Pure Amiga - Raytracing f�r Beginner

Hallo, da bin ich wieder.
Nein Andy, diesmal nicht zensieren, ist nurn Raytracing- Workshop.

Mitten im Sommerloch habe ich mich aufgerafft, den Raytracing-Workshop zu schreiben, nachdem genau 5 Stimmen eingetroffen sind.
Nein Doc, nicht die von Dir, dann hab ich neune :-?

Also, ich dacht mir, da ihr alle C4D angegeben habt, versuche ich mich darauf zu beschr�nken.
Aber bitte bedenkt, ich bin Lightwave-User, welches beim konstruieren ganz andere Wege geht. Also erwartet nicht den C4D-Freak, der bin ich nicht.
Wenn ihr die Screenshots gr��er braucht, mailt mir einfach. Ich will nicht riskieren, da� der Andreas sie einfach nicht in die NC nimmt.
Ich verweise hier auf meinen Raytracing-Roots Workshop in der NC55; lest ihn euch nochmal durch.


Also gut, Raytracer starten (ich hoffe, ihr habt eine GraKa, ohne ist das Raytracen nicht ernsthaft m�glich).
F�r den Anfang beschr�nken wir uns auf ein Haus, in welchem ein Tisch, St�hle,Regale, Schr�nke, Lampen, Flaschen, Computer & Maus etc. herumstehen (Praktisch die ideale Einsteiger- Szene). Sp�ter gehen wir in den Weltraum, welchen wir mit Sonne, Erde, Mond & Satellit f�llen. Zum Schlu� fliegen wir dann vom All aus auf die Erde ins Haus (als Anim). Das ganze ist nat�rlich variabel, also wenn ich euch zu einfach anfange oder ihr bessere Ideen habt, sagt bitte Bescheid!

�ber das Men� Projekt-Einstellungen-Editor stellt bitte die Grundeinheit cm ein.


Der Tisch

So, das einfachste ist der Tisch, da er simpel genug nur aus 5 W�rfeln besteht.
Als erstes kommt die Tischplatte. Also, unter Obj-Grundobj-W�rfel w�hlt ihr selbigen aus. Mit Shift k�nntet ihr jetzt wie in den Zeitungen die Ma�e direkt eingeben, aber das halte ich nicht f�r sinnvoll.
Mit der Skalierfunktion (erst Y, dann X -immer die aktivierte Verschieberichtung) macht ihr den W�rfel erst mal zur Platte.

Jetzt �ffnet bitte das Info-Fenster (Fenster-Informationen) und schaltet auf Laage um. Jetzt schaut euch mal euren Schreibtisch an. Meiner ist 140 cm lang (z), 3 cm tief (y) und ca 100 cm breit (x). Diese Werte gebt bitte unter Gr��e ein und klickt auf anwenden.
Bitte lasst das Info-Fenster auf, ihr werdet es noch brauchen. Der n�chste W�rfel hat bei mir die Werte 4,65,5 (x,y,z) und stellt das erste Tischbein dar. Verschiebt ihn (mit Shift-W k�nnt ihr ein Objekt ausw�hlen) solange (y), bis er mit dem Boden (also der x-Achse) abschlie�t.
Klickt aufs Auge und skalieren, um den Tisch gr��er zu sehen.
Dann legt die Tischplatte obendrauf (y). Jetzt mit x&z das Tischbein pasend in eine Ecke der Platte verschieben. Shift-V bringt euch nunV zum Objektverwalter. Hier seht ihr jetzt die Namen W�rfel & W�rfel.1. Benennt sie bitte um z.B. in Platte und Bein-ur (bei mir ist es in der Draufsicht in der rechts-unteren Ecke). Jetzt klickt auf Achse und benennet diese in Tisch um, in den ihr dann die Obj. Platte & Bein-ur verschiebt.
Die n�chste Achse hei�t Beine und wird in Tisch erzeugt. Nach dort verschiebt ihr Bein-ur, um es anschlie�end 3 mal zu Duplizieren.
Jetzt w�hlt ihr Bein-ur.1 (Shift-W), welches �ber Werkzeuge-Spiegeln (mit gedr�ckter Shift Taste) auf die engegengestzte Seite Versetzt wird. Macht dasselbe mit den anderen Beinen und schon ist unser Tisch fertig.

Reingefallen. Das Problem beim Raytracen ist, das die Werke meistens extrem k�nstlich wirken. Mein Tisch hat z.B., da er aus Holz ist, noch Querverstrebungen zwischen den Beinen. Da ich den Tisch nur von oben betrachte, kann ich auch hierf�r einen W�rfel benutzen, der bei mir 8 cm hoch ist, direkt unter die Tischplatte verschoben wird und zu einem Drittel in die Beine hineinragt.
Der Stuhl ist schon ungleich schwerer. Deswegen geh ich jetzt (18.7.;1:15 Uhr) auch schlafen.


Die St�hle

Preisfrage: Wieviele W�rfel braucht man, um einen Stuhl zu konstruieren? Nur Drei. Aber ich will sch�ne teure St�hle (schlie�lich kosten sie hier nix), also kommen wir um die Polygonobj. (Verschiebeobj.) nicht mehr herum. Allerdings sehen geraytracte St�hle eigentlich immer gleich aus, da meine Holzst�hle z.B. viel zu assymetrisch und verziert sind. Achtet mal drauf! (in der A+)
Ich werde 2 Stuhlformen behandeln, wobei die 2. einfacher zu konstruieren seien wird.
Der erste Stuhl wurde �hnlich schon in der A+ konstruiert, allerdings mit mehreren Fehlern.


Der 1. Stuhl

So, los gates! Zuerst die Sitzfl�che! Diese ist nat�rlich ein W�rfel, der bei mir die Ma�e 40,3,38 (x,y,z) hat. Aber nehmt ruhig ein Lineal und einen echten Stuhl. Dann sieht das realer aus, weil die Proportionen stimmen. Verschiebt die Sitzfl. schon mal links unter den Tisch. Es sollte noch locker eine zweite danebenpassen.
So, mit Shift+V ab in den Obj.-Verw. & den W�rfel in Sitzfl. umbenennen, eine Achse erzeugen (Sitz), und die Sitzfl. hineinverschieben. Am besten, ihr macht gleich noch eine Achse, in die ihr Sitz & Tisch hineinverschiebt. Diese hei�t bei mir Stuhl+Tisch und hat den Vorteil, da� man nachher diese Obj. noch im Zimmer drehen und verschieben kann.

Jetzt erzeugt �ber Obj-Grundobj-Zylinder selbigen.
Verschiebt ihn auf den Boden und skaliert in Y-Richtung solange, bis er ein wenig gr��er als der Tisch ist (Perfektionisten d�rfen das Lineal benutzen). Bei mir sinds 80 cm. Der Durchmesser eines Stuhlbeins? Hmmm, keine Ahnung. 4.5 cm erscheint mir ein guter Wert. Aber wenn ihr ein Lineal habt, messt nach.
Jetzt verschiebt es an die linke hintere Ecke der Sitzfl. und geht in den Obj.- Verw.. Eine neue Achse in Sitz, nennt sie sbeine und verschiebt den Zylinder hinein. Bei mir hei�t er sbeinhl. Die Achse erzeugen wir, damit wir nachher alle vier Beine auf einmal mit Texturen bearbeiten k�nnen. �berhaupt solltet ihr immer darauf achten, streng hierarchisch vorzugehen und reale Ma�e zu nehmen. Ich hatte fr�her sehr viel Arbeit, verschiedene Obj. zu einer Szene zusammenzuf�gen, da der Tisch z.B. nur ein hundertstel der Gr��e meiner Lampe hatte und ich mit dem Tisch gleich alle mgl. anderen Sachen geladen hatte.

Dupliziert sbeinhl und benennt es in sbeinhr um. Schlie�t den Obj.-Verw. und �ffnet mit Shift+W das Obj.-Wahl Fenster. W�hlt sbeinhr an und verschiebt es (z) auf die rechte Seite der Sitzfl�che. Alernativ k�nnt ihr auch Spiegeln, aber bei guter Vergr��erung (Auge + Skalieren) der Oberfl�che und der xz-Ansicht geht es von hand schneller und intuitiver.

Jetzt verschiebt die sitzfl (y) in die Mitte der Stuhlbeine (wo der Punkt zum Anw�hlen ist, ist auch die Mitte).

F�r die vorderen Beine geht ihr dito vor, nur da� die Beine an der Sitzfl�che enden sollten ;-)


Die Lehne

...ist ein Verschiebeobj. Das hei�t, da� wir die Lehne so zeichnen, wie wir sie von oben sehen und dann diesen 2D Umri� einfach nach unten verl�ngern, so da� eine Lehne entsteht. Skaliert und verschiebt die Ansicht (Auge anklicken) solange, bis ihr den Lehnenteil des Stuhls gro� vor euch habt. Schaltet wieder in den Obj. Modus um (Der Quader unterm Auge).

Erzeugt ein N-Eck (obj-Polyg.-N-Eck) und haltet diesesmal Shift gedr�ckt.
Jetzt gebt im nun erscheineneden Men� 30 Ecken und 40 cm Durchmesser ein.
Verschiebt es ins Sichtfeld, �ffnet Fenster-Information und gebt beim Laage- Fenster unter Richtung bei S und N eine 90 ein. Klickt auf Anwenden.

Geht jetzt in den Punkt Modus (rechts neben dem Auge) und speichert die Szene. Mit gedr�ckter Ctrl -Taste oder einzeln mit der Shift-Taste k�nnt ihr die Punkte links der Mitte in der XZ-Ansicht (oder die H�lfte, die von der Lehne weiter weg ist) anw�hlen.
Diese H�lfte m�ssen wir nun um 180 Grad zum Hinterteil drehen. Klickt auf das Drehsymbol (�ber Skalieren) und aktiviert X. Nun dreht ihr bei offenem Informations-Fenster die aktivierten Punkte mit gedr�ckter Maustaste solange, bis unter Laage-Richtung S: 270,N: -90,K: -90 erscheint. Jetzt k�nnt ihr die Maustaste loslassen (weil ihr sonst im Info-Fenster falsche Werte habt).
Ab jetzt unterscheden sich die Achsen des N-Ecks von der Welt Achse.
Geht wieder in den Objekt Modus (Quader) und skaliert anhand der y-Achse des N- Ecks, bis euch das aussehen passt. Jetzt passt es durch verschieben und skalieren in die hinteren Stuhlbeine ein (x=42 cm, y=5 cm im Infofenster).

Im Fenster Obj.-Polyg.Obj.- Versch.Obj. stellt ihr die z-Verschiebung auf ca. 25cm ein. Bei Kontur ausw�hlen klickt ihr das N-Eck doppelt an. Au�erdem aktviert ihr die Deckfl�chen (Anfang & Ende). Zweimal auf O.K. und fertig ist die Lehne. Mit Shift-W das N-Eck ausw�hlen und l�schen (mit Del). Ich habe die Lehne noch auf 42,40,70 skaliert.

Verge�t nicht das umbenennen und verschieben!


So, der zweite Stuhl

Alles wie oben, aber macht die Beine eckig (W�rfel= 4 cm, ca. 43 cm vorn/80 hinten,4 cm). Der Sitz ist ein W�rfel der Gr��e 40,2,40). Den Sitz wieder positionieren, dann in sehr gro�er Ansicht die Beine so verschieben, da� ca 2/3 der Beinfl�che im Sitz sind (in der Draufsicht). Die vorderen Stuhlbeine m�ssen ca. 3 cm �berstehen. Jetzt wird ein W�rfel auf die Sitzfl. gelegt. Richtig, diesesmal ist die Sitzfl. nur der Rahmen f�r einen Polsersitz.(37,5,37). Packt diesen in die Mitte der Sitzfl�che und versenkt ihn sch�n tief. Die Lehne ist auch ein W�rfel (5,20,4).
Wem die Sitze und der Tisch noch zu billig sind, der kann ja noch ein bischen mit Verschiebeobj. (Lehne, Polster, Sitzfl�chen) hantieren.

Heute ist der 15.08.99.
Es ist 7:09 Uhr. Was man nicht alles f�e Euch macht............ ;.)

So, jetzt geht erst mal auf Fenster-Info. (eigentlich solltet ihrs immer offen haben).
Mit Shift+W w�hlt ihr eure Szene (Tisch+Sitz) aus.
Bei der Schaltfl�che "Info" stellt ihr Objekt ein, um dann bei Darstellung "Als Quader" (mit Unterobj.) zu nehmen.
Jetzt seht ihr die unwichtigen Details nicht mehr.


Die Lampe

.....ist ideal zum kennenlernen der Pfadobjekte.

Erzeugt einen Zylinder. Dieses ist der Unterteil des Standfu�es meiner Lampe, also Fu�u (Shift+V, Achse Lampe, in diese Fu�u), die Ma�e sind 13 (Radius), 2 (H�he). Jetzt Fu�u auf die Tischplatte verschieben (y). Skaliert dazu das Bild sch�n gro�, so da� ihr gut weiterarbeiten k�nnt. Dabei seht ihr vieleicht, da� ihr nur auf volle cm verschieben k�nnt. Genauer geht es, wenn ihr mit der rechten Maustaste (rmb) aufs Verschiebesymbol geht und die Feineinstellung mit . macht.
Jetzt �ffnet Projekt-Einst.-Editor und deaktiviert Objekte im Ursprung, da ansonsten die neuen Obj. nicht in eurem Blickfeld erscheinen.
Jetzt erzeugt mit Shift ein n-eck mit 12.6 cm Durchmesser und 24 Ecken.
Aktiviert den Punkteditor (rechts neben de Augensymbol), so da� ihr die 24 Punkte seht. Mit Fenster-Punktleiste k�nnt ihr diese jetzt bearbeiten.
Bei gedr�ckter Ctrl Taste zieht ihr ein Fenster �ber das n-eck unterhalb der H�lfte und l�scht diese (del). Mit Shift selektiert ihr die beiden Punkte �ber den untersten und stellt bei Skalieren (rmb) bei x= 12.6 cm ein.
Jetzt selektiert alle Punkte �ber den beiden untersten und skaliert (y) sie, bis euch die W�lbung gef�llt. Mit Verschieben (y) legt sie halt noch ein bischen tiefer.
�ber Obj.-Polygonobj.-Schraubobj.+ Shift erscheint ein Fenster (12 Untert., Versch.=0, 360 Grad).
Geht auf Kontur ausw. und w�hlt das n-eck, indem ihr doppelt drauf klickt.
Zweimal O.K. und Fu�o ist fertig.
Verschiebt diesen auf fu�u und l�scht das n-eck.
Jetzt Shift+V .......
Die Fassung ist 2cm breit und 2cm hoch (Zylinder). Die Fassung kommt auf die Mitte von Fu�o (la�t sie ein bischen drin versinken).

Jetzt kommt der biegbare Schwanenhals.
Er ist 40 cm lang und 0.9 cm im Durchmesser und besteht aus einem Pfadobj. Erzeugt einen Kreis mit Shift (0.9 cm). GraKa User k�nnen auch 0.7 nehmen, aber dieser WS ist auch f�r AGA User.
Jetzt erzeugt ein n-eck mit shift (r=30 cm), aktiviert den Punkteditor (rechts neben Augensymbol) und l�scht mit Ctrl + Del die 3 Punkte links der Mitte.
Geht bei Information auf Parameter und deaktiviert Polygon schlie�en. Bei Polgonart stellt B-Spline ein.
Dadurch geht der Hals nicht genau durch die Punkte und wird am rundesten. Aktiviert die xy-Ansicht.
Geht auf verschieben bei deaktivierter z-Achse und verschiebt den untersten Punkt in die Mitte der Fassung. Den 2. Punkt verschiebt ihr Senkrecht dar�ber (nehmt halt den Screenshot).
Jetzt mit Shift auf Obj.-PolyObj.-Pfadobj. Als Kontur w�hlt ihr den Kreis aus (der der Querschnitt des Halses wird). Der Pfad ist das n-eck.
Bei Unterteilungen stellt 15 ein, da der Hals somst zu eckig wird (bei Real3D hat man eine Funktion, mit der man einfach den Pfad klickt, und R3D erzeugt sofort Kugeln und Zylinder anhand des Pfades, den man klickt: eine tolle Funktion, welche die ganze Arbeit hier egalisiert.). Der Rest bleibt so (Skalierung mu� auf 1 stehen). Klickt auf OK, und Voila, der Hals ist Fertig.
Jetzt zur�ck zur 4T-Ansicht und den Hals auf die Fassung schieben. Jetzt m�sst ihr noch das n-eck und den Kreis l�schen und die Obj. umbenennen und sortieren. Das alles k�nnt ihr mit Shift+V tuen.
So, der Schirm ist wieder ein Schraubobj.
Erzeugt ein n-eck (r=6.50 cm). Geht in den Punkteditor und l�scht in der xy-Ansicht die linken 3 Punkte. Geht bei Information auf Parameter und deaktiviert Polygon schlie�en. Bei Polgonart stellt Akima ein.
Jetzt (Shift) klickt auf Schraubobj. Als Drehung ben�tigen wir 180 Grad, der Rest bleibt so. Ok und fertig....stop....skaliert das Obj. noch in z-Richtung, bis es euch gef�llt. Dann an den s-hals verschieben und drehen (x=270), bis es nat�rlich aussieht. Beachtet, das nach der Drehung die Objektachsen (x,y,z,) anders als die Weltachsen sind. Entweder, ihr stellt das Men� �ber der Lupe auf Welt oder arbeitet mit den Objektachsen. So, die Lampe w�re fast fertig. Die Birne ist ein Zylinder mit 6 Seiten, 1 cm radius, 4 cm H�he und geschlossen. Passt beim Plazieren auf, da� er vom Schirm absteht.


So, da� wars erstmal. Der n�chste Teil kommt in 1-2 Monaten. Dort kommen noch kurz das Regal, der Schrank & ev. der Computer dran.
Aber haupts�chlich geht es dann um Texturen, Materialvergabe & ev. auch schon Lichtquellen.
Au�erdem werde ich dann die einzelnen Erkl�rungen (Shift+Obj-Grundobj........) extrem k�rzen und mehr zur Theorie bez�glich Material & Ausleuchtung schreiben.

Ach ja, das Modell dieser Folge werde ich in der n�chsten Folge mitschicken. Jetzt verleitet es zum �berspringen, und der Schwierigkeitsgrad steigt in der n�chsten Folge zu stark.

Bei Fragen oder anregungen mailt mir.

Tschau



Frank Steinbach