbeitet - wie oben das Chicago-Bild. Dabei kannst du dir vorstel-len, dass die beiden Enden des Bildes zusammengeklebt und das Bild dann von innen aus betrachtet wird. Daneben gibt es noch die Einstellung Mirror Ball. Dabei wird das Pano-rama durch Fotografieren einer spiegelnden Kugel erzeugt. Diese Technik ist kompliziert und die Ergebnisse sind eher un-befriedigend.

Mit Strength k�nnen verschiedene Helligkeiten eingestellt werden.

Insgesamt bietet Environment Texturesehr komfortable M�glichkeiten, ei-gene Szenen in eine realistische Um-gebung zu setzen. Allerdings ist dabei zu beachten, dass es sich bei dem Hintergrundbild um die zweidimensio-nale Projektion auf die Innenseite ei-ner Kugel handelt. Du kannst deine Objekte also nicht wirklich durch das Bild bewegen, vielmehr stellt das Bild einen Hintergrund dar – wie z.B. der Himmel. �brigens: sichtbar nur im Rendered Modus

Gradient TextureEs stehen sieben verschiedene M�glichkeiten zu Schaffung sanfter �berg�nge (Gradient Ty-pes) zur Verf�gung.

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IES TextureIES beschreibt die Form, wie eine Lichtquelle ihre Lichtintensit�t verteilt. Am ehesten eignet sich diese Textur f�r Point Lamps.Vor dem Einsatz des Nodes ben�tigst du geeignete IES-Dateien. Diese gibt es gratis im Inter-net, z.B. bei Lithonia Lighting:

Rufe auf: https://lithonia.acuitybrands.com/

Klicke in der Kopfzeile auf Resources Photometric Downloads

Dort findest du eine �bersicht zu den verschiedenen Bereichen von IES. Du kannst die Dateien einzeln oder in Gruppen (als *.zip-Dateien) herunterladen.

Eine weitere Quelle ist die Firma ERCO:

Rufe auf: https://www.erco.com/de/

Klicke in der Kopfzeile auf Produkte Alle Produkte (oder eine Auswahl)

Es werden dir eine F�lle von Lampen gezeigt; w�hle z.B. Wandleuchten Starpoint

Jetzt musst du weit herunterscrollen, bis du zu der Liste kommst, wo die einzelnen Artikel aufgef�hrt sind. Klicke dort auf eine Artikelnummer.

Wieder musst du weit nach unten scrollen, bis du auf eine �bersicht mit dem Titel Design Data st��t. Dort schlie�lich findest du IES data und kannst diese downloa-den.

Wenn du eine Reihe von IES-Dateien heruntergeladen hast, brauchst du noch einen Viewer, um die verschiedenen Lichtformen schnell beurteilen zu k�nnen die sich hinter diesen Dateien verbergen:

Rufe auf: http://photometricviewer.com/

Download die neueste Version (>3.4)

Rufe den IES Viewer auf und lade eine IES-Da-tei. Im Fenster unten links erscheint ein Schema, das die Beleuchtungsform zeigt.

Wenn du auf das Gl�hbirnen Icon oben links klickst, �ffnet sich ein Fenster mit der Beleuchtungsform:

Zur�ck zu Blender:

https://www.erco.com/de/

http://photometricviewer.com/

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Rufe eine Plane auf und drehe sie in die Senkrecht-position.

Platziere davor eine Point-Lampe.

Rufe den zugeh�rigen Nodeauf. Die Lichtverteilung sieht bisher so aus:

F�ge jetzt einen IES Texture-Node hinzu und verbinde dessen Ausgang mit dem Eingang Strength des Emission-Nodes.

Klicke im IES Node auf External und �ffne eine der zuvor heruntergeladenen IES-Datei. Der Unterschied ist deutlich:

Image TextureDer Terminus Image Texture meint, dass ein Bild als Eingabe f�r eine Textur verwendet wird. Eine Anwendung von Bildtexturen haben wir bereits bei der Erzeugung von Parkett im Zusam-menhang mit der Brick Texture kennengelernt. Dort lag der Fall relativ einfach, denn wir hatten es nur mit einer Fl�che zu tun. Komplizierter wird es, wenn das 2D-Bild auf einen 3D-K�rper aufgebracht werden soll.

UV-Mapping: W�rfel

Am einfachsten l�sst sich dieses UV-Mapping an einem W�rfel oder Quader demonstrieren, weil dieser nur sechs Seiten hat. Das Prinzip ist aber auch auf komplexere K�rper anwendbar. Jede Weltkarte im Atlas ist nichts anderes als die Projektion einer Kugel auf eine Fl�che, um-gekehrt kann auf einen Globus eine flache Weltkarte projiziert werden.Um Verwechselungen mit den Koordinaten im 3D-Raum zu vermeiden, werden die Achsen beim Mapping mit den Buchstaben U und V bezeichnet, wobei U f�r X steht und V f�r Y.Wer schon einmal einen W�rfel aus Pappe gebaut hat, wei�, dass man hierf�r die sechs Seiten zun�chst auf Pappe etwa in dieser Form aufzeichnen und dann die Kanten zusammenbiegen und -kleben muss. Will man umgekehrt dieses zweidimensionale Bild mit seinen Punkten auf einen W�rfel aufbringen, muss man den W�rfel in der Weise auf-schneiden, wie die Fl�chen in genau diesem Muster angeordnet sind, und ihn dann auf die Vorzeichnung legen.Das (gedankliche) Aufschneiden eines K�rpers und die Darstellung seiner Fl�chen in einer Ebene wird als Abwicklung bezeichnet (engl. unwrapping).

33

Nimm als Ausgangsobjekt den Startw�rfel.

Teile jetzt den Bildschirm und rufe in der linken H�lfte den UV-Editor auf. Dein Bildschirm sieht jetzt etwa so aus:

Rufe im UV-Editor das Bild von der W�felabwicklung auf.

Wechsle jetzt in der rechten H�lfte in den Edit Mode und rufe in der Kopfleiste auf: UV Unwrap. Als Ergebnis siehst du im UV-Editor die Kanten unseres Standardw�rfels �ber der Vorlage.

Offensichtlich passen die beiden Bilder nicht genau zueinander. Wir m�ssen also korrigieren:o W�hle im UV-Editor zun�chst die Vertex-

Darstellung aus.o Selektiere dann alle Vertices mit [A].o Skaliere die Linien mit [S] + [X] bzw. [S] + [Y] und Ziehen und

verschiebe sie mit [G]. o Du kannst auch einzelne Punkte selektieren und diese dann

verschieben.o Als Ergebnis k�nnte das Bild so aussehen:

Den UV-Editor brauchen wir jetzt nicht mehr. Wandle ihn um in den Shader-Editor, f�ge einen Image Texture-Node hinzu und verbinde ihn mit dem Color-Eingang eines Shaders (z.B. des Principled Shaders).

Das W�rfel-Bild ist noch gespeichert. Du kannst es einf�gen, indem du auf das Icon links oben klickst. Der Node wechselt jetzt seine Bezeichnung in W�rfel.jpg und im 3D-Viewer erscheint unser W�rfel mit seinen Augen. Allerdings sind die Kanten des W�rfels noch zu scharf. F�ge den Bevel-Modifier hinzu und setze das Shading auf Smooth. Jetzt sieht der W�rfel gef�lliger aus.

UV-Mapping: Cylinder

Aus einem Rechteck entsteht ein Zylinder, indem man zwei gegen�berliegende Seiten des Rechtecks mitei-nander verklebt.

Wenn ich das Muster des Rechtecks auf einen Zylinder projizieren will, muss ich den Zylinder an einer Seite aufschneiden und ihn an dieser Schnittkante aufbiegen. Dann kann ich ihn auf mein Muster zu legen.

Erzeuge also (anstelle des Startw�rfels) einen Zylinder.

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Selektiere die Mantelfl�chen des Zylinders und weise ihnen eine ein wei�es Material zu. Markiere dann Boden und Deckel und weise diesen Fl�chen ein rotes Material zu.

Wechsle in die Faces-Auswahl und Markiere mit [alt] und RMT alle Au-�enseiten des Zylinders. W�hle die Ansicht Front Ortho, indem du [Num1] und ggf. [Num5] dr�ckst.

Teile den Bildschirm und rufe im linken Teil den UV Editor auf; �ffne dort das Bild RotWei�.jpg.

Klicke jetzt im rechten Teil in dem Untermen� UV Mapping auf Cy-linder Projection.

Daraufhin wird die Mantelfl�-che des Zylinders in dieser Weise auf dem Bild abgewi-ckelt:

Verwandle den UV-Editor in einen Shader-Editor und f�ge dort einen Image Texture-Node ein.

Rufe dort das Bild RotWei�.jpg auf und verbinde den Color-Ausgang mit dem Color-Eingang des Principled Shaders.

Um die Dichte der Streifen zu beeinflussen:o F�ge vor den Image Shader hinzu Add Vector Mapping.

o F�ge vor den Mapping Shader hinzu Add Input Texture Coordinate.

o Setze im Mapping Node im Feld ScaleX = 4.0

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UV-Mapping: Globus

Der Bildschirm ist auch f�r dieses Beispiel geteilt. Als Ansicht kannst du auch UV Editing w�hlen.

Rufe in der rechten Bildschirmh�lfte die UV Sphere auf.

Wechsle in den Edit Mode und selektiere jeweils die Pol-Punkte und l�sche sie.

Gehe in die Ansicht Front Ortho, indem du [Num1] und ggf. [Num5] dr�ckst.

W�hle im UV-Panel Sphere Projection aus.

Die Abwicklung erfolgt in der Form, dass die Faces der Kugel als Rechtecke dargestelt werden.

�ffne im UV/Image Editor die Datei EarthMap.jpg.

Die Abwicklung sieht so aus:

Mit [s] + [Y] + Ziehen kannst du die Projektion jetzt noch etwas nach oben und unten verbreitern.

Jetzt musst du nur noch im Texture Node die Weltkarte aufrufen und du erh�ltst einen sch�nen Globus:

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Magic TextureMagic Texture projiziert ein Wellenmuster auf die Oberfl�che des Objekts.Depth: H�herer Wert f�hrt zu mehr Pr�zision bei l�ngerer Rechenzeit (Standard = 2.0).Scale: H�herer Wert erzeugt ein kleinteiligeres Muster.Distortion: H�here Werte f�hren zu komplizierteren Mustern mit dichteren Wellenlinien.

Du kannst den Ort (Location) der Muster auf dem Objekt, deren Richtung (Rotation) sowie deren Gr��e im Hinblick auf die drei Achsen (Scale) einzeln beeinflussen, wenn du einen Mapping-Node einf�gst (s.o). Die m�glichen Folgen siehst du hier:

Musgrave TextureAls Beispiel wird eine Tischdecke verwendet. Die Einstellungen ergeben sich aus diesen No-des:

Das Ergebnis sieht so aus:

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Noise Texture Die Noise Textur erzeugt auf ei-

ner glatten Fl�che diese wolkige Farbmischung:

Die drei Parameter haben diese Bedeutung:Scale: Standard = 5.0.

Kleinere Werte erzeugen gr��ere Wolkenmuster, gr��ere erzeugen kleinere Muster.

Detail: Standard = 2.0. Niedrige Werte f�hren zu h�rteren �berg�ngen zwischen den Farben

Distortion: Standard = 0.0. Je h�her der Wert, umso strukturierter erscheinen die Farben gegeneinander abgegrenzt.

Die Tabelle zeigt die Wirkung einiger Kombinationen:

Distortion = 0 Detail = 0



Scale = 1

= 10

Oft ist man allerdings nicht an diesen farbi-gen Wolken, sondern eher an der Schwarz-Wei�-Variante interessiert. In diesen Fall musst du den Ausgang Fac des Noise Tex-ture-Nodes verwenden und von dort aus die Verbindung in den Color-Eingang herstel-len:

Das Ergebnis dieser Einstellung siehst du hier:

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Point DensityMit diesem Node k�nnen volumetri-sche Punkte zu jedem Partikel oder Vertex eines anderen Objekts hin-zugef�gt werden.

Der Node kann Punkte aus zwei Quellen verwenden:o Er kann die Position jedes einzelnen Partikels aus einem Particle System verwenden.o Er kann die Position jedes einzelnen Vertex von einem Object verwenden.

Vorgehen bei „Particle Systems“

Erzeuge ein Partikel-System2, z.B. auf der Grundlage des Startw�rfels. Nenne den W�rfel Partikel:o Selektiere den W�rfel Partikel.o Klicke auf das Icon Particels in den Properties. o Die Einstellungen sollten so aussehen: Weitere

Parameter sind hier ohne Belang.o Klicke auf den Play Button in der Timeline.

Aus dem W�rfel sollten jetzt Partikel herausfallen.

F�ge einen weiteren Quader hinzu, der die volumetrischen Punkte beinhalten soll. Nenne diesen Quader Volume.

Weise dem Quader Volume den Shader Volume Scatter zu. Verbinde die beiden Sockets mit der Bezeichnung Volume. Setze Density = 0.20. Bisher sieht die Konfiguration (geren-dert) so aus:

2 Das Partikelsystem wird ausf�hrlich erst in Kap. 7 behandelt.

Diese Funktion l�uft unter Blender 2.8 noch nicht fehlerfrei. Es kann daher w�hrend der Ausf�h-

rung zum Absturz des Computers kommen.

39

F�ge Point Density mit diesen Ein-stellungen hinzu:o Objekt: Name des Objekts, das

die Partikel emittiert.o Particle System: Name des

Partikel-Systems.o Space: Du kannst w�hlen zwi-

schen World Space und Object Space. Object Space verwen-det die Koordinaten des Ob-jekts und ist i.d.R. zu bevorzu-gen, weil das Volume-Objekt den Partikel-Erzeuger nicht umfassen muss.

o Radius: Abstand, indem die Punktwolke um den Partikel (bzw. Vertex) angeordnet ist.o Interpolation:

Closest: Keine Interpolation; blockartiges Aussehen. Linear: rundes Aussehen. Cubic: Erzeugt eine weiche Punktwolke; zu verwenden, wenn die Punkte

sehr dicht beieinanderstehen.

Resolution: Aufl�sung; je h�her der Wert, umso sch�rfer die Abbildung, allerdings auch umso l�nger die Rechenzeit.

Color Source: Die Farbe der Punktwolke kann bestimmt wer-den durch das

o Alter des Partikels (Particle Age)o Durch die Geschwindigkeit des Partikels (Particle

Speed)o Durch die Beschleunigung des Partikels (Particle Ve-

locity)o Du kannst die Farbe auch allein durch das Color-Feld

von Volume Scatter bestimmen.

Die Abbildung zeigt das Ergebnis bei Frame 40 bei den oben gezeigten Einstellungen

Vorgehen bei „Object Vertices“

Als Beispielobjekt verwenden wir den Monkey Suzanne.

Der Subsurf Modifier sorgt daf�r, dass gen�gend Vertices zur verf�gung stehen (subdivisions = 3).

Suzanne wird im Vertex Paint – Modus zun�chst angemalt. Nur so kommt die Color Source Vertex Color im Point Density Node zur Geltung (s.u.).

40

Der Radius von 0.05 ist relativ klein gew�hlt, da die Punktwolken sonst so gro� werden, dass die Konturen von Suzanne nicht mehr erkennbar sind.

Wenn du als Color Source Vertex Normal w�hlst, erh�ltst du die-ses Ergebnis:

Sky Texture Auch Sky Texture bezieht sich auf den Hintergrund f�r die Welt (World). Klicke also bei

den Properties auf das Welt-Icon:

In dem Surface-Untermen� ist jetzt als Surface der Background eingestellt, die Color ist grau und Strength hat den Wert 1.00.

Wenn du auf den „Knopf“ rechts im Color-Feld klickst, �ffnet sich ein eine Auswahlliste, die u.a. in der Spalte Texture die Textur Sky Texture enth�lt. Klickst du da-rauf, �ndert sich das Aussehen des Surface-Men�s.

Die Nodes dazu sehen so aus:

41

o Du kannst jetzt (in der Render-Ansicht) deine Szene etwas drehen und wirst feststellen, dass an einer Stelle der Himmel etwas heller wird, wo n�mlich die Sonne am Himmel steht. Allerdings wirft die Sonne von Sky Texture keine Schatten wie die Lampen-Sonne.

o Die Ergebnisse sind sehr unterschiedlich je nachdem, welche Berechnungsart du aus-w�hlst. Standardm��ig ist Hosek / Wilkie eingestellt; die Alternative Preetham erbringt aber auch akzeptable Resultate.

o Strength (St�rke) regelt in beiden Varianten die Helligkeit der Sonne; der Wert zwi-schen 1,5 und 3.0 ist bei Hosek / Wilkie ganz gut, bei Preetham ist der Wert 0,5 aus-reichend.

o Turbidity (Tr�bheit) stellt so etwas wie Dunst ein. o Ground Albedeo meint das Ausma� in dem der

Boden die Farbe des Himmels widerspiegelt.o Der Clou ist aber in beiden F�llen die Weltkugel, die

du mit LMT durch Ziehen wie einen Ball drehen kannst. Durch sie l�sst sich z.B. eine Art Sonnenauf-gang bzw. -untergang simulieren. Um diese Wirkung zu erreichen, sollten weitere Lampen ausgeschaltet sein.

Voronoi Texture Voronoi versieht das Objekt mit einem Muster. Es gibt zwei

Arten von Mustern: Intensity und Cells.

Die Gr��e der Musterung kann �ber die Werte im Feld Scale ver�ndert werden.

Die Art der Muster ver�ndert sich je nachdem, welche Berechungsart du w�hlst:

Weitere Variationen k�nnen �ber die Auswahl im Feld Feature Output erreicht werden.

Die Grundmuster zeigt als Beispielobjekt dieser Krug:

Intensity Cells

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Durch Hinzuf�gen weiterer Nodes kannst du interessante Varianten erzeugen:

Wave Texture Als Beispiel nehmen wir eine

Plane, auf die Wave Textureprojiziert werden soll.

Selektiere also die Plane und w�hle ein neues Material aus.

F�ge im Node Editor WaveTexture ein.

Das Ergebnis sieht bisher so aus:

Die Einstellungen der einzelnen Parameter des Nodes wirken sich so aus:o Im Feld Bands k�nnte man auch Rings ausw�hlen. Dies

erzeugt ringf�rmige Streifen. o Im darunter liegenden Feld kann neben Sine und Saw

eingestellt werden.o Die Standard-Einstellung von Scale = 5.0 erzeugt sehr

grobe Streifen. Bei einem h�heren Wert werden die Streifen sehr viel feiner.

o Distortion: Je h�her der Wert, um so verkrumpelter sind die Streifen.

o Detail: die Streifen werden noch mehr kleinteilig verkrumpelt.

o Detail Scale: Die Details wirken jetzt wie fusselig.

Zur weiteren Bearbeitung wird der Node Texture Coordinate davor geschaltet und dann ein Mapping-Node dazwischengesetzt. Die Wirkung auf das Muster ist bis hierher kaum erkennbar. Man kann aber die Nodes Wave Texture und Mapping duplizieren und beimzweiten Node eine Drehung der Streifen vornehmen. Wenn jetzt ein Logarithm-Node

43

dazwischengeschaltet wird, k�nnen die beiden Streifenmuster gemeinsam ausgegeben werden und entsteht ein Karomuster. (Einf�gen des Logarithm -Node: [shift] + [A] Con-verter Math und dann statt Add die Variante Logarithm einstellen.)

Die Werte f�r die Skalierung in den beiden Wave Texture-Nodes kann man �ber den Value-Node einheitlich erh�hen, indem man jeweils eine Verbindung zwischen Value und Scale herstellt und dann bei Value einen (neuen) Wert eingibt. Zun�chst ein �berblick �ber die so eingerichteten Nodes:

Das Muster sieht dann so aus:

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4.2.5 Input NodesAmbient OcclusionIn der Welt-Einstellung kannst du Ambient Occlusion aktivieren, in-dem du ein H�kchen setzt. Dies wirkt sich dann auf die gesamte Szene aus. Der Shader Ambient Occlusion legt fest, wieviel ein einzelnes Ob-jekte von diesem Umgebungslicht nutzt.

AttributeDieser Node erm�glicht es, Merkmale eines Objekts oder eines Mesh abzurufen. Im Feld Name wird der Name des Attributs eingetragen.Ein gut verst�ndliche Erl�uterung (auf Deutsch!) findest du hier:https://www.youtube.com/watch?v=CofpF_KHPU4

Camera DataDer Camara Data Node wird verwendet, um Informationen dar�ber zu erhalten, was die Kamera sieht, um unterschiedliche Effekte zu erreichen. View Vector: Ein Kamera Raum-Vektor von der Kamera zum sha-

ding point.View Z Depth: Abstand jedes Pixels von der Kamera.View Distance: Abstand der Kamera vom Shading Point.

https://www.youtube.com/watch?v=CofpF_KHPU4

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Beispiel 1: View Distance

Bei dieser Konfiguration erscheinen die hinten liegenden Teile des Bodens heller als die vorne liegenden:

Beispiel 2: View Vector

Im Zusammenspiel mit dem Node Separate RGB werden die Beleuchtungsgrenzen bei Rot senkrecht geteilt, bei Gr�n waagerecht und bei Blau rund.Bei dieser Konfiguration erscheinen der W�rfel rechts heller als links:

https://www.youtube.com/watch?v=k7XAZ983OPg

https://www.youtube.c

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FresnelDer Fresnel Node berechnet, wieviel Licht von einer Oberfl�che reflektiert und wieviel Licht durch die Oberfl�che gebrochen wird. Das sich ergebende Gewicht kann bei Shadern mit dem Mix Shader Node verarbeitet werden (vgl. Kap. 4.2.1). IOR: Index of refraction des infrage stehenden Materials.Normal: Hier kannst du Bump oder Normal Maps einst�pseln, die den Output beeinflussen.Fac: Fresnel-Gewicht, das die Wahrscheinlichkeit angibt, mit der das Licht an der Oberfl�-

che eher reflektiert wird als durch das Material hindurchzugehen.

GeometryDie Geometry Node liefert Informationen �ber den Punkt, an dem das Objekt mit dem Material vom Lichtstrahl getroffen wurde.Als Beispiel wird ein Cube verwendet und mit dem Material Diffuseausgestattet. Davor wird der Geometry Node gesetzt.

Mit Fresnel Effekt

Ohnet Fresnel Effekt

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Position True Normal

Normal Incoming

Tangent Parametric

Du kannst Geometry in Verbindung mit Texturen einsetzen. Im folgenden Beispiel wurde eine Brick Texture dazwischengeschaltet.

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Hair InfoWie am Namen erkennbar, in dieser Node im Zusammen-hang mit der Erzeugung von Haaren im Partikel-Simulator nutzbar. Er erlaubt den Zugang zu den Haar-Informationen.Is Strand: Es wird eine 1 zur�ckgegeben, wenn sich der

Shader auf eine Haarstr�hne bezieht, andern-falls eine 0.

Intercept: Wenn eine (Licht-)Strahl die Haarspitze trifft, wird eine 1 zur�ckgegeben, wenn er die Haar-wurzel trifft, eine 0.

Thickness: Dicke der Str�hne an der Stelle, wo sie vom Strahl getroffen wird.

Tangent Normal: Tangente der Normalen der Str�hne.Die Wirkung von Intercept l�sst sich im Zusammenhang mit der ColorRamp demonstrieren:

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Layer WeightDieser Node wird typischerweise bei Shaders im Zusammenhang mit dem Mix Shader einge-setzt.Blend: Beeinflusst, mit welchem Gewicht die an den Mix Shader angeschlossenen Shader

in das Endergebnis eingehen.Normal: ist gedacht um Bump oder

Normal Map anzuschlie-�en, um den Output zu beeinflussen.

Fresnel: Gibt das Fresnel-Gewicht aus, z.B. n�tzlich f�r die Kombination von Diffuseund Glossy Shaders. In der Wirkung wie der Fres-nel Node (s.o.) mit dem Unterschied, dass hier mit Blend zwischen 0.0 und 1.0 die Wirkung abgestuft werden kann.

Facing: Gewicht, mit dem vom ersten zum zweiten Sha-der �berblendet wird.

Light PathDie Funktionsweise dieses Node ist besser im Zusammenhang mit dem Thema Beleuchtungzu verstehen, darum wird er im n�chsten Kapitel 5 behandelt.

Object Infohttps://www.youtube.com/watch?v=zTnqpEs8-lEIn Kap. 3.2.2 wird u.a. das Duplizieren von Objekten bespro-chen. Durch [alt] + [D] wird ein Objekt in der Weise dupliziert, dass es eine Instanz des Originals ist. Das bedeutet zun�chst, dass die Instanz mit dem Original verbunden ist und sich �nde-rungen des Originals unmittelbar auf alle Instanzen auswirken.Der Object Info Node gibt Informationen �ber diese Object-In-stanzen. Dies kann n�tzlich sein, wenn man Variationen eines einzelnen Material verschiedenen Instanzen zuweisen m�chte. Dabei k�nnen verschiedene andere Nodes zwischengeschaltet werden.Location: Raumkoordinaten des Objekts im World Space.

Beispiel:

Erzeuge einen W�rfel und gib ihm ein einfaches Diffuse-Material.

Setze davor einen Mapping-Node und davor den Object Info Node:

https://www.youtube.com/watch?v=zTnqpEs8

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Je nachdem, welche Werte du in der Spalte Location f�r X, Y oder Z eintr�gst, �ndert sich die Farbe des W�rfels.

Wenn du verschiedene Instanzen (s.o.) des W�rfels (ohne den Mapping Node) er-zeugst, h�ngt deren Farbe von ihrer Position (location) im Raum ab.

Object Index: Den Objekt Index findest du als Pass Indexbei den Object Data (W�rfel Icon in den Properties), Un-termen� Relations findest. Standardm��ig ist dort 0 ein-getragen. Du kannst dort f�r einzelne Objekte jeweils eine andere Zahl eingeben. Material Index: Den MaterialIndex findest du als Pass In-dex bei den Material Data(Kreis Icon in den Proper-ties), Untermen� Settingsfindest.Random: Zufallszahl, die einer einzelnen Objekt-Instanz zugewiesen wird.

Particle InfoDieser Node bezieht sich auf Objekte, die vom Particle System erzeugt wurden; der Node erlaubt Zugang zu den Daten dieser Partikel.Index: Nummer der Partikel (von 0 bis zur Anzahl der

Partikel)Age: Alter der Partikel in FramesLifetime: Lebensdauer der Partikel insgesamt in Fra-

mesLocation: Position der PartikelSize: Gr��e der PartikelVerlocity: Geschwindigkeit der PartikelAngular Velocity: Winkelgeschwindigkeit der Partikel

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Beispiel

Erzeuge eine Plane, verschiebe sie nach oben und rotiere sie so, dass sie schr�g zum Grund steht.

F�ge eine UV Sphere hinzu.

Weise der Plane ein Partikelsystem vom Typ Emitter zu. Stelle diese Parameter ein:o Velocity Normal = 10o Emission Number = 500; Lifetime = 100o Render Object; Dupli Object = Sphereo Physics Size = 0.2

Teile den Bildschirm und rufe in einer H�lfte den Node Editor auf.

Selektiere die Sphere und gib ihr dieses Material:o Diffuse Shader; Farbe = roto Weiterer Diffuse Shader; Farbe = gr�no Verbinde die beiden Shader mit einem Mix Shader.

F�ge einen Math-Node vom Typ Greater Than hinzu und verbinde dessen Ausgang mit dem Fac-Eingang des Mix Shaders.

F�ge den Particle Info Node hinzu und verbinde dessen Index-Ausgang mit einem Value-Eingang des Grea-ter Than Nodes. Setze den zweiten Value-Wert auf 50. Dies bewirkt, dass die ersten 50 Partikel rot sind und der Rest gr�n.

Du kannst weitere Farben hinzuf�gen. Siehe hierzuhttps://www.youtube.com/watch?v=OgnWHsmih3c

Wenn du in der obigen Konfiguration den Age-Ausgang verwendest, sind alle Partikel zun�chst rot und wechseln dann nach 50 Frames nach gr�n.

Probiere weitere Varianten selbst aus.

https://www.youtube.com/watch?v=OgnWHsmih3c

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RGBDieser Node gibt schlicht die dort eingestellte Farbe aus. Du kannst den Color-Ausgang mit jedem beliebigen Color-Eingang verbinden.

TangentDieser Node erzeugt die Richtung einer Tangente f�r den Anisotropic Schader.Direction Type: Richtung der Tangente, die entweder von eine zylindrischen Projektion um die X-, Y- oder Z-Achse abgeleitet wird (Radial), oder von einer UV Map.Output: Richtung des Vectors der Tangente.

Texture CoordinateTexturen ben�tigen Koordinaten, um auf ein Objekt projiziert werden zu k�nnen. Der Node erm�glicht die Auswahl zwischen verschiedenen Methoden, nach denen die Abwicklung der Tex-tur auf dem Objekt erfolgen kann.Generated: Dies ist die Standardoption f�r das Mapping von Texturen. Dabei werden die originalen unverformten Koordina-ten des Objekts verwendet.Normal: Es wird die Richtung der Normalen-Vektoren der Ober-fl�che als Koordinaten verwendet. Dies ist hilfreich, wenn du be-stimmte Spezialeffekte erzeugen willst, die vom Betrachtungs-winkel abh�ngen.UV: Die ist ein sehr genauer Weg, um eine 2D-Textur auf einer 3D-Oberfl�che abzubilden. Jeder Punkt (vertex) eines Mesh hat dabei seine eigene UV-Koodinate, die abgewickelt werden kann und dann flach daliegt wie eine Haut.Object: Hierbei dient ein (anderes) Objekt als Quelle f�r die Koordinaten. Oft wird hierzu ein Empty verwendet, um z.B. ein kleines Bild auf einen bestimmten Punkt des Objekts zu proji-zieren. Wenn du dieses (zweite) Objekt animierst, kannst du eine Textur �ber die Oberfl�che bewegen.Camera: Es werden die Koordinaten im Kamera-Raum verwendet.Window: Als Koordinaten wird das gerenderte Bild verwendet; dies ist geeignet, wenn zwei Objekte �berblendet werden.Reflection: Verwendet die Richtung der Reflektions-Vektoren als Koodinaten. Man kann dies als Input beim Environment-Mapping verwenden.

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UV MapMit diesem Node kann eine spezifische UV Map aufgerufen werden. Anders als der Texture Coordinate Node, der nur die gerade aktive UV Map bereitstellt, kann dieser Node jede be-liebige UV Map aufrufen, die zu dem Objekt geh�rt und die das Material verwendet.

ValueDieser Node dient schlicht dazu, numerische Werte an andere Nodes weiterzugeben.In das untere Feld tr�gst du den gew�nschten Wert ein. Dieses Feld kann auch animiert werden.�ber den Output Value wird dieser Wert weitergegeben.Du kannst den Wert an beliebig viele Nodes weitergeben. Das macht diesen Node so prak-tisch.

WireframeDieser Node wird verwendet, um die Kanten eines Objekts aufzu-rufen.Angenommen du hast f�r eine UV Sphere diesen Node-Tree auf-gebaut:

Dort sind zwei Transparent Nodes mit verschiedenen Farben in einem Mix Shader zu-sammengef�hrt worden.

Der Wireframe Node ist an den Fac-Input des Mix Shaders angeschlossen. F�r jeden Teil der Oberfl�che gilt: Wenn dies Teil ei-ner Kante ist, wird der Output 1.0, wenn es sich um keine Kante handelt, wird der Out-put 0.0. Daher sind alle Kanten rot und teil-weise transparent, alle anderen Punkte sind wei�; das bedeutet in einem Transpa-rent Node, sie sind vollst�ndig durchsichtig.

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Wenn du anstelle des zweiten (roten) Shaders einen Diffuse Shader verwendest, werden die Kanten heller (denn sie sind jetzt opak) und die Schattenlinien werden schwarz:

4.2.6 Output NodesWenn du Material Shader editierst, stehen unter Cycles diese beiden Out-put Nodes zur Verf�gung. Unter Eevee gibt es nur den Material Output.

Light OutputDer Node wird verwendet um die Licht-Information eines Lamp-Ob-jekts auszugeben. Wenn du unter Cycles im 3D Viewer eine Lamp aufrufst, erscheint im Shader Editor dieser Node. Im Feld All kannst du zwischen Cycles und Eevee w�hlen, was verwirrend ist, weil der Node Light Output unter Eevee nicht zur Verf�gung steht.

Material OutputDieser Node wurde in den vorangegangenen Kapiteln wiederholt verwendet. Er dient dazu, Materialinformationen eines Objekts aus-zugeben.Surface: Sichtbarmachen des Oberfl�chen-Outputs von Material.Volume: Sichtbarmachen des Outputs der verschiedenen Vo-

lume Shaders. (Emission, Volume Absorption, Volume Scatter).

Displacement: Sichtbarmachen des Outputs von Bump-Nodes.

World OutputZugang zu diesem Node erh�ltst du, wenn du in der Leiste unter dem Node Editor die Weltkugel anklickst.

Surface: Sichtbarmachen des World-HintergrundsVolume: Sichtbarmachen des Volume Scatters (s. Kap. 4.2.3 –

Volume Scatter, S. 24)

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4.2.7 Color Nodes

Bright ContrastMit diesem Node kannst du einen Material Shader im Hinblick auf Farbe, Helligkeit und Kontrast beeinflussen.Color: In dem Farbfeld kannst eine (neue) Farbe einstellen. �ber

den Eingang kannst du auch diese Farbe durch einen an-deren Node kontrollieren.

Bright: Der eingegebene Zahlenwert bestimmt die Helligkeit. �ber den Eingang kannst du die Helligkeit durch einen anderen Node kontrollieren.

Contrast: Der eingegebene Zahlenwert bestimmt den Kontrast. �ber den Eingang kannst du den Kontrast durch einen anderen Node kontrollieren.

Color (Ausgang): Stelle hier�ber die Verbindung zu einem anderen Node (z.B. Shader) her.

GammaMit diesem Node kannst du einen Material Shader im Hinblick auf Farbe und den Gamma-Wert beeinflussen. Ein h�herer Gamma-Wert erh�ht Kontrast und Lichtintensit�t.Color: In dem Farbfeld kannst eine (neue) Farbe einstellen.

�ber den Eingang kannst du auch diese Farbe durch einen anderen Node kontrollieren.

Gamma: Der eingegebene Zahlenwert bestimmt Helligkeit und Kontrast. �ber den Eingang kannst du diesen Wert durch einen anderen Node kon-trollieren.

Color (Ausgang): Stelle hier�ber die Verbindung zu einem anderen Node (z.B. Shader) her.

Hue Saturation ValueMit diesem Node kannst du eine Farbtransformation vorneh-men. Hue: Der eingegebene Zahlenwert legt den Farbton in ei-

nem Farbkreis fest. Dabei werden 360o auf den Wert zwischen 0 und 1 abgebildet. 0 entspricht -180o und 1 +180o. �ber den Eingang kannst du diesen Wert durch einen anderen Node kontrollieren.

Saturation: Die Farbs�ttigung kann zwischen 0 und 2 liegen.Value: bezieht sich auf die Helligkeit.Fac: Wirkungsst�rke des Node.Color: In dem Farbfeld kannst eine (neue) Farbe einstellen. �ber den Eingang kannst du

auch diese Farbe durch einen anderen Node kontrollieren.Color (Ausgang): Stelle hier�ber die Verbindung zu einem anderen Node (z.B. Shader) her.

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InvertZu der im Color-Feld eingegebene Farbe wird die Gegenfarbe er-zeugt: Schwarz wird Wei�, Rot wird Gr�n, Blau wird Gelb usw.Fac: Wirkungsst�rke des Node.

Light FalloffMit diesem Node kann beeinflusst werden, wie die Lichtintensit�t mit der Entfernung abnimmt. In der wirklichen Welt nimmt sie quadratisch ab. D.h. bei doppelter Entfernung ist die Intensit�t nur noch �. Es kann jedoch sinnvoll sein, die Beleuchtung nicht-phy-sikalisch zu gestalten. Dabei ist zu beachten, dass Constant zu einer unwirklich hellen Beleuchtung in der Entfernung f�hrt. (Die Beleuchtungsst�rke bleibt ja konstant, egal wie weit entfernt der beleuchtete Gegenstand von der Lichtquelle ist.)In der Regel wird dieser Node vor eine Lamp geschaltet. Das folgende Beispiel dient als An-regung zum Experimentieren:

Weitere Varianten findest du unterhttps://www.youtube.com/watch?v=GdHdcX4x-4Q

MixRGBWie die Bezeichnung nahelegt, kannst du mit diesem Node ver-schiedene Farben mischen und diese Mischung dann z.B. an einen Material-Node weitergeben.Neben Mix stehen eine F�lle weiterer M�glichkeiten zur Kombina-tion von Farben zur Verf�gung, wenn du auf dieses Feld klickst.

https://www.youtube.com/watch?v=GdHdcX4x

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RGB CurvesHiermit k�nnen die einzelnen Farbkan�le (Rot = R, Gr�n = G, Blau = B, alle Farben = C) einzeln ver�ndert werden.So ist es z.B. m�glich die Farben einer Image-Textur v�llig zu ver�ndern, wenn man RGB-Curve zwischen den Image-und den Diffuse-Node einf�gt.Dieses Bild einer blauen Dalie (?) wurde auf eine Oberfl�che mittels Image-Textur projiziert.Danach wurde den in den RGB Curves der blaue Kanal stark abgeschw�cht (hier nicht gezeigt) und der rote Kanal verst�rkt.Das Ergebnis:

4.2.8 Vector Nodes

Bump Normal Maps und Bump Maps dienen demselben Zweck: Sie simu-lieren den Eindruck einer detailreichen dreidimensionalen Oberfl�-che durch Schattenbildung. Nur wenige Oberfl�chen sind v�llig glatt, sondern sie haben in der Regel kleine Erhebungen und Ver-tiefungen, die im Einzelnen zu modellieren jedoch wesentlich zu aufw�ndig w�re und die Speicherkapazit�t auch eines gro�en Computers bald ausgesch�pft h�tte.Beide Methoden erzielen ihre Wirkung, indem sie die Winkel der Normalen beeinflussen (die Richtung, die senkrecht von einer Fl�che weg zeigt). Dadurch wird die Schattenbildung eines Pixels ver�ndert. Die Begriffe Normal Map und Bump Map werden oft synonym verwendet, aber es gibt bestimmte Unterschiede. Dabei ist die Bump Map ist die weniger aufw�ndige Methode, bei der ein einfaches Graustufen-Bild �ber das Original-Bild gelegt werden kann, um die Bumps (= engl. Beulen) zu erzeugen.

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In folgendem Beispiel wird das Foto einer Ziegel-steinmauer verwendet, das auf einen (abgewickel-ten) W�rfel projiziert wird.Das Originalphoto sieht so aus:

Die einfache Projektion auf den W�rfel wird mit diesen Nodes bewerkstelligt:

Jetzt wird der Bump Node dazwischengeschaltet. Dieser erh�lt seine Daten vom Color-Aus-gang des Texture Nodes, die in dessen Height Eingang �bertragen werden. Die resultierenden Werte werden dann an den Eingang Normal des Diffuse Shader weiter geliefert.

Invert: Ein H�kchen bewirkt, dass die Interpretation derGrauwerte umgekehrt wird.

Strength: Die St�rke der Feinstruktur kann zwischen 0 (keine H�henunterschiede) bis 1.0 (maximale H�henunterschiede) eingestellt werden

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Displacement3

Der Bump Node simuliert lediglich eine detailreiche Oberfl�che, mit dem Displacement Node wird die Oberfl�che tats�chlich verformt.

Rufe eine Plane auf und vergr��ere sie.

Rufe den Subsurf Modifier auf. Einstellungen: Simple und 4 Subdivisions.

Rufe ein neues Material auf (dies wird standardm��ig der Principled Shader sein). Rufe in den Properties das Unter-men� Settings auf und dort das Feld Dis-placement Method. W�hle dort aus: Dis-placement and Bump.

F�ge den Displacement Node ein und verbinde den Displacement-Ausgang dieses Nodes mit dem Displacement-Eingang des Material Output Nodes.

Setze vor den Displacement Node einen Texture Node, z.B. Voronoi Texture. Verbinde den Ausgang Fac von Voronoi mit dem Eingang Height von Displacement.

Wenn du im Feld Base Color eine Farbe eingetragen hast, k�nnte dieses Ergebnis herauskommen (Ansicht: Rendered):

Wenn du von der Seite guckst, siehst du, dass die Bumps nicht nur durch Schattenbildungen erzeugt worden sind, sondern „echt“ sind:

Midlevel: H�he (Niveau) des Mesh‘; 0.50 ist der Standard.Scale: Ausma� der Verformung.

3 Unter Eevee solltest du den Displacement Modifier anwenden.

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Image Texture

Du kannst auch ein Image Texture verwenden und auf diese Weise den Eindruck noch wesentlich realistischer machen. Links ohne, rechts mit Displacement:

MappingDer Mapping Node wurde bereits mehrfachverwendet. Insbesondere im Abschnitt �ber Checker Texture wird gut erkennbar, welche Auswirkungen die Eintr�ge in den einzelnen Feldern haben.Location: Verschieben der Textur auf den

drei Achsen X, Y und Z.Rotation: Drehen der Textur um die drei

Achsen X, Y und Z.Scale: Gr��en�nderung der Textur in

den drei Achsen X, Y und Z.

NormalDieser Node erzeugt einen Normalen-Vektor und ein Punkt-Produkt.

Links wird ein Normalen-Vektor eingegeben.

Mit der Kugel (LMB Klick und Ziehen) kannst du die Richtung der Normalen ver�ndert. Wenn du dabei [strg] dr�ckst, schnappen die Winkel in 45o-Schritten ein.

Am Ausgang Normal wird ein Normalen-Vektor ausgegeben.

Am Ausgang Dot wird ein Punktprodukt (Skalarwert) ausgege-ben:

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o Wenn zwei Normale in dieselbe Richtung zeigen, ist das Produkt 1.o Wenn sie aufeinander zu laufen, ist das Produkt 0.o Wenn sie auseinanderlaufen, ist das Produkt -1.

Normal MapIm Vergleich zum Bump Node ber�cksichtigt der Normal Map Node mehr Details im Hinblick auf die Ausrichtung der Normalen. Die Unterschiede in der Wirkung sind aber gering.

Du ben�tigst eine zweite Image Text-Datei, bei der die Non-Color Data eingerichtet sind.

Der Color Ausgang dieses Nodes ist mit dem Color Eingang des Normal Map Nodes zu verbinden.

Den Normal-Ausgang des Normal Map Nodes kann dann mit dem Displacement-Ein-gang des Material Output-Nodes verbunden werden (und evtl. zus�tzlich mit dem Nor-mal-Eingang des Diffuse Shaders).

Vector CurvesDieser Node wandelt die eingegebenen Vektor-Komponen-ten in eine Kurve um. Diese Kurve kann verwendet werden, um Dinge zu verlangsamen oder zu beschleunigen. Wir haben den Node auf S. 29 zur Verschiebung von Parkett-Planken angewendet. Betrachte dort die Wirkung.

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Vector DisplacementDer Vector Displacement Node verformt (wie der „einfache“ Dis-placement Node) die Oberfl�che, allerdings nach einem anderen Prinzip. Die vorbereitenden Schritte sind aber gleich:

Rufe eine Plane auf und vergr��ere sie.

Rufe den Subsurf Modifier auf. Einstellungen: Simple und 4 Subdivisions.

Rufe ein neues Material auf (dies wird standardm��ig der Principled Shader sein). Rufe in den Properties das Unter-men� Settings auf und dort das Feld Displacement Method. W�hle dort aus: Displacement and Bump.

F�ge den Vector Displacement Node ein und verbinde den VectorDisplacement-Ausgang dieses Nodes mit dem Displacement-Eingang des Material OutputNodes.

Setze davor einen Texture Image Node.

Anstelle des Height-Eingang beim Displacement Node findest du hier den Eingang Vector. Dieser Vektor verarbeitet die Farben der vorgeschalteten Textur-Datei im Sinne der Farben f�r die drei Koordinaten: X = Rot, Y = Gr�n und Z = Blau.

Texturbild

Ergebnis

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Vector TransformDiese Node erlaubt es, die Koordinaten zwischen verschiede-nen (Bezugs-)R�umen zu wechseln: World, Object und Camera.

4.2.9 Converter Nodes

BlackbodyDer Blackbody Node wandelt die Schwarzk�rper-Temperatur in einen RGB-Wert um. Dies kann n�tzlich f�r Materia-lien sein, die auf nat�rlich vorkommenden Frequenzen Licht aussenden.Temperature: Temperatur in Kelvin. (zwischen 0 und 12000)Ein Schwarzer KÉrper (auch: Schwarzer Strahler, planckscher Strahler, idealer schwarzer K�rper) ist eine idealisierte thermische Strahlungsquelle. Die Idealisierung besteht darin, dass solch ein K�rper alle auftreffende elektromagnetische Strahlung jeglicher Wellenl�nge vollst�ndig absorbiert, w�hrend reale K�rper immer einen Teil davon zur�ckwerfen. Gleichzeitig sendet er als W�rmestrahlung eine elektromagnetische Strahlung aus, deren Intensit�t und spektrale Verteilung unabh�ngig von der wei-teren Beschaffenheit des K�rpers und seiner Oberfl�che sind und nur von seiner Temperatur abh�ngen.

Die W�rmestrahlung des schwarzen K�rpers ist in jedem Wellenl�ngenbereich st�rker als die eines jeden realen K�rpers gleicher Fl�che und gleicher Temperatur. Sie wird SchwarzkÉrperstrahlung ge-nannt, oder aufgrund der Realisierung des schwarzen K�rpers durch einen Hohlraum auch Hohlraum-strahlung. In der Literatur des sp�ten 19. und des fr�hen 20. Jahrhunderts ist die Bezeichnung schwarze Strahlung zu finden.

Der schwarze K�rper dient als Grundlage f�r theoretische Betrachtungen sowie als Referenz f�r prakti-sche Untersuchungen elektromagnetischer Strahlung. Der Begriff „Schwarzer K�rper“ wurde 1860 von Gustav Robert Kirchhoff gepr�gt.

Es macht sowohl Sinn, den Blackbody Node mit einem Diffuse Shader zu verbinden als auch einen Emission Shader zu verwenden.

64Die durch Temperature erzeugbaren Farben zeigt diese Tabelle.

Temperatur 1000 1500 4000 6000 12000

Farbe

ColorRampDie Wirkung von ColorRamp wurde bereits im Zusammenhang mit Hair Info (S. 49) gezeigt.Der Node legt Farbwerte unter Verwendung von Gradienten fest.Auf der Farbskala sind zu Beginn zwei Schieber angebracht. Dem aktiven Schieber k�nnen �ber das Farbfeld (unten) Farbwerte zugewiesen werden.Add (+): Durch Klick mit LMT auf das Plus-

zeichen wird ein neuer Schieber eingef�gt – und zwar zwischen dem aktiven und dem Schieber rechts daneben. Die Position des akiven Schiebers wird im Feld darunter (Pos:) angezeigt. Daneben findest du die Nummer des aktiven Schiebers.

Delete (-): L�scht den aktiven Schieber aus der Liste.< -- >: Klick �ndert die Postion der Schieber.RGB: Die �berblendung findet statt, indem jeder Farbkanal vermischt und auf diese

Weise kombiniert wird.HSV/HSL: Beim �berblenden der Farben werden diese zun�chst zu HSV4 bzw. HSL konver-

tiert, dann vermischt und schlie�lich erneut kombiniert. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass die Farbs�ttigung zwischen den verschiedenen Farben erhalten bleibt.

Separate- und Combine-NodesAlle diese Nodes tun im Wesentlichen dasselbe:

Separate Nodes spalten ein Bild in seine zusammensetzten Farbkan�le.

Combine Node (re)kombinieren ein Bild aus seinen getrennten Farbkan�len.Diese Nodes k�nnen eingesetzt werden, um jeden Farbkanal einzeln zu manipulieren.

4 HSV = Hue Saturation Value; HSL = Hue Saturation Lightness (relative Helligkeit)

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Combine / Separate RGBDiese Nodes beziehen sich auf die Farbkan�le.

Die folgende Materialzuweisung er-folgte allein durch einen Diffuse Sha-der:

Im n�chsten Schritt wurden ein Separate RGB- und ein Combine RGB-Node hinzugef�gt. Der Separate RGB wurde auf die Farbe Blau eingestellt und allein der blaue Kanal wurde ausge-w�hlt.

Combine / Separate HSVHiermit k�nnen die Kan�le f�r Hue, Saturation und Value getrennt und kombiniert werden.

MathHiermit k�nnen die nebenstehenden mathematischen Operationen durch-gef�hrt werden. Das jeweilige Ergebnis wird �ber Valueausgegeben.

Value1 und Value2 sind die Werte, die in der betreffenden mathema-tischen Operation in Beziehung gesetzt werden.

Wenn eine Funktion nur einen Parameter erfordert (trigo-nometrische Funktionen, Round und Absolute), wird der zweite numerische Wert nicht verwendet.

Clamp: Wenn Haken gesetzt, wird der Output auf den Be-reich zwischen 0 und 1 begrenzt.

66

RGB to BWDieser Node wandelt die Farben eines Bildes in Grauwerte um. So wird z.B. die gelbe Objekt-farbe bei dieser Konfiguration in Grau umgewandelt.

Vector MathDiese Node f�hrt die ausgew�hlten mathematischen Operationen auf der Basis von Vektoren durch.

Outputo Vector: Enth�lt das Ergebnis, wenn das

Ergebnis ein Vektor ist. o Value: Enth�lt das Ergebnis, wenn das Er-

gebnis ein Zahlenwert ist.o Zu Anwendungen siehe

WavelengthDieser Node wandelt eine Wellenl�nge in einen RGB-Wert um. Er kann dazu verwendet werden, eine ganz spezielle Farbe des Lichtspektrums zu erzeugen.F�r das sichtbare Licht liegt die Wellenl�nge zwischen 380 und 780 Nanometer.Du kannst den Output an einen Material-Shader �bergeben.

4.2.10 ScriptDieser Node gibt dir die M�glichkeit, kurze Programmteile in Python einzuf�gen.

N�here Erl�uterungen siehehttps://docs.blender.org/manual/en/dev/render/cycles/no-des/types/script.html

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4.2.11 GroupDas Gruppieren von Nodes wurde bereits ausf�hrlich in Kap. 4.1.4 (S. 9f) beschrieben.

4.2.12 LayoutUm das Bild der Nodes �bersichtlicher zu gestalten, kannst du sie mit einem Rahmen umgeben.Klick auf Frame und ziehe den Rahmen in die gew�nschte Position.

Der Rahmen tr�gt zun�chst die Bezeichnung Frame. Du kannst ihn umbenennen. Dr�cke im Node Editor die Taste [N].

In der Zeile Label kannst du den Namen �ndern.

Wenn du im Untermen� Color einen Haken setzt, kannst du die Farbe �ndern.

68

4.3 Materialien einzelnen Faces zuweisenIn allen bisherigen Beispielen erfolgte die Zuweisung von Materialien aber (stillschweigend) nur im Object Mode an ganze Objekte. Jetzt soll ein Kuchenteller ein Muster erhalten, bei dem verschiedene Materialen eingesetzt werden.

Erzeuge den Teller:o Erzeuge einen Circle und wechsle in den Edit Mode.o Selektiere die Kante und Extrudiere mit [E] und RMT-Klick.o Skaliere nach au�en und ziehe den neuen Rand etwas nach

oben.o Wiederhole den Vorgang solange, bis der Teller etwa so aus-

sieht:o Wechsle in den Object Mode und wende den Solidify Modifier an.

Selektiere den Teller im Object Mode und gib ihm das Material von Porzellan wie auf S. 19 beschrieben.

Wechsle in den Edit Mode:o Schalte auf Faces.o Klicke mit [A] + RMT auf ein gro�es Feld. Jetzt

sind alle gro�en Felder selektiert.o Klicke in der Kopfleiste auf Select und in der sich

�ffnenden Liste auf Checker Deselect. o Im Ergebnis sind die gro�en Felder abwechselnd

selektiert.

F�ge bei den Materialien ein neues Material hinzu und nenne es PorzellanBlau.

Klicke auf Assign.

Im Ergebnis sieht der Teller jetzt so aus:

Vorschlag zur �bung:

Versieh eine Kaffeekanne mit dem gleichen Muster.

Gib dem Geschirr einen Goldrand.

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4.4 Texture PaintingBisher wurde die Zuweisung von Materialien und Texturen auf zwei Ebenen behandelt:

Mesh als Ganzes: Ein Mesh wird selektiert und diesem dann als Ganzes Material und ggf. Textur zugewiesen.

Faces: Einzelne Faces werden selektiert und diesen dann Material und ggf. Textur zugewiesen.

Jetzt wird ein drittes Verfahren eingef�hrt:

Malen auf FlÄchen: Ein Mesh wird abgewickelt und dann werden einzelne Pinselstriche mit der gew�nschten Farbe bzw. Material aufgetragen. Hier arbeiten wir gewisserma�en auf Pixel-Ebene.

Nicht selten will man n�mlich gerade bei komplexen Figuren Details aufbringen die nicht an die Form der Faces gebunden sind. Hierzu eignet sich die Methode Texture Painting.Eine wichtige Voraussetzung f�r die Anwendung von Texture Painting ist die Abwicklung des Mesh. Als Beispiel-Mesh verwenden wir wieder den Startw�rfel:

Klick in der Kopfzeile auf Texture Paint und teile auf diese Weise den Bildschirm senkrecht;im linken Teil ist der UV Editor eingerichtet. Der W�rfel im rechten Teil hat die Warnfarbe Lila, weil dort noch keine Textur eingerichtet wurde.

In den Properties ist als aktives Tool bereits Draw ausgew�hlt.

Klicke auf das Pluszeichen neben dem Feld mit der Inschrift No Textures und w�hle dort Base Color aus. Benenne die Base Color um in Color 01.

Verdopple in dem sich �ffnenden Panel Width und Height jeweils auf 2048 (feinere Aufl�sung). Der Generated Type soll Blank sein. Klicke auf OK.

Klicke noch einmal auf das Pluszeichen und w�hle Metallic (=Color 02) aus. Der Generated Type soll jetzt UV Grid sein. Klicke auf OK.

Klicke noch einmal auf das Pluszeichen und w�hle Specular (=Color 03) aus. Der Generated Type soll jetzt Color Grid sein. Klicke auf OK.

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Im UV Editor kannst du diese verschiedenen Material Slots aufrufen, wenn du in der Kopfleiste auf dieses Icon klickst.

Die drei Darstellungsformen zeigt diese Tabelle:

Blank UV Grid Color Grid

3D ViewportTexture Paint

UV EditorTexture Paint

o Bei der Blank-Darstellung k�nnen die aufgebrachten Pinselstriche unmittelbar wahrgenommen werden.

o Bei komplizierteren Abwicklungen kann das UV Grid helfen, sich zu orientieren.o Die genaueste Orientierung erlaubt das Color Grid, weil die eindeutigen

Koordinatenangaben keine Missverst�ndnisse aufkommen lassen, welche Felder im 3D Viewport ihre Entsprechungen im UV Editor haben. Allerdings sind die aufgetragenen Farben hier nicht so gut sichtbar.

4.4.1 Arbeiten mit den Brushes Malen kannst du erst, wenn du einen

der Brushes (Pinsel) in der senkrechten Palette vom 3D Viewer anw�hlst. In den Properties erscheint dann in der der Brush-Palette der jeweilige Pinsel mit dem zugeh�rigen Kugelsymbol. o TexDraw: Malen mit der zuvor

eingestellten Farbe.o Soften: Durch Klick mit LMT und Ziehen werden die �berg�nge am

Rand der Fl�chen sanft gestaltet.o Snear: Zuvor gemalte Fl�chen werden durch Klick mit LMT und Zie-

hen verschmiert.o Mask:o Fill:o Clone: Hat seine Funktion im Zusammenhang mit Projection Painting (s.u.).

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TexDraw Farbfeld (Color Picker): Das Farbfeld funktioniert so wie

im Material-Men�: Gew�nschte Farbe anklicken und am senkrechten Schieber die Helligkeit einstellen. In dem rechteckigen Feld darunter wird links die aktive (erste) Farbe angezeigt, mit der man malen kann, und rechts eine Sekund�rfarbe. Man kann mit der Maus eine Farbe in das jeweils andere Feld ziehen. Durch Klick auf den Doppelpfeil k�nnen die Farben ausgetauscht werden.

Radius: Ver�ndert den Radius (Gr��e) des Pinsels. Wenn du [F] dr�ckst und ziehst, kannst du den Radius ver�ndern. Du kannst auch eine Zahl (zwischen 1 und 2000) eingeben, die die Anzahl der Pixel angibt.

Strength: Ver�ndert die St�rke der Farbe. Wenn du [strg] + [F] dr�ckst und ziehst, kannst du Strength ver�ndern. Du kannst auch hier eine Zahl (zwischen 0 und 10) ein-geben, die die St�rke angibt.

Blend: Standard = Mix. Wenn du auf das Feld klickst �ff-net sich eine Auswahl mit 24 �berblendungsm�glichkei-ten, d.h. Formen des Zusammenwirkens der bereits vor-handenen Grundfarbe und der neu aufgetragenen Farbe.

Accumulate: Wenn aktiviert (H�kchen), deckt eine neue Farbe die darunterliegende ab.

Alpha: Wenn nicht aktiviert, wird der Alpha-Kanal beim Malen blockiert.

Use Gradient: Wenn aktiviert (H�kchen), �ffnet sich ein Men�, mit dem du Farb�berg�nge (Gradient Colors) definieren kannst

Beispiel zur Einf�hrung

Damit die Orientierung leichter f�llt, beginnen wir mit einem Color Grid – Hintergrund; der Pinsel solle den Radius = 10 haben; die Aktive Farbe soll Rot sein.

Ziehe jetzt eine Linie von L6 nach D7:

Wenn der Bildschirm noch geteilt ist, kannst du im UV Editor diese Linie ebenfalls finden, allerdings geteilt:

Stroke (Linientypen) �ffne in den Properties das Untermen� Men� Stroke. Im

Feld Stroke Method ist dort Space eingetragen. Das ist der Linientyp, mit dem wir bisher gezeichnet haben. Wenn du auf das Feld klickst, �ffnet sich eine Auswahl.

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Es stehen folgende Methoden zur Liniengestaltung zur Verf�gung (Stroke Method): o Curve: bisher unzureichend dokumentiert. Mit anderen Worten: Ich

habe nicht herausgefunden, wie diese Option angewendet werden kann.

o Line: Klick mit LMT auf den Anfangspunkt einer Linie und ziehe zu de-ren Endpunkt. Wenn du die Maus losl�sst wird die Linie gezeichnet.

o Anchored: Klick auf einen Punkt. Je weiter du dann (bei gedr�ckter LMT) mit der Maus ziehst umso gr��er wird er Punkt.

o Airbrush: Es wird eine etwas unscharfe Linie erzeugt. Der Wert im Feld Rate legt fest in welchem Umfang die Linie beim Ziehen unterbrochen wird.

o Space: Linienzug entsprechend der Mausbewegung.o Drag Dot: Beim Klick mit LMT kannst du den Punkt sehen – ihn aber noch verschieben.

Erst wenn du die Maustaste losl�sst wird der Punkt gezeichnet.o Dots: Je schneller du die Maus bei gedr�ckter LMT bewegst umso gr��er sind die

Abst�nde zwischen den Punkten.o Spacing: Die Prozentzahl gibt an, wie gro� die Abst�nde auf einer gepunkteten Linie

sind. 1% = geschlossene Linieo Jitter: Ausma� des Zitterns beim Zeichnen einer Linie

Smooth Stroke: Wenn ein Haken gesetzt wurde, erscheint der Mauszeiger ein St�ck weit vor der Linie; die Linie wird also gleichsam vom Mauszeiger gezogen. Dies erlaubt es, besonders weiche Kurven zu zeichnen.o Radius: Abstand des Mauszeigers vor der Linie in Pixeln.o Factor: Je h�her der Wert, umso weicher wird die Kurve.

UntermenÇ TextureDu kannst in diesem Men� deinem Pinsel eine Textur hinzuf�gen. Das bedeutet: Anstelle von Farben werden mit dem Pinsel jetzt Texturen aufgetragen.

Klicke also auf New und gib der Textur einen Na-men, z.B. Parkett (weil wir n�mlich gleich einen Parkett-Boden hinzuf�gen).

Der n�chste Schritt ist, dass im Texture Men� des Properties Editor die Umstellung auf Brush erfolgt, indem du auf das Schachbrett-Icon klickst:

Jetzt muss nur noch das entsprechende Bild ge-laden werden. Wir nehmen dazu Parkett 01.jpg.

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Wenn du jetzt �ber eine Seite des W�rfels malst, bekommt diese ein wundersch�nes Parkett.

Die folgenden Einstellungen sind eigentlich bekannt:Angle: dreht den Winkel der Musterung;Offset: Verschiebung der Musterung in den drei Achsen;Size: Gr��e der Musterung in den drei Achsen.

Im vorliegenden Fall ist die Einstellung Tiled (gekachelt) pas-send. Die �brigen Varianten musst du – je nach Gegebenhei-ten selbst ausprobieren. Eine besondere Erw�hnung verdient aber noch Stencil(Schablone):

Damit wird die Bildvorlage �ber das Mesh projiziert.

Mit RMT kannst du das Bild verschieben; du kannst auch Winkel und Gr��e (s.o.) zun�chst in aller Ruhe einstellen.

Schlie�lich kannst mit LMT �ber die Partien ziehen, wo die Textur erscheinen soll, und dort wird sie dann hineinprojiziert.

SpeichernDie auf diese Weise erzeugten Texturen werden nicht automatisch mit dem Mesh mitgespeichert, sondern sie mÇssen gesondert ge-speichert werden.

Das gilt zum einen f�r die Material Base Color. Im UV Editor klickst du dazu auf Image in der Befehlsleiste und klickst dann auf Save as Image. (Wenn du das Bild noch nicht gespeichert hast, steht hinter Image ein Sternchen*, das dich an das Speichern erinnern soll.)

Das gilt auch f�r andere Bilder, die in weiteren Slots erzeugt worden sind.

Wenn Blender die Pfade dieser Bilder kennt, kannst dubei den Slots dann auf Save All Images klicken, um evtl. in der Zwischenzeit vorgenommene �nderungen zu speichern.

Wenn du die Datei deines Projekts schlie�t und dann erneut �ffnest, musst du die Bilder nicht alle gesondert dazuladen, sondern diese werden automatisch mitge�ffnet.

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Wenn du die mit Texture Paint aufgebrachten Texturen auch nach dem Rendern sehen willst, m�ssen diese gespeicherten Bilder im Textur-Panel im Object- oder Edit-Mode als Image-Textur aufgerufen werden.

SymmetryDas Unterpanel Symmetry ist besonders hilfreich wenn die Bemalung des Mesh symmetrisch erfolgen soll.Die drei Buchstaben bezeichnen die Koordinaten-achsen auf denen sich die Zeichnung spiegeln soll.Bei den folgenden Beispielen der Bemalung von Suzan war nur die X-Achse aktiviert:

Das rechte Beispiel wurde unter Cycles mit einem Glossy Shader erstellt.

https://www.youtube.com/watch?v=TF3hj5s5pr0

https://www.youtube.com/watch?v=TF3hj5s5pr0

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4.5 Besonderheiten bei Eevee4.5.1 GrundeinstellungenScreen Space Reflections

Setze in der Properties (Render) einen Haken vor Screen Space Reflections. Auf diese Weise reflek-tieren Objekte die Objekte ihrer Umgebung.

L�sche in dem Untermen� den Haken nach Half Res Trace.

Licht Beachte, dass die Einstellungen der Lichtst�rke von Lampen beim Umstellen von Cyc-

les auf Eevee nicht �bertragen wird und umgekehrt. D.h. du musst unter jedem Ren-derer die Lichtst�rke neu einstellen.

Beachte ferner, dass unter Cycles die Lichtst�rke als Strength und unter Cycles als Power bezeichnet wird.

Die Zahlenangaben in Eevee entsprechen dem 10fachen unter Cycles.

Soft ShadowsEevee kann unscharfe Schatten erzeugen, braucht dazu aber eine Extra-Einstellung:

�ffne das Render Man� in den Properties und dann das Untermen� Shadows.

Setze einen Haken hinter Soft Shadows.

4.5.2 Shader NodesDie �bersicht �ber die Shader Nodes sieht bei Eevee so aus:Beim Vergleich mit der entsprechenden �bersicht bei Cycles (s. Kap. 4.2.3, S. 14) f�llt auf, dass folgende Shader fehlen:

Anisotropic

Hair

Holdout

Principled Hair

Toon

Velvet

Auf der anderen Seite ist der Shader Specular hinzugekommen.Schlie�lich muss beachtet werden, dass einige unter Cycles und Eevee gleichlautende Shader unterschiedlich funktionieren.

EmissionWenn du den Emission Shader unter Eevee einsetzt, wirst du keinen Leuchteffekt feststellen. Andere Objekte bleiben unbeleuchtet und werfen auch keinen Schatten.

Damit der Emission Shader von einem anderen Objekt reflektiert wird, setze dort bei dem Untermen� in den Properties (Render-Men�) einen Haken vor Screen Space Re-flections (s.o.).

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Wenn du dem W�rfel das Material Emissiongegeben hast, k�nnte das Ergebnis (mit einer zus�tzlichen Lamp, die Schatten wirft) so aussehen:

https://www.youtube.com/watch?v=D9T_RsNI9xA

GlassErzeuge ein Weinglas, wie z.B. in Kap. 3.3.6 oder 3.5.1 beschrieben. (vgl. auch S. 16f.)Damit Glas wirklich wie Glas aussieht, sind einige zus�tzliche Einstellungen erforderlich:

�ffne in den Properties das Render-Men� und dort das Untermen� Screen Space Re-flections. Setze dort einen Haken hinter Refraction.

Selektiere das Glas und �ffne in der Proper-ties das Materialmen� und dort das Unter-men� Settings.

o W�hle im Feld Blend Mode die Ein-stellung Alpha Blend.

o Setze einen Haken hinter Screen Space Refraction.

Rufe das Material-Men� auf und w�hle anstelle des Principled Sha-ders den Glass BSDF. Um das Glas besser erkennen zu k�nnen, habe ich es vor einen wolkigen Hintergrund gesetzt. Das Ergebnis sieht so aus:

Wenn du unter Eevee Glass erzeugen willst, brauchst du nicht unbedingt den Glass Shader. Es reicht, wenn du im Principled Shader Transmission= 1.00 und Roughness = 0.00 setzt.

Beachte:Ein Objekt, das in Eevee mit der Eigenschaft Refraction versehen wurde, spiegelt sich nicht in anderen Objekten, bei denen ebenfalls Refraction eingestellt wurde.

https://www.youtube.com/watch?v=D9T_RsNI9xA

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SpecularDieser Shader ist dem Principled BSDF �hnlich, hat aber viel weniger Parameter:Base Color: Diffuse Oberfl�chenfarbe. Bei

Metallen sollte sie schwarz sein.Specular Color: Gespiegelte Farbe. Metalle k�n-

nen eine farbige Reflektion ha-ben.

Roughness: Stumpfheit der Oberfl�che. Tipp: Bei Umwandlung des alten Glossy Node: Verwende die Quadratwurzel des Original-werts.

Emissive Color: Farbe des ausgesandten Lichts.Transparency: Durchsichtigkeitsfaktor (= 1 - alpha)Normal: Kontrolle der Normalen.Clear Coat: Besonders wei�es Glanzlicht; n�tzlich bei Materialien wie Auto-

lack oder �hnliches.Clear Coat Roughness: Stumpfheit der Oberfl�che beim Glanzlicht.Clear Coat Normal: Kontrolle der Normalen beim Glanzlicht.Ambient Occlusion: Ausma� der Verdeckung (occlusion) zur Anwendung auf indi-

rekte Beleuchtung.Auch bei diesem Shader ist f�r die Wirkung entscheidend, welche Einstellungen in den Screen Space Reflections (Properties) und den Settings (Material) vorgenommen wurden (s.o.).

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Das Blender-Programm wird st•ndig weiterentwickelt. Daher ... · Mit dem oben gelb umrahmten Icon, das wie ein Ball aussieht, kannst du das Material-Men† aufrufen. Wenn du dann