Blender Dokumentation: Buffer-Schatten 2.37

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Blender v2.37
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Die Beleuchtungsmodelle, die bis jetzt untersucht wurden, produzierten nur mehr oder weniger beleuchtete Bereiche auf den Objekten, aber keinen Schattenwurf, und eine Szene ohne ordentlichen Schatten verliert ihren Realismus und ihre Tiefe.


Auf der anderen Seite benötigt man für einen richtigen Schatten einen guten (und langsamen) Raytracer. Für den Blender Scan Liner können Schatten mittels des shadow buffer Algorithmus für schattenwerfende Lichter berechnet werden.
Das heisst, dass ein Bild aus der Sicht der Spot Lampe gerendert wird, in dem aber nur die Entfernung eines berechneten Pixels zur Lampe in einem 24-Bit-Wert gespeichert wird.
Jeder Punkt des gerenderten Bildes, der weiter entfernt ist als der, der auf dem Bild, das aus der Sicht der Lampe gerendert wurde, auftaucht, liegt im Schatten.


Der shadow buffer speichert die Daten. Um den Algorithmus schnell, kompakt und effizient zu halten, hat der shadow buffer eine vorher festgelegte Größe, die in Blender von 512x512 bis 5120x5120 reicht. Je höher der Wert, desto genauer das Ergebnis.


Der Benutzer kann den Algorithmus mit Hilfe der Knöpfe im Spot Panel beeinflussen (Abbildung 1).

Abbildung 1: Shadow und Spot Panel für die Spot-Lamp.
  • ShadowBufferSize - Feld zur Eingabe von Zahlen, von 512 bis 5120, definieren der shadow buffer Größe
  • ClipSta, ClipEnd - Die weitere Verbesserung der Effizienz der Schatten Berechnung wird nun nur noch in einem vordefiniertem Entfernungsbereich, ausgehend von dem Spot vollzogen. Dieser Bereich beginnt bei ClipSta, welcher näher beim Spot liegt und geht bis zu ClipEnd, welcher sich weiter entfernt vom Spot befindet (Abbildung 1 im Kapitel Spot-Lamp).

Alle Objekte, die sich näher als ClipSta befinden, werden nie auf Schatten überprüft und sind immer beleuchtet. Objekte, die weiter entfernt sind als ClipEnd, werden nie auf Licht geprüft und sind immer im Schatten. Um einen realistischen Schatten zu erreichen, muss ClipSta kleiner sein als die kürzeste Distanz zwischen jedem relevantem Objekt der Szene und des Spots.
Gleichzeitig muss ClipEnd größer sein als die größte Distanz. Um den vorhandenen Speicher besser zu nutzen und für verbesserte Schatten Qualität, muss ClipSta so groß und ClipEnd so klein wie möglich ausfallen.
Das verkleinert den Bereich, in dem Schatten berechnet werden.

  • Samples - Um weiche Schatten zu bekommen, wird der shadow buffer, wenn er berechnet wurde, mit seinem eigenem anti-aliasing Algorithmus, der funktioniert, indem eine Durchschnittsberechnung des Schatten Wertes mit dem Quadrat einer Seite und einer vorgegebenen Anzahl von Pixeln durchgeführt wird, gerendert. Samples bestimmt die Anzahl der Pixel. Standardmässig steht samples auf 3, das entspricht einem Quadrat von 3x3. Höhere Werte sorgen für besseres anti-aliasing und eine langsamere Berechnung.
  • Bias - Das ist die Verwacklung, die bei der Berechnung der Schatten benutzt wird. Je höher, desto besser und langsamer.
  • Soft - Kontrolliert die Sanftheit der Schattenränder. Je höher der Wert, um so weicher und erweiterter sind die Schattenränder. Für gewöhnlich sollte ein Wert gewählt werden, der vom selben Wert wie der der samples bis zum doppelten dieses Wertes reicht.
  • Halo step - Die Abstufung der halo samples für volumetrische Schatten bei eingeschaltetem volumetrischem Licht. Das wird im Kapitel Volumetrisches Licht erklärt.


Abbildung 2: Spot-Lamp Schatten Beispiele
ClipSta=2; ClipEnd=40; Samples=3; Bias=1; Soft=3; BufSize=512
ClipSta=23; ClipEnd=40; Samples=3; Bias=1; Soft=3; BufSize=512
Kleinerer Schatten, nur die Rückseite der Sphere ist im Buffer
ClipSta=2; ClipEnd=30; Samples=3; Bias=1; Soft=3; BufSize=512
Alle Objekte hinter ClipEnd liegen komplett im Schatten
ClipSta=2; ClipEnd=40; Samples=3; Bias=1; Soft=10; BufSize=512
ClipSta=2; ClipEnd=40; Samples=6; Bias=1; Soft=20; BufSize=512
ClipSta=2; ClipEnd=40; Samples=12; Bias=1; Soft=40; BufSize=512
ClipSta=2; ClipEnd=40; Samples=3; Bias=4; Soft=10; BufSize=512
ClipSta=2; ClipEnd=40; Samples=6; Bias=4; Soft=20; BufSize=512
ClipSta=2; ClipEnd=40; Samples=12; Bias=4; Soft=40; BufSize=512
Blender3D FreeNote.gif

Damit Schatten überhaupt gerendert werden können müssen sie in den Scene Buttons (F10) erst aktiviert werden. Der Shadow Button muss gedrückt sein!



Links[Bearbeiten]

Die englischsprachige Vorlage dieses Textes
Das Blender Buch

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