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Kapitel 6 (Teil 1)
6.
ARBEITEN IM DESIGNMODUS
6.1 ÜBERSICHT
6.2 3D-HARDWAREBESCHLEUNIGUNG
6.3 ECHTZEITSCHATTEN
BEIM DURCHWANDERN
6.3.1 Das Prinzip
6.3.2 Einschalten
von Echtzeit-Licht- und Schattenberechnung
6.3.3 Die
Optionen-Dialogbox für Licht- und Schatten Berechnung
6.3.4 Der
Schattenpinsel
Im
Designmodus von VA - Virtual Architecture richten Sie Ihre Wohnung ein. Hierfür steht Ihnen
zusätzlich zu der oberen horizontalen Symbolleiste eine zweite horizontale
Symbolleiste zur Verfügung, mit der Sie für das aktuelle Fenster spezielle Einstellungen vornehmen können, sowie eine
vertikale Symbolleiste, mit der Sie für selektierte Objekte bestimmte Aktionen
ausführen können, zur Verfügung. Im folgenden Abschnitt werden zuerst sämtliche
Schaltflächen der zweiten Symbolleiste beschrieben. Der Zustand
dieser Schaltflächen gilt für das gerade aktuelle Fenster. Wenn Sie also mit
mehreren Fenstern arbeiten, so können sich die
Schaltflächen beim Wechseln von einem zum nächsten Fenster ändern. So ist
es z. B. möglich, in einer Ansicht in der Draufsicht und in einer anderen Ansicht parallel dazu in der
Perspektive zu arbeiten. Die Aktualisierung bei Änderung von Objekten o.ä. erfolgt in allen Fenstern, so dass Sie z. B. die
Aktion, die Sie in der 2D-Asicht vornehmen, direkt in der Perspektive
kontrollieren können.
Haben Sie
Ihre Wohnung im Designmodus eingerichtet und wechseln, um noch Änderungen oder
Ergänzungen vorzunehmen, zurück in den Konstruktionsmodus, können Sie durch Anklicken von
 die Anzeige der Möblierung ein- oder ausschalten.
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oder
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(Startseite des VA Software Online Handbuches)
Nicht
zuletzt auf Druck der Spiel-Industrie entstanden in den letzten Jahren für den
PC immer leistungsfähigere Grafikkarten mit 3D-Beschleunigung. Parallel zu
diesen Grafikkarten entwickelte Microsoft eine Schnittstelle, die es ermöglichte,
unabhängig von der verwendeten Grafikkarte deren spezifische
Eigenschaften
- u.U. die 3D-Beschleunigung - in gängiger Software zu benutzen.
VA - Virtual
Architecture macht von diesen Möglichkeiten Gebrauch und bietet neben der weiterhin existierenden Möglichkeit des
reinen Software-Renderings (alle Pixel werden per Software erzeugt) -
auch die Unterstützung von DirectX 7.0. Das hat zur Folge, dass 3D-Hardware auf
Grafikkarten verwendet werden kann.
Es existiert
lediglich eine Dialogbox, in der Sie konkret Einstellungen über die Verwendung
von DirectX vornehmen können: die Optionen-Dialogbox Durchwandern/3D
Hardware.
Außer der
Möglichkeit, mit Hilfe des eingebauten Raytracers für ein Bild oder auch
für ein Video Schatten oder auch Spiegelungen und Brechungen zu erzeugen,
existiert eine zweite Variante der Schattenberechnung. Diese Variante eignet
sich besonders gut für das Durchwandern von Szenen bei gleichzeitiger
Darstellung von Schatten.
Hinweis: Die Berechnung von Echtzeitschatten, wie im Folgenden beschrieben, hat keinerlei Einfluss
auf die Ergebnisse des Raytracers. Insbesondere wird die Berechnung von
Schatten mit Hilfe des Raytracers durch die Echtzeitschatten nicht beschleunigt.
Das Prinzip der Berechnung von Echtzeitschatten ist relativ einfach und soll
hier zum näheren Verständnis der
verschiedenen Einstellungsmöglichkeiten kurz erläutert werden.
VA - Virtual
Architecture verwendet bei der Darstellung im Designmodus bei so gut wie allen Oberflächen so genannte Texturen, um z. B. Holzmaserungen oder Tapeten darzustellen.
Die Idee ist nun, zusätzlich zu diesen Texturen auf Flächen eine zweite Textur zu "kleben", die die Helligkeitsverteilung auf dieser
Fläche inklusive der auf die Fläche geworfenen Schatten widerspiegelt. Beide
Texturen (also z. B. die Holztextur und die Lichtverteilungstextur) werden dann
bei der Darstellung gemischt.
Da die
modernen Grafikkarten mit 3D-Hardware-Beschleunigung das gleichzeitige
Darstellen von zwei Texturen auf einer Fläche im allgemeinen unterstützen, ist -
sobald die Lichtverteilung einer Fläche einmal berechnet ist - nahezu kein
Performance-Unterschied zwischen der Darstellung mit oder ohne Schatten
messbar, da es diesen modernen Grafikkarten quasi "egal" ist, ob Sie eine oder
zwei Texturen für eine Fläche verwenden. Die Qualität der Licht- und
Schattendarstellung auf einer Fläche hängt letztlich nur von der Qualität der
sie widerspiegelnden Textur ab.
VA - Virtual
Architecture verwendet solche Schattentexturen nur für Wände, Fußböden, Decken, Deckenplatten, Schornsteine, Über/Unterzüge und viereckige Stützen - d.h, nur auf diesen Flächen werden Schatten
dargestellt. Das bedeutet nicht, dass andere Elemente, z. B.
Einrichtungsgegenstände, Schatten werfen können. Hingegen werden auf Einrichtungsgegenständen
keine Schatten dargestellt. Positionieren Sie z. B. eine Blumenvase neben einer
Schreibtischlampe auf einem Schreibtisch, werden Sie den Schatten der
Blumenvase und des Schreibtisches zwar auf dem Fußboden, nicht aber den
Schatten der Blumenvase auf dem Schreibtisch sehen.
Der Grund
hierfür ist relativ einfach: VA - Virtual Architecture muss für jede Fläche, auf der ein Schatten bzw. eine
Lichtverteilung dargestellt werden soll (die oben genannte zweite Textur, eine so genannte Lightmap) eine separate Textur
speichern. Hält sich die Anzahl der Texturen für einen Raum noch in Grenzen
(sechs Texturen - vier für die vier Wände, zwei für Fußboden und Decke bei einem viereckigen
Raum), wäre die Anzahl der Texturen für ein beliebiges 3D-Objekt (z. B. ein Sofa) sehr groß. Unabhängig davon, dass
Grafikkarten nur eine bestimmte Anzahl von Texturen überhaupt verwalten können,
würde das einen immensen Speicheraufwand zur Folge haben, der dazu führen
würde, dass VA - Virtual Architecture nicht mehr auf normalen PCs verwendbar
wäre.
Wie genau ein Schatten z. B. auf einer Wand dargestellt werden kann,
hängt von der Auflösung der verwendeten Lightmap ab. Hierzu ein Beispiel:
Soll eine 5 Meter breite und 2,80 Meter hohe Wand mit einer Lightmap versehen
werden, die z. B. eine Auflösung von 512 so genannten Texeln in der Breite und 256 Texeln in der Höhe hat, entspricht die Auflösung eines Texels ca. 1 cm x
1 cm. Das bedeutet wiederum, dass feinere
Schattendetails als ca. 1 cm nicht dargestellt werden können. Sollte
noch eine detaillierter Darstellung von Schatten erfolgen, so müsste die Auflösung der Lightmap entsprechend vergrößert
werden, was aber wiederum zur Folge hätte, das der nötige
Speicherverbrauch für eine Lightmap steigt.
VA - Virtual
Architecture verwendet intern zum Speichern von Lightmaps so genannte Farbindex-Texturen inklusive vorgenerierter reduzierter Auflösung, die verwendet werden, wenn eine mit Schatten
versehene Fläche aus größerer Entfernung betrachtet wird (so genannte Mipmaps). Letztlich benötigt VA - Virtual Architecture
pro Texel einer Lightmap ca. 1,4 Byte. Bei dem Beispiel von oben würden
also für eine Lightmap von 256 x 512 Texeln ca. 180 KByte Speicher benötigt.
Bei einem entsprechend dimensionierten viereckigen Raum also 180 KByte x 6 ~ 1 MByte.
Dieser
Speicherverbrauch stellt bei modern ausgestatteten PCs mit 1 oder 2 GigaByte
Speicher sicherlich kein Problem dar. Sie sollten allerdings beachten, dass das
Berechnen von Lightmaps für alle Räume eines größeren Projektes schon einige zig MByte
Speicher benötigt, was u.U. dazu führt, dass Ihr Rechner Teile des Speichers
auf die Festplatte auslagert - was wiederum unakzeptable Geschwindigkeiten zur
Folge hätte.
Aus diesem
Grund können Sie mit Hilfe des Schattenpinsels
 einzelne Räume oder gar Wände Ihrer Planung mit Schatten versehen und so auch in sehr großen
Projekten von einzelnen Räumen eine Echtzeitschattendarstellung erhalten.
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oder
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(Startseite des VA Software Online Handbuches)
Mit Hilfe
des Multifunktionsschalters
 können
Sie im Designmodus zwischen der Darstellung von Echtzeitschatten und normaler Darstellung ohne Schatten umschalten.
Dabei schaltet die erste Variante der Schaltfläche auf die Darstellung mit
korrekter Licht- und Schattenverteilung; bei Verwendung der zweiten Variante
wird zwar die Lichtverteilung auf Wänden, Fußböden und Decken genau berechnet, allerdings entfällt die
Schattenberechnung.
Wenn Sie auf
klicken, erfolgt je nach der Aktion, die Sie vorher in VA - Virtual
Architecture ausgeführt haben, unter Umständen eine erneute Berechnung
der Schatten. Dies kann je nach Einstellung und nach Komplexität Ihrer Szene einige Sekunden oder
auch Minuten dauern. Es erscheint währenddessen eine Fortschritts-Dialogbox, in
der Sie die aktuelle Berechnung der Lightmaps beobachten können.
Fig 6.1
Echtzeit-Licht- und Schattenberechnung (dieses Bild ist keine
Meisterleistung; es soll dazu dienen, Ihnen zu zeigen, dass Sie Lampen und
Leuchten mit beliebig unterschiedlichen Farben definieren können. In diesem Fall
Pink und Gelb.)
Klicken Sie
in dieser Dialogbox auf Abbrechen, wird die Schattenberechnung sofort
beendet und alle bis jetzt gemachten Ergebnisse gehen verloren eine
Darstellung mit Schatten ist dann bis zu einer erneuten kompletten Berechnung
nicht möglich. Im Prinzip muss die Neuberechnung von Schatten immer dann
erfolgen, wenn sich in Ihrer Szene Teile verändert haben, die auf die
Schattenbildung Einfluss haben, also wenn z. B. Objekte oder Lichtquellen
verschoben werden oder wenn Sie gar die Geometrie von Räumen verändern.
Unter
Umständen kann es aber durchaus Sinn machen, auch mit "falschen" Schatten zu
leben. So ist es u.U. durchaus akzeptabel, dass der Schatten eines verrückten
Stuhles an der alten Position bleibt, wenn dafür einige Minuten Berechnungszeit
eingespart werden können. Aus diesem Grund können Sie das Neuberechnen von
Schatten in weiten Grenzen selbst bestimmen. Nähere Informationen hierzu finden
Sie bei der Beschreibung der Dialogbox für die Echtzeit-Lichtschattenberechnung.
Außerdem ist
es möglich, das Ergebnis der Lichtschattenberechnung in Ihrem Projekt zu
speichern. Das hat den Vorteil, dass beim Laden des Projektes und Umschalten in
den Designmodus Schatten direkt ohne Neuberechnung zur Verfügung
stehen. Üblicherweise werden Sie die Ergebnisse der Schattenberechnung erst in
einem sehr späten Stadium Ihrer Planung speichern. Der Nachteil ist, dass so gespeicherte
Projekte u.U. eine immense Größe annehmen, da in ihnen die kompletten Lightmaps
gespeichert werden - so dass ein Objekt, das ohne Lightmaps vielleicht 500 KByte groß ist,
mit Lightmaps problemlos 10-20 MByte groß werden kann. Ob berechnete Lightmaps
im Projekt gespeichert werden sollen, stellen Sie ebenfalls über die Dialogbox
für Echtzeit-Lichtschattenberechnung ein.
Hinweis: Der Speicherverbrauch ist unabhängig davon, welche
beiden Varianten der Schaltfläche Sie für
die Lichtschattenberechnung verwendet haben, da die Größe der Lightmaps,
die berechnet wurden, die gleiche ist. Der Unterschied macht sich allerdings
sehr stark bei der Berechnungszeit der Lightmaps bemerkbar, da bei Verwendung
der zweiten Variante lediglich die Lichtverteilung, nicht aber die Abschattung
durch Objekte oder andere konstruktive Elemente berechnet werden muss.
Fig 6.2
Licht- und Schatten Berechnung
Sie erhalten
diese Dialogbox durch Rechtsklick auf die Schaltfläche
bzw. über das Menü Optionen - Echtzeitschatten. Mit dieser
Dialogbox, die auf den ersten Blick recht unübersichtlich scheint, stellen Sie
nahezu sämtliche Parameter, die für die Echtzeit-Licht- und Schattenberechnung
notwendig sind, ein. Außer dieser Dialogbox
ist - und das auch nur unter bestimmten Umständen - jeweils ein Wert der
Dialogbox Texturmaße für Wände, Fußböden und Decken, Stützen, Schornsteine und Über-/Unterzüge für das Ergebnis von Licht- und
Schattenberechnung zuständig. Genaueres über diese Werte erfahren Sie unter
anderem in der Beschreibung des Bereiches Wände, Fußböden, Decken der
hier beschriebenen Optionen-Dialogbox (s.u.).. Außerdem haben u.U. einige Einstellungen von Lampen der Szene (zu
verstellen über die entsprechende Optionen-Dialogbox für die "leuchtenden"
Objekte zusätzlich zu den Einstellungen dieser Dialogbox Einfluss auf die
Berechnung.
Die
Dialogbox besteht aus dem Bereich Aktualisieren, dem Bereich Wände, Fußböden, Decken,
dem Bereich Lichtquellen und dem Bereich Vordefinierte Einstellungen laden. Dabei ist der letzte
Bereich Vordefinierte Einstellungen laden quasi der einfachste. Klicken
Sie auf eine der sechs Schaltflächen sehr niedrige Qualität (sehr schnell), niedrige
Qualität (schnell), mittlere Qualität, gehobene Qualität, hohe Qualität
(relativ langsam) oder höchste Qualität (langsam) werden einfach
entsprechende Default-Parameter in die Bereiche Wände, Fußböden, Decken sowie
Lichtquellen übertragen. Sie müssen
sich also dann nicht um die Einstellungen in diesen Bereichen kümmern.
Wenn Sie allerdings mit der Licht- und Schattenberechnung experimentieren
wollen oder eigene Vorstellungen von den Ergebnissen haben, können Sie
natürlich jederzeit in den beiden Bereichen eigene Angaben realisieren.
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6.3.3.1 Der Bereich "Aktualisieren"
In diesem
Bereich geben Sie an, ob und wie VA - Virtual Architecture automatisch zwischen schattenberechneten Szenen und
Szenen ohne Schatten umschalten soll. Normalerweise wird eine berechnete Schattendarstellung
ungültig, sobald Sie Teile der Szene
verändern. Wenn Sie also z. B. einen Stuhl um einen Meter nach rechts
verrücken, ist natürlich der Schatten, der an der alten Position berechnet
wurde, falsch und müsste im Prinzip neu berechnet werden. Da aber das Berechnen
u.U. einige Zeit dauern kann und Sie durchaus mit dem "falschen" Schatten leben
können, haben Sie im Bereich Aktualisieren diverse
Einstellungsmöglichkeiten:
Die Option Licht-
und Schattenberechnung bei Veränderungen automatisch ausschalten ist quasi
die pragmatische Lösung, die VA - Virtual Architecture anbietet. Sobald die Schattendarstellung falsch
würde, weil Sie Teile Ihrer Planung verändert haben, schaltet VA - Virtual Architecture
die Schattendarstellung einfach komplett aus. Beim erneuten Einschalten wird
sie dann neu berechnet.
Die Option Neuberechnung
nur nach Aufforderung überlässt Ihnen hingegen die Entscheidung, ob die
Schatten neu berechnet werden sollen oder die alten (evtl. falschen) Schatten
beibehalten werden. Haben Sie diese Option gewählt, wird die Schattenberechnung
lediglich dann neu ausgeführt, wenn Sie auf die Schaltfläche Jetzt
aktualisieren! rechts neben der Option klicken.
Bei
bestimmten Aktionen im Konstruktionsmodus und anschließendem Umschalten im Designmodus wird aber u.U. die Schattenberechnung auch dann
verworfen, wenn Sie die Option Neuberechnung nur nach Aufforderung gewählt
haben, da dann eine Zuordnung der bis jetzt berechneten Schatten zu den evtl.
veränderten Wänden, Fußböden und Decken nicht mehr möglich ist. VA - Virtual Architecture schaltet in diesem Fall automatisch auf die
Darstellung ohne Schatten.
6.3.3.1.1 Das Markierungsfeld "Beim Umschalten
in den Designmodus automatisch Licht und Schatten berechnen"
Möchten Sie
den gerade beschriebenen "Nachteil" des Ausschaltens von Schatten beim Wechsel
in den Designmodus verhindern, können Sie mit Hilfe dieses
Markierungsfeldes erreichen, dass VA - Virtual Architecture beim Umschalten vom Konstruktions- in den Designmodus
die Schattenberechnung automatisch neu anstößt. Wenn Ihnen dieses zu lange
dauern sollte, können Sie im entsprechenden Fortschrittsdialog die Licht- und
Schattenberechnung einfach abbrechen.
Ist das Feld
nicht markiert, Sie schalten in den Designmodus um und betätigen anschließend die Schaltfläche
, wird ggf. die Neuberechnung der Licht und
Schattenverteilung erfolgen.
6.3.3.1.2 Das Markierungsfeld
"Schattenpinsel für Räume verwenden (anstatt für Wände, Fußböden bzw. Decken getrennt)"
Möchten Sie
mit Hilfe des Schattenpinsels
nicht
für die gesamte Planung Licht und Schatten berechnen, sondern lediglich für ausgewählte Räume bzw. Fußböden, Decken und Wände, können Sie mit diesem Markierungsfeld einstellen, wie der Schattenpinsel
"funktionieren" soll.
Ist das Feld
markiert und Sie verwenden den Schattenpinsel für eine Stelle des Raumes (unabhängig davon, ob es nun eine Wand, der
Fußboden oder die Decke eines Raumes ist), wird für den gesamten Raum
die Schattenberechnung durchgeführt.
Ist das Feld
nicht markiert, wird lediglich für den Teil des Raumes ein Schatten berechnet,
den Sie mit dem Pinsel angeklickt haben - also z. B. nur für eine Wandseite.
Welche der beiden Varianten Sie verwenden, kommt auf Ihre Bedürfnisse und auch
auf die Geschwindigkeit Ihres Rechners an. Die Berechnung der Schatten- und Lichtverteilung für eine Wand erfolgt
naturgemäß schneller als für einen ganzen Raum, der ja u.U. aus sehr
vielen Wänden plus zusätzlich Fußböden und Decken besteht.
6.3.3.2 Der Bereich "Wände, Fußböden, Decken"
In diesem
Bereich stellen Sie im Prinzip getrennt für die drei verschiedenen Bereiche Wände, Fußböden und Decken eines Raumes ein, wie genau und ob überhaupt eine
Schattenberechnung erfolgen soll. Dabei zählen zu den Wänden ebenfalls die
Schornsteine, Über/Unterzüge und
viereckigen Stützen, zu den Fußböden die Oberseiten von Deckenplatten und zu den Decken die Unterseiten von Deckenplatten.
Die drei
Unterbereiche Wände, Fußböden und
Decken haben im
Prinzip die gleiche Auswirkung auf die verschiedenen Elemente eines Raumes.
6.3.3.2.1 Das Markierungsfeld "beleuchten"
Nur wenn
dieses Feld markiert ist, erfolgt überhaupt eine Licht- und ggf.
Schattenberechnung für Wände, bzw. Fußböden und Decken. Andernfalls wird das Berechnen von Lightmaps für
diese Teile unterdrückt. Die Berechnung der gesamten Szene erfolgt entsprechend
schneller, da weniger Lightmaps zu berechnen sind. Auch der Speicherverbrauch
wird entsprechend sinken.
Haben Sie beleuchten
markiert, können Sie im Markierungsfeld beschatten angeben, ob für die entsprechenden Teile des
Raumes nur eine Beleuchtung oder ebenfalls eine Schattenberechnung
durchgeführt wird.
Demarkieren
Sie beschatten, wird zwar die Lichtverteilung auf den Raumteilen genau
bestimmt; die Lichtberechnung erfolgt aber unabhängig von Teilen,
die z.B. zwischen einer Wand und der
Lichtquelle liegen. Das Ergebnis dieser Berechnung ähnelt für die
Raumteile sehr dem so genannten "Phong-Shading", bei dem für jeden Pixel eine
genaue Lichtberechnung durchgeführt wird. Im Gegensatz zum Markierungsfeld beleuchten
hat das Markierungsfeld beschatten keinen Einfluss auf den
benötigten Speicher, da für die Raumteile ja eine Lightmap angelegt wird. Im
Gegensatz dazu beeinflusst es sehr wohl die Berechnungszeit, da die
Verdeckungsrechnung entfallen kann.
6.3.3.2.2 Das Markierungsfeld "Abtastdichte global"
Wie im
einführenden Abschnitt über Licht- und Schattenberechnung erläutert, werden für
die verschiedenen Raumteile so genannte Lightmaps berechnet, die dann als
zweite zusätzliche Textur auf diese geklebt werden. Die Güte der Schatten hängt
letztlich von der Auflösung dieser Lightmaps ab.
Sie können
im Prinzip für jeden Raumteil einzeln bestimmen, wie hoch die Abtastung für die
Lightmaps sein soll; wie hoch also die Auflösung (und daraus folgend der Speicherverbrauch) für ein
Raumelement sein soll. Im Allgemeinen wird es aber einfacher sein, für alle
gleichen Raumelemente die gleiche Abtastung vorzusehen.
Wählen Sie Abtastdichte
global, wird für alle Raumelemente der gleichen Art (z. B. für alle Wände) die unter dem Markierungsfeld eingegebene
Abtastdichte gewählt. Ist Abtastdichte global nicht markiert, werden die
Einstellungen verwendet, die in der Dialogbox Texturmaße der
entsprechenden Raumteile eingestellt sind.
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6.3.3.2.3 Die Schaltfläche "Auf alle Wände übertragen!"
Diese
Schaltfläche ist nur dann nicht gegraut, wenn Sie das Feld Abtastdichte
global markiert haben. In diesem Fall können Sie durch Klicken auf die
Schaltfläche Auf alle Wände übertragen! erreichen,
dass die globale Abtastdichte der Raumteile auf die einzelnen Raumteile
übertragen wird.
Wenn Sie
also z. B. nach diversen Experimenten mit einzelnen Wänden und verschiedenen
Auflösungen dieser Wände die Abtastrate aller Wände wieder auf
den gleichen
Wert setzen wollen, betätigen Sie diese Schaltfläche, nachdem Sie im
Eingabefeld darüber die entsprechenden Eingaben gemacht haben.
6.3.3.3 Der Bereich "Lichtquellen"
6.3.3.3.1 Einige Hinweise zum benötigten
Speicher von Lightmaps
Wie bereits
im einführenden Abschnitt über Licht- und Schattenberechnung erläutert, wird
pro Abtastwert einer Lightmaps ca. 1,4 Byte Speicher benötigt. Stellen Sie sich
nun einen Raum vor, der mit Kacheln mit einer beispielhaften Kantenlänge von
zwei Zentimetern gekachelt wird. Dann entspricht der benötigte Speicher der
Lightmaps der Anzahl dieser Kacheln mal 1,4 Bytes. Er kann also bei großen
Räumen durchaus große Werte annehmen. Wenn die Kacheln z. B. 4 cm groß wären,
erfolgt zwar die Abtastung der Schatten nicht so genau - Sie brauchen aber auch
nur ein Viertel des Speichers.
Die für
einzelne Raumelemente angegebene Abtastdichte ist übrigens nicht der exakt
verwendete Wert. Dies liegt daran, dass für die Lightmaps nur Texturen verwendet werden, die in x- bzw. y-Richtung eine
Kantenlänge haben, die eine Zweierpotenz ist (es sind also nur Werte 2, 4, 8,
16, 32,... möglich).
Wählen Sie
also z. B. für ein Raumelement mit einer Länge von 5 Metern eine Abtastdichte
von 2 Zentimetern, müsste die Lightmap in die entsprechende Richtung im Prinzip
250 Texel breit sein. VA - Virtual Architecture verwendet dann automatisch die am nächsten liegende
Zweierpotenz, in diesem Fall also 256, so dass Sie u.U. eine etwas bessere oder schlechtere Abtastung als gewünscht erhalten.
Weiterhin ist die Abtastdichte nach oben begrenzt, da die Auflösung der Texturen einen bestimmten Maximalwert nicht überschreiten
darf.
Dieser
Maximalwert wiederum hängt davon ab, auf welche Art Sie das Bild darstellen.
Verwenden Sie DirectX oder Glide als Hardware-Beschleunigung, ist die maximale
Auflösung abhängig von Ihrer Grafikkarte (bei Glide ist er z.
B. 256², bei moderneren Grafikkarten und DirectX ist aber durchaus
eine Auflösung von 1024² Pixeln möglich).
Hinweis: Auch wenn Ihre Grafikkarte Texturen mit einer Auflösung von größer als 1024² Pixel erlaubt, ist
die Obergrenze für Lightmaps intern auf 1024² beschränkt.
6.3.3.3.2 Das Markierungsfeld "statt der
Einstellungen jeder einzelnen Lichtquelle folgenden globalen Einstellungen verwenden:"
Markieren
Sie dieses Feld, werden nicht die Einstellungen einer einzelnen Lichtquelle, sondern die in den beiden Eingabefeldern Abtastungen
pro Richtung und Ausdehnung pro Richtung gemachten Angaben
verwendet. Die Bedeutung dieser beiden Einstellungen werden im Zusammenhang mit
Lichtquellen in der Dialogbox Objekteinstellungen erläutert.
Haben Sie
das Feld markiert, sind die Eingabefelder nicht gegraut und auch die
Schaltfläche Auf alle Lichtquellen übertragen! ist verfügbar. Klicken
Sie auf diese Schaltfläche, werden die gemachten Einstellungen auf alle
Lichtquellen Ihrer Szene übertragen. Diese Schaltfläche hat also im Prinzip
eine ähnliche Funktion wie die Schaltfläche Auf alle Wände übertragen! im
Bereich Wände, Fußböden, Decken.
6.3.3.3.3 Das Markierungsfeld "Schatten
nur in dem Raum, in dem die Lichtquelle steht"
Normalerweise
hält sich eine Lichtquelle nicht an Raumgrenzen; d.h., sie scheint z. B. durch Türen, Fenster und Deckenaussparungen hindurch. Nun ist aber im Allgemeinen der Effekt, den eine Lampe des einen Raumes auf die
Schatten eines anderen Raumes hat,
relativ klein und kann ggf. vernachlässigt werden. Dies hat dann eine deutlich
schnellere Berechnung der Licht- und Schattenverteilung zur Folge, da für eine
Lightmap nicht alle Lampen einer Planung (also u.U. einige Dutzende oder gar Hunderte)
berücksichtigt werden müssen, sondern lediglich die des Raumes - was im
Allgemeinen sehr wenige sein werden.
Mit anderen
Worten: markieren Sie das Feld Schatten nur in dem Raum, in dem die
Lichtquelle steht, erhalten
Sie zwar u.U. leicht falsche Schatten, die sich besonders im Bereich von
Türöffnungen auf dem Fußboden bemerkbar machen; die Berechnung erfolgt aber bei
komplexeren Szenen deutlich schneller.
Hinweis: Ist für eine Lichtquelle in der Dialogbox Objekteinstellungen markiert,
dass sie keine Schatten erzeugt, wird dies auch bei der Echtzeit-Licht- und
Schattenberechnung berücksichtigt. Die Berechnung erfolgt u.U. entsprechend
schneller.
Auch die
Eigenschaft von Objekten, ob sie Schatten werfen oder nicht, wird bei der Echtzeit-Licht- und
Schattenberechnung berücksichtigt. Auch hier ist u.U. eine erhöhte
Geschwindigkeit bei der Licht- und Schattenberechnung zu beobachten.
6.3.3.3.4 Einfluss der Lichtquelleneigenschaften auf die
Berechnungsgeschwindigkeit von Lightmaps
Wie im
Abschnitt über Lichtquelleneigenschaften in der Optionen-Dialogbox Objekte erläutert,
haben Lichtquellen für die Echtzeit-Licht und Schattenberechnung im Gegensatz
zum Raytracer eine Ausdehnung, um weiche Schatten erzeugen zu können.
Aufgrund der
in VA - Virtual Architecture verwendeten Algorithmen hat die Einstellung für eine Lichtquelle deutlichen Einfluss auf die Berechnungsgeschwindigkeit
der Lightmaps, da nämlich jede flächenhafte Lichtquelle durch eine Anzahl dicht
nebeneinander liegender Punktquellen berechnet wird. Entsprechend erfolgt die
Schattenberechnung für solche flächenhaften Lichtquellen nicht einmal, sondern für
jede der kleinen "Sub-Lichtquellen" erneut. Wenn Sie also z. B. vier
Abtastungen pro Richtung der Lichtquelle wählen, sind 4*4=16
Schattenberechnungen für eine Lightmap nötig.
Hinweis: Die Intensitätsverteilung auf der Lightmap (also nicht
die Schatten) wird übrigens auch bei n-fach abgetasteten Lichtquellen nur
einmal vorgenommen, da davon ausgegangen wird, dass die Intensität, mit der die
Lichtquelle einen Punkt bestrahlt, nahezu unabhängig von der Form
der Lichtquelle ist.
Da einerseits
für flächenhafte Lichtquellen die Schattenberechnung n-fach erfolgt und
andererseits gerade die Schattenberechnung einen großen Anteil des Zeitbedarfs
bei der Berechnung von Lightmaps hat, ver-n-facht sich die Berechnungszeit bei
mehrfacher Abtastung von Lichtquellen nahezu. Hieran sollten Sie denken, wenn
Sie sehr große Werte für die Abtastung pro Lichtquelle angeben.
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6.3.3.4 Der Bereich "Vordefinierte Einstellungen laden
Dieser
Bereich wurde bereits weiter oben beschrieben; er dient lediglich zum schnellen
und automatischen Einstellen der Bereiche Wände, Fußböden, Decken und Lichtquellen.
Der
Schattenpinsel dient dazu, für einzelne Räume bzw. je nach Einstellung in der Optionen-Dialogbox für die Licht- und
Schattenberechnung für einzelne Teile eines Raumes "on the fly" eine
Schattenberechnung vorzunehmen. Im Gegensatz zur Licht- und Schattenberechnung
mit Hilfe von
ist
die Verwendung von
gerade
bei größeren Projekten zu empfehlen, da hier eine Berechnung deutlich schneller
erfolgt und deutlich weniger Speicher hierfür verwendet wird.
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Direktlinks zu den einzelnen
Kapiteln: Kapitel 1:
1,
2,
3;
Kapitel 2:
1,
2,
3,
4,
5,
6; Kapitel 3:
1,
2,
3,
4;
Kapitel 4:
1,
2;
Kapitel 5:
1,
2,
3,
4,
5,
6,
7,
8,
9,
10,
11,
12,
13,
14;
Kapitel 6:
1,
2,
3,
4,
5,
6;
Kapitel 7:
1,
2;
Kapitel 8:
1;
Kapitel 9:
1,
2,
3;
Kapitel 10:
1;
Kapitel 11:
1;
Kapitel 12:
1,
2;
Glossar
URHEBERRECHTE
Wir weisen darauf hin, dass
die im Handbuch verwendeten Software- und Hardwarebezeichnungen und
Markennamen der jeweiligen Firmen im Allgemeinen geschützt sind.
Alle in diesem Buch
mitgeteilten Angaben und Programme wurden mit größter Sorgfalt erarbeitet bzw.
zusammengestellt und unter Einhaltung wirksamer Kontrollmaßnahmen reproduziert.
Trotzdem sind Fehler nicht auszuschließen.
Es wird weder eine
Garantie, noch die juristische Verantwortung oder irgendeine Haftung für
Schäden und Folgeschäden übernommen.
Irrtümer und Änderungen vorbehalten.
Für die Mitteilung eventuell
vorhandener Fehler sind die Verfasser dankbar.
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