Praktische Anwendung von HDRI in der Postproduktion - Blochi.com

Alle 3D-Pakete, die in der Postproduktion verwendet werden, basieren ursprüng-
lich auf diesem Prinzip. Die grafischen Benutzeroberflächen sind stets um die
entsprechende Renderengine (den Berechnungsalgorithmus) herumgebaut. Sie
alle bieten dem Artist Unmengen von Knöpfen, Einstellungen und algorithmi-
schen Kniffen an, um die richtigen Einstellungen für diese abstrahierten Ren-
derengines zu treffen. Damit ist fotorealistisches Rendering in jedem dieser
Programme möglich, vorausgesetzt man kennt seine Renderengine, und weiß
genau wie man ihre abstraktionsbedingten Schwächen umgeht.
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6.1.2. Physikalisch Basiertes Rendering
Auf der anderen Seite gibt es die Möglichkeit, die Lichtverteilung in einem
Raum nach allen physikalischen Gesetzmäßigkeiten zu simulieren. Beim Pho-
ton-Tracing [50],wird beispielsweise der Weg einzelner Photonen verfolgt, wie
sie zwischen den Objekten immer wieder hin- und hergeworfen werden. Bei
jeder Kollision wird ein Teil ihrer Energie abgezogen und der Helligkeit des
Kollisionsobjektes hinzugefügt. Das geschieht entweder bis sie ihre Energie
verbraucht haben, oder die Berechnung wird nach einer vordefinierten Anzahl
von Kollisionen abgebrochen.
Andere Verfahren funktionieren ähnlich, und sind unter den Oberbegriffen Radio-
sity oder Global Illumination [51] zusammengefaßt. Der bekannteste dieser
Vertreter ist die Monte Carlo Methode [52]. Hier werden in einer Vorberechnung
erstmal alle Flächen in kleine Stücke zerlegt, deren Größe je nach Oberflä-
chenbiegung und Verwinkelung variiert. Dann wird für jedes dieser Stückchen
die empfangene, absorbierte und weitergestrahlte Lichtmenge ermittelt. Dieser
Schritt wird wiederholt, wobei die weitergestrahlte Lichtmenge des vorigen
Durchgangs mit berücksichtigt wird. Durch mehrere rekursive Durchgänge dieser
Art nähert sich diese Berechnung einer Lösung.
Ein wichtiges Grundprinzip ist allen diesen Simulationen gemein: Die strikte
Trennung in Objekte und Lichtquellen ist aufgehoben. Wird ein Objekt hell genug
angestrahlt, wirkt es auf den Rest der Szene selbst wie eine Lichtquelle. Ein roter
Teppichboden strahlt beispielsweise rotes Licht in den Raum zurück und färbt
damit andere Objekte ein.
Solche Simulationen waren vor 10 Jahren noch Spezialprogrammen für Spek-
tralanalyse, Lichtdesign und Architekturplanung [13] vorenthalten. Für die Post-
produktion waren diese Berechnungen viel zu aufwendig, und die entsprechende