Grundlagen

Planung und Gliederung eines CGI-Projekts

Den Überblick behalten.

Ein CGI-Projekt wird sehr schnell sehr komplex. Um nicht den Überblick zu verlieren, hilft neben einer sorgfältigen Projektplanung, die Gliederung in thematisch zusammengehörige Bereiche. Auch wenn die Bearbeitung dieser Bereiche, zeitlich nicht streng nacheinander stattfindet, hilft mir eine Unterteilung in die folgenden Bereiche, ein Gefühl dafür zu bekommen, welche Elemente ich bereits habe und was mir zur Umsetzung des Projekts noch fehlt:

1 Modelierung
2 Texturierung
3 Beleuchtung
4 Rendering
5 Postproduktion

 

Diese Gliederung verwende ich auch um ein Angebot zu erstellen. Nähere Infos und Erklärungen hierzu, wird es in einem gesonderten Kapitel, zum Thema Kalkulation geben.

3D Objekte

Die Basis für jedes CGI bilden die verwendeten 3D-Objekte. Dabei gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, um an die benötigten Polygonobjekte zu kommen.

 

SELBST MODELIERTE POLYGONOBJEKTE

Der Weg zu selbsterstellten 3D-Objekten ist sicherlich der beschwerlichste. Um detailreiche Objekte für hochaufgelöste, fotorealistische Renderings zu erstellen, erfordert es eine Menge Erfahrung und das Erlernen einer Vielzahl unterschiedlicher Modelierungstechniken.

Meiner persönlichen Meinung und auch meiner Erfahrung nach, ist es nicht zwingend notwendig, als Fotograf die komplexe Welt der Modelierung, in allen Einzelheiten zu beherrschen. Nichtsdestotrotz sollte man sich grundlegende Modelierungstechniken aneignen, um Objekte zu modifizieren und dem gewünschten Verwendungszweck anpassen zu können. Nicht jeder Still-Life-Fotograf wird in der Lage sein, jeden Dummy für eine Aufnahme selbst zu erstellen, genauso wenig, wie ein Möbelfotograf in der Lage ist, den Setbau für eine aufwändige Interieur-Aufnahme alleine zu stemmen. Wichtig ist, genau wie in der konventionellen Fotografie, zu wissen was machbar ist und welcher Externe das benötigte Objekt, im festgelegten Zeitplan, zu kalkulierbaren Kosten, in der benötigten Qualität liefern kann.

Wer sich intensiver mit der Erstellung von realistischen Objekten auseinander setzen möchte, findet neben den umfangreichen Modelierungstools, die Cinema4D bereits an Bord hat, eine Vielzahl zum Teil hochspezialisierter Programme, mit denen sich nahezu jede, noch so komplexe Aufgabe lösen lässt.

Zwei meiner derzeitigen Favoriten möchte ich an dieser Stelle kurz erwähnen. Cinema4D bietet der aktuellen Version, die Sculpting Technik bereits serienmäßig. Beim Sculpting wird das Polygonobjekt praktisch wie ein Klumpen Ton behandelt, der sich mit den unterschiedlichsten Werkzeugen, im wahrsten Sinne des Wortes modelieren lässt. Mit dieser Technik lassen sich sehr organische Formen und Objekte mit feinsten Details erstellen. Eine Software, die auf der gleichen Technik basiert und vom Funktionsumfang weit über die Sculpting-Werkzeuge von Cinema4D hinausgeht, ist zBrush von Pixologic. zBrush ist ein Modelierungstool das es ermöglicht, die komplexesten Objekte, mit feinsten, hochaufgelösten Details zu erstellen. Für Modelierungsfreaks ein absolutes Muß.

Eine weitere Modelierungssoftware, die ich nicht unerwähnt lassen möchte, ist MarvelousDesigner. Dieses Werkzeug ist auf die Simulation von Stoffen spezialisiert. Ursprünglich für die Erstellung von kompletten Kleidungsstücken, mithilfe von kompletten Schnittmustern gedacht, lässt sich MarvelousDesigner wunderbar, im Interieurbereich, für die Simulation von Stoffen verwenden. Mit diesem Werkzeug gelingen Kissenbezüge mit realistischen Falten, Bettdecken, Überwürfe und Vorhänge, auf unglaublich realistische Weise.

Die Liste, der zum Teil hochspezialisierten Software-Tools aus dem Modelierungssektor, lässt sich nahezu endlos weiterführen. Mitlerweile gibt es für nahezu jedes Modelierungsproblem ein spezialisiertes Tool.

 

KOMMERZIELLE ANBIETER FÜR 3D-OBJEKTE

In den letzten Jahren hat sich eine stetig wachsende Zahl kommerzieller Anbieter hochwertiger 3D-Objekte auf den Markt etabliert.
Speziell für Architekturvisualisierungen, bietet z.B. www.designconnected.com nahezu jeden Designklassiker als 3D-Modell.
Die Websiten von www.turbosquid.com und www.humster3d.com bieten ein breites Angebot von 3D-Objekten, aus allen Lebensbereichen. Ich empfehle vor dem kostenpflichtigen Download genau hinzuschauen, da die Qualität der Objekte sehr unterschiedlich ist und nicht jedes angebotene Objekt, für fotorealistische Renderings ausreichend detailiert ist. Gerade Automodelle haben oft einen Innenraum, der an Detailreichtum sehr zu wünschen übrig lässt.

 

KOSTENLOSER 3D-CONTENT

Neben den kostenpflichtigen Anbietern von 3D-Objekten, gibt es auch immer mehr Anbieter von kostenfreiem Content. Eine nahezu unüberschaubare Anzahl von 3D-Objekten bietet die Website von www.archive3d.net. Die Qualität ist für fotorealistische Renderings allerdings oft nicht ausreichend. Für unscharfe Objekte im Hintergrund oder als Ausgangsobjekt, um eine neues 3D-Modell zu erstellen, bin ich auch unter diesen kostenfreien Objekten schon oft fündig geworden.
Die Modelle kostenloser Anbieter liegen oft nicht im nativen .c4d Format vor und müssen erst aus dem 3DS-Format oder .Obj-Format konvertiert werden, was mit den aktuellen Versionen von C4D aber problemlos klappt.

Kommerzielle Anbieter von 3D-Content bieten oft eine Auswahl kostenloser Objekte als "kleinen Gruß aus der Küche" an. Für den Download ist meißt das Anlegen eines Nutzerprofils nötig. Hier lohnt es sich immer einmal vorbeizuschauen, da hin und wieder Objekte, die normalerweise Kostenpflichtig sind, für eine begrenzte Zeit kostenfrei, zum herunterladen angeboten werden.

 

ÜBERNAHME VON CAD-DATEN

Gerade bei der Visualisierung technischer Produkte bietet sich die Übernahme von CAD-Daten an, da nahezu jedes technische Gerät oder Bauteil, in den Entwicklungsabteilungen der Hersteller, als 3D-Datensatz existiert.
Außer einigen technischen Stolpersteinen, sind hier nicht unerhebliche Sicherheitsrisiken zu bedenken. Mit der Herausgabe der Konstruktionsdaten, legt der Entwickler eines Produktes sein komplettes Know-How offen und der Fotograf muß sich an jeder Stelle bewußt sein, welches Risiko für ihn entsteht, wenn durch sein Verschulden, diese Daten in die falschen Hände gelangen.

Als Datenformat für die Übergabe von CAD-Daten, bietet sich das step-Format an. Im Regelfall ist eine Abstimmung beim Export der Daten, aus der Konstruktionssoftware und dem Import in Cinema4D nicht zu umgehen. Ist diese Abstimmung allerdings einmal gemeistert, funktioniert der Austausch zwischen den gängigen CAD-Programmen und Cinema4D meist reibungslos.

 

DAS EIGENE ARCHIV

Die Geschwindigkeit und Effizienz bei der Erstellung einer kompletten Szene hängt maßgeblich vom Vorhandensein einer gut sortierten Bibliothek ab. Daher rate ich alle selbst erstellten Objekte, alle gekauften oder frei verfügbaren Objekte, bei denen die Wahrscheinlichkeit besteht, dass sie auch in anderen Szenen Verwendung finden, zu extrahieren und in separaten, eindeutig benannten Szenen abzuspeichern. Ein gut sortiertes Archiv steigert die Effizienz und bringt eine enorme Zeitersparnis mit sich.

Texturen

Maßgeblicher Faktor für den Realitätsgrad einer Visualisierung, ist die Oberfläche der verwendeten 3D-Objekte. Jeder Fotograf weiß, wie sehr die Oberfläche eines Gegenstandes, das Verhalten des auftreffenden Lichts beeinflusst.

Je detaillierter und realistischer eine Textur angelegt ist um so realistischer wird das Ergebnis im Rendering sein. Die Textur entscheidet über Refektionen, Transparenzen, kleinste Unebenheiten und Details.

Die aktuellen Versionen von Cinema4D bieten eine Menge mächtiger Tools, um eigene Materialien und Texturen zu erstellen. Auch für diesen Bereich gibt es eine Menge Software von anderen Anbietern, die den Funktionsumfang von Cinema4D weit übersteigen.

Auch zum Erstellen von Texturen bietet das Internet eine unüberschaubar große Menge an Content.
Kostenfreie Archive sind zum Beispiel www.mtextur.com. Ein kommerzieller Anbieter hochwertiger Texturen, den ich oft nutze ist www.poliigon.com

Wenn Auftraggeber eigene Oberflächen Ihrer Produkte entwickelt haben, ist es notwendig von diesen Oberflächen ein Repro anzufertigen und aus diesen Fotografien eine Textur zu erstellen.

Erwähnt werden sollten hier in jedem Fall die vielleicht mächtigsten Texturierungstools „Substance Painter, Substance Alchemist und Substance Designer“. Der Hersteller dieser Tools, die mittlerweile als Industriestandart im Bereich 3D-Texturierung angesehen werden, gehört zu Adobe.

Beleuchtung

An dieser Stelle sollte die erfahrene Werbefotografin und der erfahrene Werbefotograf seine komplette Kompetenz ausspielen. Jegliche Erfahrung in der Lichtsetzung, ob im Studio oder on-Location lässt sich eins zu eins auf das virtuelle Studio übertragen. Diese Kenntnisse sind die Voraussetzung für fotorealistische Visualisierungen.

Rendering

Um komplexe Szenen, in zeitlich erträglichen Rahmen zu berechnen, ist ein schneller Rechner notwendig. Generell lässt sich sagen: Egal wie leistungsfähig der eigene Computer ist, er ist immer zu langsam.

Grundsätzlich ist bei der verwendeten Renderengine zwischen CPU- und GPU- basierten Renderern unterscheiden. CPU basierte Renderer berechnen das Bild mithilfe der Prozessoren und des Arbeitsspeichers. GPU basierte Renderer lagern die Berechnung auf die Grafikkarte aus. Es handelt sich hier um zwei völlig unterschiedliche Ansätze der Bildberechnung.

Je nach Beschaffenheit der zu berechnenden Szene entscheidet beim CPU-Rendering, nicht nur die Anzahl und die Taktfrequenz, der zur Verfügung stehenden Prozessorkerne über die Performance, sondern in großem Maß auch der installierte Arbeitsspeicher.

Um die Geschwindigkeit zu steigern, ist es möglich (falls mehrere Rechner zu Verfügung stehen), die vorhandenen Computer zu einem Netzwerk zu verbinden. Cinema4D wird dann mit allen, im Netzwerk zur Verfügung stehenden Prozessorkernen am aktuellen Rendering arbeiten. Dies ist sowohl bei Einzelbildern, wie auch bei Animationen möglich.

Wenn die eigenen Rechnerkapazitäten nicht ausreichen, um ein Projekt bis zur Deadline zu berechnen, gibt es auch hierfür Dienstleister die gegen überschaubare Gebühr, die benötigte Rechenleistung zur Verfügung stellen und die Berechnung der Bilder übernehmen.

Ich habe in diesem Bereich die besten Erfahrungen mit der Renderfarm von Rebus gemacht. Das Unternehmen bietet einen sehr zuverlässigen Service und ein komfortables Userinterface.

Postproduktion

Wie in der herkömmlichen Fotografie, ist eine Nachbearbeitung der Aufnahmen, in einem Bildbearbeitungsprogramm wie Photoshop oder Affinity Photo unumgänglich. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die 3D-Software keine RAW-Dateien generiert. Um den Workflow, den ich mir in der konventionellen Fotografie angeeignet habe nicht umstellen zu müssen, gebe ich die Renderings als 16Bit-tiffs in Cinema4D aus und mache die Grundbearbeitung im Kamera-RAW-Filter von Photoshop. Hierbei handelt es sich nicht um keine wirkliche RAW-Bearbeitung. Es stehen aber alle, aus der RAW-Konvertierung gewohnten Werkzeuge und Funktionen zur Verfügung. Die weitere Bearbeitung und Composing erfolgt in Photoshop. Genau wie in der herkömmlichen Fotografie auch.