Beleuchtung einer Szenerie
Beleuchtung einer Szenerie in vier Schritten
Prinzipielles zur Beleuchtung
Wenn wir eine 3D-Szene richtig ausleuchten wollen, müssen wir bedenken, wie das Gesamtlicht in einer Situation zustande kommt. Abgesehen von der Hauplichtquelle wie etwa der Sonne, gibt es noch viele andere Lichtquellen. Handelt es sich zum Beispiel um eine Situation im Freien, so muss bedacht werden, das der Himmel eine nicht zu unterschätzende Lichtquelle darstellt. Das Blau des Himmels, oder etwa bei Sonnenuntergang der rötliche Ton, den das Firmament annimmt, beeinflusst die Gesamtstimmung der Szene wesentlich, alles nimmt diesen Farbton in diffizieler Weise an. Aber nicht nur das ist bestimmend für die Lichtfarben. Ebenso wichtig ist das diffuse Streulicht, das von farbigen Flächen wieder in die Szene emitiert wird. Im oberen Bild ist dies die grüne Fläche, im unteren Bild sind es alle drei farbigen Flächen, die den Kopf umgeben. Moderne Lichtberechnungsverfahren wie Radiosity oder Global Ilumination Renderer können diese Streueffekte heute verlässlich ermittleln. Dies hat aber oft sehr lange Einstellungszeiten und, wesentlich entscheidender, extrem lange Renderzeiten zu Folge. Darüberhinaus ist das Endergebniss zwar physikalisch korrekt, oft aber langweilig. Daher möchte ich hier zeigen, wie man mit den Standardlichtquellen von 3DMax 5 zu realistischen Grundeinstellungen für eine Szene gelangt und habe verschiedene Beispiele erarbeitet, die als Download verfügbar sind und leicht verändert werden können.


Es gibt wesentlich mehr Lichtquellen, als man gemeinhin anehmen möchte. Abgesehen von der Hauptlichtquelle wie etwa der Sonne gibt es auch noch Streulichtquellen wie etwa den Himmel oder grosse Flächen. Korrekt betrachtet reflektiert jeder Gegenstand Licht..je grösser eine Fläche ist, oder je heller oder gesättigter in der Farbe, desto mehr beeinflusst diese die Gesamt-Licht Situation. Es können daher oftmals kleinere Objekte vernachlässigt werden.
Aufbau einer Lichtsituation.
Im ersten Schritt setzten wir die Hauptlichtquelle, das Keylight. Da es sich um eine Aussenszene handelt, verwende ich ein Direct-Target-Light, das parallele Lichtstrahlen emitiert. Als Schatten wird ein Area-Shadow definiert. Das erhöht zwar die Renderzeiten, macht die Scahten aber realistisch. Wichtig: Keine andere Lichtquelle in der Szene generiert Schatten. Das Ergebniss der ist weit davon entfernt, gut beleuchtet zu wirken.


Das Keylight definiert das Hauplicht in der Szene und ist die einzige Lichtquelle, die einen Schatten generiert.
Nun kommt ein entscheidender Schritt: wir fügen rund um die Szene 5 Omni Lights an, die sogenannten Skylights. Die meisten haben Helligkeitswerte um 0,2 - maximal 0,35 . Dies deshalb, weil sich die einzelnen Lichtquellen ja addieren. Die Szene würde mit den Standardwerten schnell viel zu hell werden. Wichtig ist, das sämtliche Lichtquellen den selben Farbton abstrahlen, den der Himmel aufweist. So bekommen alle Objekte einen leicht bläulichen Ton wie er für Sonnentage typisch ist. Wäre der Himmel, weil z.B. Abend ist rötlich, dann hätten die Omnilights genau diesen rötlichen Ton. Dies kann man bei den Downloads in der Abendszene gut erkennen.


Die Omnilights mit der Himmelsfarbe werten die Szene schon deutlich auf. Sie sind rund um das Objekt angeordnet und auch darüber. Also überall dort, wo bläuliches Licht emitiert wird.
Nun kommt eine weiteres Licht hinzu, diesmal ein grünliches Omnlight, welches das Streulicht des Bodens erzeugt. Diese Licht ist unter dem Boden positioniert und wird daher Groundlight genannt. Das Groundlight hinterlässt in den Schatten der Objekte eine deutliche Färbung, was die Szene um einiges lebendiger macht. Wäre der Boden z.b. rot, so müsste das Groundlight an diesen Farbton angeglichen werden.


eventuell Bildlegende zum Screenshot
Im letzten Schritt wende ich noch einen kleinen Trick an: um die Absorbtion zu imitieren, die gewöhnlich in Ecken oder bei sehr dicht an einander liegenden Objekten auftritt, erzeuge ich weiteres Omnilight, das ich unter dem Boden sehr nahe der Ecke platziere. Das besondere an diesem Absorber-Light ist sein negativer Lichtwert, das bedeutet, es wird kein Licht emitiert, sondern welches von der Szenerie abgezogen. Das ist eine gute Möglichkeit, Akzente in einer Szene zu setzen-. Wichtig ist hierbei eine Far-Attenunation zu definieren, das heisst, eine begrenzte Reichweite des Lichts zu definieren. Ansonsten wird die gesamte Szene dunkler, was wir sicher nicht wollen.


Zuletzt wird noch ein Absorber-Light eingebaut, ein kleines aber recht lebendiges Detail.