Der Virtuelle Matadorbaukasten (3)
Verfasst: 06.01.2022 19:59
Im dritten Teil dieser Einführung wollen wir nun die erstellten Modelle 'rendern', also fotografisch möglichst echt darstellen.
Um vollen Realismus zu erreichen, sind eine Vielzahl von Schritten notwendig. Der Renderer muß dazu gewissermaßen 'getunt' werden. Also ähnliche Arbeitsschritte, wie in der analogen Welt eines Fotostudios, wo Licht, Kamera und Umgebung 'aufgesetzt' werden müssen, um ansprechende Bilder zu erstellen. - Für den Beginn werden hier nur notwendige Schritte erklärt. Optimierungen kommen später hinzu.
Um die Ideen des virtuellen Matadorbaukastens fortzuführen, wollen wir zum Rendern ebenfalls eine Lösung verwenden, die gratis verfügbar ist. Meine Wahl fällt daher auf den freien Renderer 'POV-Ray'. Dieser kann auf www.povray.org runtergeladen werden (Version 3.7).
(Anmerkung: Auch die digitalen LEGO Lösungen greifen auf POV-Ray zurück. Daher ist der Support von POV-Ray für unsere Matador-Modelle ebenfalls 1:1 aus zahllosen Publikationen für LEGO verwendbar.)
Übrigens gibt es zu dem, hier bereits mehrmals erwähnten Profiprogramm 'Rhino' einen (kostenpflichtigen) Renderer namens 'Flamingo'. Auch dieser wäre natürlich in der Lage, Matadorobjekte bildlich darzustellen.
Ein paar Worte zu POV-Ray; Dieses ist gewissermaßen ein 'Methusalem'. Seine Anfänge reichen bis 1985 (!) zurück. Ein mächtiges Tool. POV-Ray benötigt aber entsprechende Einarbeitungszeit. Ich habe deshalb in dieser Einführung ein Art 'Rezept' erstellt, um das Aufsetzen des Renderers ohne zeitraubende Überraschungen zu ermöglichen. Die ersten Bilder sollte das Programm bereits nach wenigen Minuten Einrichten erstellen.-
Ich möchte hier nicht auf Details von POV-Ray eingehen. Man findet vieles auf Wikipedia. POV-Ray ist im wesentlichen ein Volumen-Renderer. D.h.es stehen als 'kleinste Einheiten' Objekte wie Kugeln, Quader oder Zylinder zur Verfügung. Im Gegensatz zu 'Maschenobjekten' (Triangles) von anderen Renderern. POV-Rays Geometrie Objekte eignen sich daher hervorragend, um Matador-Teile zu modellieren: Ein Zweierklotz ist ein Objekt 'Quader' minus 5 Zylindern (Löcher) : fertig! Die Sache gestaltet sich also recht einfach, deshalb konnte ich auch alleine alle wesentlichen (einfachen) Matadorbauteile digitalisieren.
Ein Nachteil von POV-Ray ist die Tatsache, daß es keinen Modeller enthält. In unserem Fall aber kein echtes Problem, da wir die Matador-Modelle ja in MLCad erstellen und dann an POV-Ray 'übergeben'.
Installation:
---------------
POV-Ray wird entweder von der Webseite runtergeladen oder als Bestandteil der 'großen' Installation 'LDraw_AIOI_2020-03_setup_32bit_v1' von LDraw installiert. Ich empfehle, POV-Ray als Verzeichnis 'POV' unterhalb des Matador Verzeichnisses zu erstellen:
Anpassung 1:
Wir müssen POV-Ray erlauben, Bilder in das Verzeichnis zu schreiben. Am einfachsten ist es, 'no restrictions' in den Optionen zu wählen:
Anpassung 2:
Es hat sich gezeigt, daß man sich um folgende zwei Include-Dateien manuell kümmern muß: lg_defs.inc und lg_color.inc.
Diese findet man in einem Unterordner von LGEO. Es empfiehlt sich, in POV-Ray die Steuerdatei povray.ini zu editieren und folgende Zeilen einzufügen:
Library_Path="C:\Users\<Username>\Documents\Matador\LDraw\LGEO\lg"
Library_Path="C:\Users\<Username>\Documents\Matador\LDraw\LGEO\ar"
(<Username> steht für den Windows-Usernamen)
Anpassung 3:
Wir wollen den Ausgabepfad der Bilddateien definieren. Dazu empfehle ich folgende Vorgangsweise: Wir haben ja POV als Unterordner im Ordner 'Matador' erstellt. Dort gibt es für jedes Matador-Projekt (hier 'Käfig') einen eigenen Unterordner. Die Bilder wollen wir also in einem 'Unterordner des Projekts 'kaefig' erscheinen lassen. D.h.alle Bilder dieses Projekts werden in diesem Ordner gesammelt. (Nur ein Vorschlag hier, man kann natürlich auch anders gruppieren.)
Wesentlich, um den Ausgabepfad der Bilder korrekt zu setzen, ist folgender Eintrag in povray.ini:
Output_File_Name="C:\Users\<Username>\Documents\Matador\POV\kaefig\images\"
Sichtbar auf diesem Screenshot:
Wir wollen nun unser Beispiel aus (2), den Käfig, rendern. Die wesentliche Frage - wie machen wir automatisch aus den .ldr Dateien gültige POV-Dateien zum Rendern? Es gibt dazu mehrere Möglichkeiten. Am einfachsten (für den Anfänger) ist es, die ldr-Datei (kaefig1d.ldr) in den Viewer LDView zu laden und dann als POV zu exportieren. Dazu müssen wir nun nur noch das Zielverzeichnis für die POV-Datei richtig wählen:
Die erstellte POV-Datei laden wir in den POV-Ray Renderer und klicken dort den grünen 'Run' Startknopf. Haben wir alles richtig definiert, wird das Bild in Sekundenschnelle erstellt:
Wir sehen, daß die Qualität noch zu wünschen übrig läßt. Das ist aber kein Problem des Modells, sondern der Definition von Lichtquelle(n), sowie Kamera, verbesserte Farben der Klötze, aber auch der Bildauflösung und den Qualitätseinstellungen des Renderers.
Details folgen in einem späteren Beitrag. Hier nun zum Abschluß das Ergebnis nach einigen (einfachen) Optimierungen der Lichtquellen:
Um vollen Realismus zu erreichen, sind eine Vielzahl von Schritten notwendig. Der Renderer muß dazu gewissermaßen 'getunt' werden. Also ähnliche Arbeitsschritte, wie in der analogen Welt eines Fotostudios, wo Licht, Kamera und Umgebung 'aufgesetzt' werden müssen, um ansprechende Bilder zu erstellen. - Für den Beginn werden hier nur notwendige Schritte erklärt. Optimierungen kommen später hinzu.
Um die Ideen des virtuellen Matadorbaukastens fortzuführen, wollen wir zum Rendern ebenfalls eine Lösung verwenden, die gratis verfügbar ist. Meine Wahl fällt daher auf den freien Renderer 'POV-Ray'. Dieser kann auf www.povray.org runtergeladen werden (Version 3.7).
(Anmerkung: Auch die digitalen LEGO Lösungen greifen auf POV-Ray zurück. Daher ist der Support von POV-Ray für unsere Matador-Modelle ebenfalls 1:1 aus zahllosen Publikationen für LEGO verwendbar.)
Übrigens gibt es zu dem, hier bereits mehrmals erwähnten Profiprogramm 'Rhino' einen (kostenpflichtigen) Renderer namens 'Flamingo'. Auch dieser wäre natürlich in der Lage, Matadorobjekte bildlich darzustellen.
Ein paar Worte zu POV-Ray; Dieses ist gewissermaßen ein 'Methusalem'. Seine Anfänge reichen bis 1985 (!) zurück. Ein mächtiges Tool. POV-Ray benötigt aber entsprechende Einarbeitungszeit. Ich habe deshalb in dieser Einführung ein Art 'Rezept' erstellt, um das Aufsetzen des Renderers ohne zeitraubende Überraschungen zu ermöglichen. Die ersten Bilder sollte das Programm bereits nach wenigen Minuten Einrichten erstellen.-
Ich möchte hier nicht auf Details von POV-Ray eingehen. Man findet vieles auf Wikipedia. POV-Ray ist im wesentlichen ein Volumen-Renderer. D.h.es stehen als 'kleinste Einheiten' Objekte wie Kugeln, Quader oder Zylinder zur Verfügung. Im Gegensatz zu 'Maschenobjekten' (Triangles) von anderen Renderern. POV-Rays Geometrie Objekte eignen sich daher hervorragend, um Matador-Teile zu modellieren: Ein Zweierklotz ist ein Objekt 'Quader' minus 5 Zylindern (Löcher) : fertig! Die Sache gestaltet sich also recht einfach, deshalb konnte ich auch alleine alle wesentlichen (einfachen) Matadorbauteile digitalisieren.
Ein Nachteil von POV-Ray ist die Tatsache, daß es keinen Modeller enthält. In unserem Fall aber kein echtes Problem, da wir die Matador-Modelle ja in MLCad erstellen und dann an POV-Ray 'übergeben'.
Installation:
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POV-Ray wird entweder von der Webseite runtergeladen oder als Bestandteil der 'großen' Installation 'LDraw_AIOI_2020-03_setup_32bit_v1' von LDraw installiert. Ich empfehle, POV-Ray als Verzeichnis 'POV' unterhalb des Matador Verzeichnisses zu erstellen:
Anpassung 1:
Wir müssen POV-Ray erlauben, Bilder in das Verzeichnis zu schreiben. Am einfachsten ist es, 'no restrictions' in den Optionen zu wählen:
Anpassung 2:
Es hat sich gezeigt, daß man sich um folgende zwei Include-Dateien manuell kümmern muß: lg_defs.inc und lg_color.inc.
Diese findet man in einem Unterordner von LGEO. Es empfiehlt sich, in POV-Ray die Steuerdatei povray.ini zu editieren und folgende Zeilen einzufügen:
Library_Path="C:\Users\<Username>\Documents\Matador\LDraw\LGEO\lg"
Library_Path="C:\Users\<Username>\Documents\Matador\LDraw\LGEO\ar"
(<Username> steht für den Windows-Usernamen)
Anpassung 3:
Wir wollen den Ausgabepfad der Bilddateien definieren. Dazu empfehle ich folgende Vorgangsweise: Wir haben ja POV als Unterordner im Ordner 'Matador' erstellt. Dort gibt es für jedes Matador-Projekt (hier 'Käfig') einen eigenen Unterordner. Die Bilder wollen wir also in einem 'Unterordner des Projekts 'kaefig' erscheinen lassen. D.h.alle Bilder dieses Projekts werden in diesem Ordner gesammelt. (Nur ein Vorschlag hier, man kann natürlich auch anders gruppieren.)
Wesentlich, um den Ausgabepfad der Bilder korrekt zu setzen, ist folgender Eintrag in povray.ini:
Output_File_Name="C:\Users\<Username>\Documents\Matador\POV\kaefig\images\"
Sichtbar auf diesem Screenshot:
Wir wollen nun unser Beispiel aus (2), den Käfig, rendern. Die wesentliche Frage - wie machen wir automatisch aus den .ldr Dateien gültige POV-Dateien zum Rendern? Es gibt dazu mehrere Möglichkeiten. Am einfachsten (für den Anfänger) ist es, die ldr-Datei (kaefig1d.ldr) in den Viewer LDView zu laden und dann als POV zu exportieren. Dazu müssen wir nun nur noch das Zielverzeichnis für die POV-Datei richtig wählen:
Die erstellte POV-Datei laden wir in den POV-Ray Renderer und klicken dort den grünen 'Run' Startknopf. Haben wir alles richtig definiert, wird das Bild in Sekundenschnelle erstellt:
Wir sehen, daß die Qualität noch zu wünschen übrig läßt. Das ist aber kein Problem des Modells, sondern der Definition von Lichtquelle(n), sowie Kamera, verbesserte Farben der Klötze, aber auch der Bildauflösung und den Qualitätseinstellungen des Renderers.
Details folgen in einem späteren Beitrag. Hier nun zum Abschluß das Ergebnis nach einigen (einfachen) Optimierungen der Lichtquellen: