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Klares Glas

Glas und andere transparente Materialien sind sehr einfach zu erzeugen, wenn man Raytracing benutzt. Diese Art des 3D-Renderings erzeugt realistische Reflexionen und Brechungen mittels der Berechnung bzw. Verfolgung (Tracing) des zurückgelegten Weges einzelner Strahlen (Rays) durch die 3D-Szene. Zwei Effekte fehlen Blender jedoch noch; diese müssen mit Yafray gerendert oder durch geschickte Manipulation von Materialien und Licht simuliert werden:

Caustics (z. B. ein hellerer Lichtfleck hinter einem Glas)
Dispersion (farbabhängige Lichtbrechung, z. B. Regenbogenfarben / Prisma)

Modellieren des Glases

Zuerst muß der Körper des Glases modelliert werden. Wenn man hohles Glas (wie Trinkgläser etc.) erzeugen möchte, muß man die Innen- und Außenseite modellieren.

Man sollte sicherstellen, dass alle Normalen in die korrekten Richtungen zeigen. Hier bedeutet das, dass diese alle nach außen zeigen müssen – oder anders ausgedrückt: weg von der Oberfläche des Glases. Mit Strg-N (Recalculate Normals Outside) kann man die Normalen nach außen ausrichten, falls nötig.

Auswahl der richtigen Materialeinstellungen

Wir werden einfaches, klares Glas erzeugen. Die Materialeinstellungen sind recht simpel:

Wir geben dem Material mit Spec sehr viel Glanzlicht (Specularity) und aktivieren Ray Mirror und Ray Transp. Der IOR (Index of Refraction / Brechungsindex) kontrolliert die Stärke der Lichtbrechung des Glases. Ein Wert von 1.55 ist gut für herkömmliches Glas.

Die Ray Transp Depth (Strahltiefe für Transparenz) bestimmt mit dem eingestellten Wert+1 die maximale Anzahl transparenter Flächen, die ein Strahl durchdringen kann. Wenn also zwei Gläser hintereinander stehen, ergeben diese gemeinsam 8 Flächen, so daß die Ray Transp Depth auf mindestens 7 eingestellt werden muß. (Theoretisch kann man den Wert auch auf einen wesentlich höheren Wert stellen, jedoch benötigt der Raytracer mit steigender Strahltiefe immens mehr Rechenzeit, unabhängig davon, ob tatsächlich noch Flächen durchdrungen werden. Deshalb sollte man diesen Wert grundsätzlich so hoch wie nötig und so gering wie möglich einstellen. Anm. Stefan Jurisch). Die anderen Werte werden in der Blender-Dokumentation (Kapitel III: Reflexionen und Transparenz / Reflections and Transparency) beschrieben.

Raytracing einschalten

Abhängig von der installierten Blender-Version ist Raytracing (Ray) im Render-Panel im Scene Context (F10) standardmäßig aktiviert. Wenn nicht, muß es eingeschaltet werden. Außerdem benutzen wir Ray Shadows.

Eine Umgebung aufbauen

Wir geben unseren Gläsern ein paar zusätzliche Objekte zur Spiegelung und Brechung. Wenn man nur eine schwarze Umgebung einsetzt, wird das Glas praktisch unsichtbar dargestellt; man sollte also ein Bild als World Texture hinzuladen! Außerdem sollte TraShadow für alle Materialien aktiviert werden, die Schatten empfangen und darstellen sollen.

Licht-Setup mit vielfachen Spots (dupliverted). Eine zusätzliche Lichtquelle im Fuß jedes Glases hellt den Schatten auf.

Wie man oben (Abbildung 3: »Einige Gläser«) erkennen kann, sind die Schatten nicht sehr realistisch und viel zu hell. Diese Art Schatten wäre eher für sehr dünnwandige Glasobjekte geeignet, wie beispielsweise Glühbirnen.

Man bekommt bessere und realistischere Schatten mit Bündeln von vervielfältigten (dupliverted) Spotlights mit Buffered Shadows. Dieses Beleuchtungsverfahren wird in der Blender-Dokumentation (Kapitel V: Licht / Light) eingehender beschrieben. Eine zusätzliche Lichtquelle (Lamp) im Fuß jedes Glases ist nötig, um die viel zu dunklen Schatten aufzuhellen (s. Abb. 4: »Licht-Setup mit vielfachen Spots (dupliverted)«).

Dieses Licht-Setup ist zwar sehr aufwendig einzurichten, aber das Ergebnis wird diesem Aufwand gerecht (s. Abb. 5: »Gläser mit gepufferten Schatten (Buffered Shadows)«).

Gläser mit gepufferten Schatten (Buffered Shadows)