RENDERN MIT KERKYTHEA 2008 FÜR SKETCHUP Mini-Tutorial

24.03.2013

Im laufe der Zeit habe ich die verschiedenen Sketchup-Plugins durchprobiert und das Rendern hat mich am meisten fasziniert. Ich habe wirklich alle Renderer durchprobiert, aber keiner war so komfortabel wie Kerkythea, wobei ich wahrscheinlich nur einen Bruchteil der Möglichkeiten nutze. Meine Kenntnisse des Programms sind lange nicht vollständig.

Bei meiner Erklärung gehe ich davon aus, dass Kerkythea mit ALLEN erhältlichen Materialienbibliotheken ausgerüstet ist. Um eine Szene nah an die Realität zu bringen, muss man die unterschiedlichen Renderverfahren kennen. Die Stichworte sind: Raytracing Pathtracing Photon-Mapping Metropolis Light Transport Die ersten Zwei sind in der Lage, künstliche Lichtquelle relativ gut darzustellen, indem sie die Lichtstrahlen in der Szenerie verfolgen (Ray=Strahl/Tracing=Verfolgung). schaffen es aber nicht die Globale Beleuchtung (Tageslicht,Spiegelungen,Lichtbrechung,etc.) zu simulieren. Da das berechnen einer Photon-Map (Kartierung von Lichtstrahlen) mehrere Stunden dauert und nur begrenzt arbeitet, verwendet man am besten Metropolis Light Transport. Da sieht man schnell. ob die Beleuchtung stimmt und man erspart sich das Kantenglätten. Unterschied ohne und mit Kantenglättung (Antialiasing):

TEXTUREN

Für eine realistische Darstellung sind die verwendeten Fototexturen extrem wichtig. Diese sollten NICHT AUS SKETCHUP stammen. Zum Glück ist das Internet groß und es gibt haufenweise Texturen. Hochauflösende Texturen, ergeben das beste Ergebnis. Alle Texturen und Farben sollte man schon in Sketchup auf die passende Größe bringen und, wenn nötig, Lichtquellen platzieren. Die Sonne wird automatisch erstellt und die Helligkeit lässt sich später anpassen. Die verwendeten Fototexturen NICHT LÖSCHEN. Denn aus denen erstellen wir eventuelle Bump-Maps (Hubbel-Karten): Eine Bump-Map ist eine Art Landkarte für Täler und Berge, wobei Weiss für Berg steht und Schwarz für Tal. Sie überlagert bei der Lichtberechnung die eigentliche Fototextur und sagt dem Licht, wo eine Vertiefung ist. Besonders bei Holz ist es wichtig, denn die Maserung kann sonst nicht berechnet werden. Wenn es Oberflächen gibt, die einen Bump-Map brauchen, erstellt man einfach aus der in Sketchup verwendeten Textur eine schwarz/weiss Version und erhöht eventuell den Kontrast (machbar z.B. mit IrfanView).

Unterschied ohne und mit Bump-Map:

GETTING STARTED

Wenn das Modell in Sketchup weitestgehend fertig ist, exportieren wir es nach Kerkythea. Dort stellen wir die Ansicht auf View>Adjust> Solid Rendering. Jetzt sieht das Modell fast aus wie in Sketchup. Jede in Sketchup eingefügte Textur kann jetzt bearbeitet oder ersetzt werden.

Im roten Bereich werden alle Materialien angezeigt. Durch einen Rechtsklick klicken wir auf "Edit Material..." und der Editor öffnet sich. In den grünen Bereichen werden die wichtigen Einstellungen vorgenommen. Bei "Specular" wird der "Schimmer" eingestellt. Bei Reflection die Spiegelung. Durch rechtsklicken auf einen der Begriffe werden kleine Buttons angezeigt. Bei Spieglungen/Schimmer werden Procedurals verwendet (dritter Button). Rot=wenig Spiegelung/Schimmer, grün=mittel, blau=viel. Über den Wert Shininess lässt sich die Streuung des Schimmer verändern.

Unter dem Punkt Self Luminance kann man das Material so einstellen, dass es selbst Licht abgibt. Nützlich bei manchen Beleuchtungskonzepten.

Der wichtigere Punkt ist am Ende das Bump-Mapping. Dazu rechtsklicken wir im Editor auf Add Bitmap und suchen unser vorher erstelltes schwarz/weiss Bild. Ist es gefunden, OK klicken. Jetzt sieht unsere Kugel so aus:

Man kann deutlich die Vertiefungen sehen. Über den Strengh-Wert kann man die Intensität der Vertiefungen erhöhen. Diese Einstellungen muss man für fast alle Materialien vornehmen, denn nur so wird Licht richtig reflektiert und Schatten generiert. Viele Materialien kann man auch aus Kerkythea übernehmen. So ist eine ganze Palette an Materialien an Bord. Glas, Leder, Stein, Silber, Gold, Teppich, Holz, etc.

Licht

Für beste Ergebnisse muss man noch an einen physikalischen Himmel denken. Den stellt man so ein: Klick auf "Settings>Sun and Sky..." und dieses Fenster geht auf:

Sketchup erstellt selbst eine Sonne (WICHTIG:Wenn künstliche Lichtquellen verwendet werden, wird die Sonne in Kerkythea "disabled" und wenn man sie braucht, muss man sie auf "enable" stellen.), deswegen klickst Du auf "Skip (sun already exists)" und es kommt:

Wähle "Physical Sky" und und die Vorschau zeigt eine Art Atmosphäre. Über den Schieberegler kann man Tag/Nacht/Dämmerung einstellen:

Diese Einstellung ist SEHR wichtig. Wenn man Räume rendert, die Fenster haben, muss man die Sonne ausrichten. Das Modell bekommt die beste Beleuchtung, wenn die die Sonne nicht direkt ins Zimmer knallt. Ich hab da gestern noch schnell eine Zimmerszene mit Treppe zusammen geschustert (die Proportionen stimmen nicht) und über Nacht gerendert. Beginnen wir mit der Sonne: In der linken Spalte sind die in der Szene verwendeten Lichter. Durch doppelklicken auf "Sun" öffnet sich im Modellfenster eine Draufsicht, in der man die Sonne über die rot/grün-Achse ausrichtet. Je weiter die kleine Sonne vom Zentrum entfernt ist, desto flacher scheint sie. In diesem Modell sind die Fenster hinten links und die Sonne scheint leicht schräg rein.

RENDER-METHODEN

Jetzt noch was zur Renderart. Ich benutze immer Metropolis Light Transport. Dabei werden zufällg Lichtstrahlen in die Szene geschickt und deren Weg aufgezeichnet. Mal werden sie reflektiert, gestreut oder absorbiert. Je länger man Metropolis Light Transport laufen lässt, desto weniger Bildrauschen hat man, was besserer Qualität entspricht. Je stärker der verwendete Rechner, desto schneller das rendern. Der GROSSE Vorteil bei Metropolis Light Transport ist, dass man schon nach wenigen Durchläufen sieht, ob man mit dem Licht zufrieden ist. Nach 10 Durchläufen sieht die Szene so aus:

Man sieht schon wie die Lichtverhältnisse sind, aber das Bildrauschen ist unangenehm hoch.

Nach 580 Durchläufen (die ganze Nacht (Mein Rechner: Pentium Dualcore 2x3,2 Ghz, 4 GB RAM)) sieht das Ganze dann so aus:

Die Qualität ist jetzt auf einem akzeptablen Niveau. Wenig Bildrauschen und gute Beleuchtung. Man sieht auch das Bump-Mapping im Parkett und auf der Treppe sieht man fast jede Beleuchtungsart. Ich bin sicher, mir fallen noch mehr Dinge ein, deswegen werde ich dieses Tutorial ständig erweitern.

So, ab jetzt ist experimentieren angesagt. Nur durch Gefummel kommt man zum realistischem Bild. Hier noch ein paar Screenshots: