Benutzer:Toni Grappa/ Yafray

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Diese Seite bezieht sich auf Blender v2.42

YafRay[Bearbeiten]

Abbildung 1: Ausschnitte des YafRay Panels in Blender

YafRay (Yet Another Raytracer) ist ein open source Renderer und erzeugt fotorealistische Bilder. Seit Version 2.32 gibt es die Möglichkeit, Szenen direkt aus Blender heraus mit YafRay zu rendern. Neben Blender müssen Sie deshalb auch YafRay auf Ihrem System installiert haben. YafRay verwendet u.a. auch die Photon Mapping Technik und damit Sie die Einstellmöglichkeiten in dem ensprechenden Panel in Blender besser in den Gesamtzusammenhang einordnen können, zuerst einige allgemeine Bemerkungen über Photonen.


Die Photon Mapping Technik wurde 1995 von Henrik Wan Jensen entwickelt und basiert auf einem zweistufigen Algorithmus.

Der erste Arbeitsschritt besteht darin, virtuelle Photonen von einer Lichtquelle mit einer zufälligen Verteilung in die Szene zu senden. Die Photonen interagieren mit den Oberflächen und bei „jedem Kontakt“ werden spezielle Informationen darüber abgespeichert wie z.B. die Richtung des Strahls, Energie etc. Diese Daten werden in der sogenannten Photon Map gespeichert.

Um die optimale Anzeige von Caustiken und globaler Beleuchtung [GI] zu erreichen, arbeitet man mit zwei Photonmaps, der Global Photonmap und der Caustics Photonmap.

Der Grund für diese aufwändige Methode liegt darin begründet, das indirekte, diffuse Beleuchtung, repräsentiert durch globale Photonen, zuerst in der Szene gestreut wird, bevor sie vom Auge wahrgenommen wird und zeichnet sich durch weiche Übergänge aus. Deshalb muss in einem grossen Radius nach verhältnismässig vielen Photonen gesucht werden. Ganz im Gegensatz dazu die Caustics Photonen, welche direkt vom Auge gesehen werden und zudem scharfe Kanten aufweisen. Für Kaustiken muss in einem kleinen Radius nach Photonen gesucht werden.

Die Photonmap ist eine Art Datenrepräsentanz, die die Photonen bei ihrem Weg durch die Szene hinterlassen haben. Das Resultat ist ein beobachtungsunabhängiges Abbild der indirekten Beleuchtung. Die Causticmap ist nicht Teil der Photonmap sondern wird direkt im Renderarbeitsgang eingelesen.


Genug - kann nie genügen[Bearbeiten]

Abbildung 2: Szene mit Indigo gerendert

Die Berechnung von GI [Global Illumination] kann sehr lange dauern, besonders wenn man Lösungen verwendet, die tausende von Samples pro Pixel verwenden, die ihrerseits dutzende Male mit ihrer Umgebung reagieren. Renderer, die mit dieser Methode arbeiten (Indigo) sind extrem langsam und benötigen mitunter Tage für die Berechnung eines Bildes. Allerdings haben die Ergebnisse dann aber eine besondere Qualität mit einer fast unglaublich realistischen Abbildung.

Andere Lösungsansätze versuchen nicht -wie die un-biased Renderer- exakt zu arbeiten , sondern rechnen in Näherungswerten. Im Prinzip arbeiten sie in zwei Arbeitsschritten. Im ersten werden nicht viele millionen Strahlen benutzt, sondern nur einige hunderttausend. Diese ergeben ein ungefähres Bild der globalen Lichtsituation - die Photonmap. In dem zweiten Arbeitsschritt tastet der Raytracer zwar noch die Szene ab, wenn er aber auf die „Photonmap“ stößt, nutzt er deren Informationen und schickt keine weiteren Strahlen ab. Hierin liegt die besondere Bedeutung der Photonmap für die Verkürzung der Renderzeiten. Damit wird auch verständlich, dass einige Anstrengungen unternommen werden müssen, aus der relativ niedrig auflösenden Photonmap die fehlenden Daten durch Interpolation herauszurechnen.

Warum sind die Bilder in Yafray immer dunkler als in Blender?[Bearbeiten]

Abbildung 3: Den Welthintergrund in Blender heller stellen

Yafray und Blender verfolgen unterschiedliche Lichtkonzepte und deshalb sollten Sie als erstes einige wenige Einstellungen ändern, bevor Sie überhaupt die Lichtparameter einstellen.


Der Welthintergrund[Bearbeiten]

Bei GI (Global Illumination) wird der Welthintergrund in die Berechnung mit einbezogen. In Blender ist dieser standardmäßig auf dunkelblau gestellt - die Betonung liegt hierbei auf „dunkel“. Stellen Sie deshalb bitte den Welthintergrund auf weiss ein.


Die nächsten wichtigen Voreintellungen nehmen Sie bitte in den Buttons Gamma und Exposure vor.


Der Gamma Wert[Bearbeiten]

Idealerweise würde ein Ausgabegerät den Helligkeitswert 0 als Schwarz und den Helligkeitswert 1 als Weiß abbilden und alle dazwischen liegenden Werte linear zwischen Schwarz und Weiß als unterschiedliche Grauwerte darstellen. Dies entspräche einem Gamma von 1.

Aufgrund produktionstechnisch bedingter Faktoren ist eine solche Linearität bei Aufnahmegeräten (z.B. Kameras) oder Ausgabegeräten (z.B. Bildröhren) nicht zu erreichen. Damit keine Helligkeitsinformationen verloren gehen oder aber überbetont dargestellt werden, hat jedes Gerät die Möglichkeit einer Gammakorrektur zur Linearisierung der Abbildungsleistung. Da mein Flachbildschirm z.B. den Gamma Wert von 2.2 hat (Mac i.d.R. 1.8), setze ich den Wert in Yafray auch auf 2.2. Jetzt ist das Bild für die Ausgabe auf meinem Monitor angepaßt.

Der Gammawert ist von seiner Anlage her eigentlich nur dafür gedacht, die einzelnen Ausgabegeräte zu synchronisieren, wird aber in manchen Tutorials auch als „Effektfilter“ für hellere Bilder verwendet.


Wenn Sie eine möglichst genaue Farbwiedergabe mit Ihrem Monitor erreichen wollen, sollten Sie in kalibrieren. Für den normalen „Hausgebrauch“ reichen dazu Programme aus, mit denen Sie die Einstellungen von Hand vornehmen können. Selbst ein nur halbwegs korrekt eingestellter Monitor wird Ihnen die Arbeit sehr erleichtern.

Eine gute Software finden Sie unten auf der Seite unter Links (englisches Programm).


Exposure[Bearbeiten]

In der Kameratechnik bezeichnet „Exposure“ das Verhältnis zweier Größen, nämlich zwischen Belichtungszeit und Blendenöffnung. Bei identische Lichtverhältnissen sind Sie somit in der Lage den Film heller oder dunkler zu belichten, je nachdem welche Kombination von Blenderöffnung und Belichtungszeit Sie eingestellt haben.

Das menschliche Auge ist in der Lage ca. 10.000 Helligkeitsunterschiede zu erkennen, der Bildschirm kann aber nur 255 Helligkeitsunterschiede darstellen. Wenn Sie also eine Szene haben in der helles Sonnenlicht in ein Zimmer fällt, sind die Helligkeitsunterschiede gewaltig und können nicht adäquat dargestellt werden. Entweder ist das Zimmer zu dunkel oder die Außenszenen sind zu hell. Hier hilft die Funktion „Exposure“ weiter. Als einfache Grundregel kann gelten:

Je heller das Licht in der Szene ist, desto geringer kann der Wert für Exposure ausfallen.

  • Werte zwischen 0.5 – 4 werden für helle Innenrausszenen verwendet
  • Werte höher als 4 werden für dunkle Innenraum- oder Nachtszenen verwendet.
  • „Aussenaufnahmen in vollem Sonnenlicht“ benötigen i.d.R. keinen oder nur einen sehr kleinen Wert.


Blender3D FreeTip.gif

Den Gamma- und Exposure Wert sollten Sie immer als erstes einstellen. Fehler, die Sie hier nicht machen, müssen Sie auch später nicht durch abenteuerliche Lichtsettings korrigieren.



Exposure betrifft nur die Helligkeitsverteilung beim Rendern. Wie Sie in den nebenstehenden Bildern erkennen können ist die Qualität mit den Standardeinstellungen noch unbefriedigend. Wie diese gesteigert werden kann erfahren Sie in den nächsten Abschnitten.


Abbildung 1: Exposure = 10
Abbildung 1: Exposure = 5
Abbildung 1: Exposure = 1


Links[Bearbeiten]

http://www.hex2bit.com/products/product_mcw.asp

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