Beleuchten in Bryce 5
by weirdmeister

 

Dieses Tutorial soll einen Vergleich der verschiedenen Beleuchtungsarten geben, die man verwenden kann, um eine Szene realitätsnah aussehen zu lassen.
Für alle Renderoptions gilt: 48bit dithering ein, Optimierung auf aggressive und clustered (grid), Kamerawinkel bleibt gespeichert als Vorlage, Schattenfarbe fast schwarz.

Als Rendermaschine wurde ein Pentium III HT 3Ghz mit 512MB RAM verwendet.

- standard
man macht Bryce an, stellt ein paar Objekte hin und drückt rendern- leider gibts da viele Bilder
die so ins Netz gestellt werden oder sogar als "artwork" verkauft werden.

- soft shadows
die Szene wird mit versch. Lichtern ausgeleuchtet in denen der Schattenwurf auf weich gestellt wird.

- true ambience
Die Renderoption in Bryce die eine realistische Lichtverteilung im Schattenbereich versprechen soll.

- lightdome (nicht nativ)
Durch eine Vielzahl von Lichtquellen die halbkugelförmig über dem Objekt stehen, wird eine natürliche Ausleuchtung erreicht.
Die Schatten überlagern sich dabei sehr knapp, je mehr Lichtquellen desto besser ist das Ergebnis aber je länger die Renderzeit.
Zum schnelleren Erstellen des skydomes braucht man ein modelling Programm, oder mit viel Geduld in Bryce bauen.

- reflection blur (halb nativ)
Durch eine diffuse Oberfläche (Textur) wird das Licht in alle Richtungen gestreut wie in der Natur.

 


1- standard - Renderzeit: 12 Sekunden
Das Objekt wird auf den Boden gelegt, die Sonne etwas gedreht, Rendereinstellung auf regular (1 ray/pixel)
Man sieht wie unnatürlich hart der Schattenwurf ist, in dunklen Regionen wird das Licht völlig verschluckt je nach Stellung der Sonne.
Diese Methode sollte man nur für Zwischenrenderings benutzen aber nicht als Endlösung.


2 - soft shadows - Renderzeit: 2min 20s

In den Renderoptionen und im sky&fog- Menü soft shadows aktivieren und mit 16 rays/pixel rendern.

Man sieht, das der Schattenrand deutlich weicher ausfällt aber irgendwie verrauscht ist (granular). Das liegt an der zu niedrigen Anzahl an Lichtstrahlen die
zum Berechnen herangezogen werden, nämlich 16 für 1 Pixel. Ausserdem sieht es immer noch irgendwie unnatürlich aus, die Unterseite ist viel zu dunkel weil
kein Licht vom Boden reflektiert wird bzw nicht genug davon in die dunklen Bereiche hinkommt.

Weil die Sonne nicht gut einstellbar ist bezüglich des Schattenrandes ( zu geringe weiche Zone) wird das Sonnenlicht ausgeschaltet (disable sunlight).
-dadurch wird alles dunkel. Nun platziert man über der Szene eine Punktlichtquelle (Kugel) und ändert in den Optionen den Regler shadow
ambience auf halb und die Farbe auf schwarz, weil Schatten immer schwarz ist und den Regler softshadows auf soft stellen. Im Rendermenü
noch auf Premium stellen, 64rays/pixel und bei softshadows ein Haken setzen.

(Renderzeit 14min 21sek) -Der Schatten ist nun feinkörniger, bei 144 rays/pixel sollte es schön smooth sein, auf kosten der Renderzeit und die
dunklen Bereiche sind aufgehellt, aber es hat nun noch den Anschein als ob die Pillen in der Luft hängen weil der Schatten sich in Ecken
"nicht totläuft" und dunkler wird, durch die zusätzlichen Lichtquellen wird der Schatten nur noch weiter aufgehellt.
Positiver Nebeneffekt sind die highlights der zusätzlichen Lichtquellen. Eine glänzende Oberfläche nützt nichts, wenn keine Lichtquellen da sind,
die den Glanz hervorrufen,weil wir in Bryce ja keine echte Umgebung mit Kontrastunterschieden haben.


3 - true ambience - Renderzeit: 2min 40s

Mit ambience ist die Reflektion des Lichtes von einem Objekt auf ein anderes gemeint, ein blaues Objekt müsste demzufolge etwas blau die Umgebung färben.
Dazu unter renderoptions -true-ambience aktivieren.

Als Demo wurde die erste softshadows-szene genommen mit der Sonne, Schattestärke auf 50% (damit regelt man die ambience Helligkeit ( bei 100%
wäre is genauso dunkel wie ohne true ambience aktiviert) und in den Renderoptionen true ambience aktiviert, 16rays/pixel

Wie man sieht, ist der Schattenbereich nun einsehbar, aber nur der Boden, nicht die Pille selber! Es wird also nur empfangener Schatten ,
also der, welches durch ein Objekt verdeckt ist aufgehellt und nicht der, der am 1. Objekt von einer Lichtquelle abgewandten Seite.
Das ganze ist etwas verrauscht wegen der nur 16 rays/pixel und hat eine relativ harte Abrisskante Licht/Schatten.
Die Farbe wurde auch nicht reflektiert.

Das ganze mit softshadows (im sky&fog menü aktivieren) und 64rays/pixel: Renderzeit 12min- das Rauschen ist fast eliminiert.
Die softshadow -Zone ist recht klein weil die Sonne zu weit weg ist..

 


4- lightdome - Renderzeit: 3h 45min- 5h 37min

Hier übernimmt eine ganze Gruppe von Punktlichtquellen die Beleuchtung und den (weichen) Schattenwurf. Je mehr Lichter desto weniger sieht
man die Schattengrenzen der einzelnen Lichter aber desto höher die Renderzeit. Hier sind es 200 Stück. In den Einstellungen der Lichter wählt man linear
als Leuchtweite, die Helligkeit muss man durch Probieren regeln oder durch Vergrössern des Abstandes der Gruppe zum Objekt und shadow ambience
Regler nach rechts schieben damit der Schatten dunkel wird. Generell: viel probieren!!!! Es kommt auf das Verhältniss shadow ambience-Helligkeit und
Schattenfarbe im sky&fog menü sowie deren stärke an.
Bei linear is der falloff der weiter entfernten Lichter zu sehen (also hier hinten und vorne).
In den renderoptions 9 rays/pixel wählen und softshadows deaktivieren. (Je höher die Anzahl der rays desto massiver ist der Anstieg der Renderzeit).

 

Man erkennt Vorteile und Nachteile: der grosse Vorteil ist der nun zufriedenstellende Schatten...dunkel,weich,zum Objekt hin
zunehmend weil sich dort die Schatten "totlaufen", Nachteil: man erkennt ringförmige Abstufungen weil zuwenig Lampen da sind
(die ja harte Schatten haben), noch ein Nachteil ist, das es keine highlights gibt und die schon recht lange Renderzeit.

Soft shadows oder eine Erhöhung der rays/pixel bringt keine Abhilfe bei den Schattenringen, nur mehr Lichter.

Das ganze mit ca. 910 Lichtquellen von allen Seiten und 2 Farben. Der Schatten bildet nur noch minimal Ringe. Renderzeit: 5h37min -die Renderzeit hat sich nicht
verdoppelt weil die rays hier auf 1ray/pixel zurückgesetzt wurden. Man kann eine leichte lila-Farbung auf dem Boden erkennen.


5- reflection blur - Renderzeit: 7min 20s - 29min51s

Hierzu nehmen wir die 2te softshadows-Szene, weil diese Art bei Sonne nur unbefriedigende Ergebnisse bringt.
Alle Texturen müssen wie folgt eingestellt werden: diffuse auf ca 40-45, ambient auf 0, reflection auf ca 45 und die specular halo Farbe auf reinweiss (steuert den blur faktor)
Unter renderoptions noch ausser softshadows die blurry reflections ankreuzen, das ganze erstmal mit 16rays/pixel.

Die obere Lichtquelle wurde abgesenkt, weil je weiter weg das Licht (Sonne) desto kleiner die weiche Schattenzone.
Man sieht auch hier ein starkes Rauschen was an der geringen rays/pixel Zahl liegt. Die linke Pille war mit einer specularity 6 eingestellt.
Zu erkennen sind auch einige Polygonfehler an den Enden der Pillen deren Ursache mir nicht ganz klar ist aber was mit der Lichtdistribution zu tun hat.

Das hier nochmal mit 64rays/pixel-das Rauschen ist weniger geworden aber noch zu sehen-Renderzeit: 29min51s. Der Boden wurde auch hier
leicht lila gefärbt.

Hier wurden beide Methoden kombiniert, Renderzeit: 19h mit 64rays/pixel und 200 Lichtquellen,was zur deutlichen Ringbildung führt,
aber mit mehr Lichtquellen würde jedes Zeitlimit gesprengt.


 

mein Fazit: die beste Beleuchtung ist die lightdome mit 910 Lichtquellen. Für Produktvisualisierung reicht auch schon meist die Zeitsparende
soft shadows methode mit-ohne Sonnenlicht,und etwas reflektion eingestellt udn den Schatten nicht ganz schwarz sondern dunkelgrau.