Blender 3D/ Tutorials/ Licht/ Farbige Schatten

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Schatten ist die Abwesenheit von Licht. Insofern dürfte es eigentlich gar keine farbigen Schatten geben. Beschreiben wir Schatten aber als Bereich, in den relativ weniger Licht fällt, so existieren natürlich auch farbige Schatten. Prinzipiell erzeugt jede farbige Oberfläche, wenn sie nicht vollkommen schwarz ist, einen farbigen Schatten.

Mit Version 2.48 wählen Sie die Schattenfarbe in dem Farbfeld unterhalb der Überschrift «Shadow»

Abbildung 1: Farbauswahlfeld für farbige Schatten

Compositing Nodes

Abbildung 2: Setup der Compositing Nodes für farbige Schatten.

Der Einsatz von Compositing Nodes löst elegant genau das oben angesprochene Problem, da die Schatten separat berechnet werden können (Abbildung 2).

• Man berechnet einen Diffuse- [Ambient] und einen Shadow-Pass.
• Den Shadow-Pass schickt man durch einen RGB-Curve Filter um ihn einzufärben.
• Dann mischt man die beiden Passes wieder mit Multiply zusammen.

Welche RGB-Kurve sie benutzen müssen, hängt von der Farbe der Schatten ab. Ist nur eine Lampe in der Szene und der Schatten scharf begrenzt, ist der gerenderte Schatten rein schwarz. Also muss der Schwarzpunkt der RGB-Kurve angehoben werden. Ist der Schatten nicht rein schwarz, z.B. weil mehrere Lampen in der Szene sind, kann man wie üblich mit den RGB-Kurven arbeiten, wodurch sich ein entsprechender Farbverlauf ergibt.

• Zusätzlich zum Diffuse- und Shadow-Pass muss noch der Specular-Pass berechnet werden, der mit Add zu dem Bild hinzugefügt wird.

Ein Nachteil dieser Methode sei nicht verschwiegen - durch das Compositing dauert das Rendern der Szene länger. Durch die Einfärbung des Schattens ändern sich die Kontraste im Bild, so dass auch objektiv nicht veränderte Farben andersfarbig bzw. mit anderer Helligkeit erscheinen.

Abbildung 3: Farbiger Schatten durch Compositing.

Kombination mehrerer farbiger Lichter

Eine kurze Auffrischung der Physikkenntnisse zu Anfang.

Ein Monitor erzeugt alle Farben aus der Kombination dreier farbiger Lichter: Rot, Grün und Blau. Mischt man Rot und Blau entsteht Magenta, mischt man Grün und Blau entsteht Zyan, mischt man Grün und Rot entsteht Gelb. Das können Sie in Abbildung 3 ganz gut erkennen. Wie gut hängt z.B. davon ab, wie gut Ihr Monitor kalibriert ist.

Abbildung 4: Additive Farbmischung: Rot und Blau, Grün und Blau, Grün und Rot.

Als Komplementärfarbe wird nun die Farbe bezeichnet, die eine andere Farbe zu Weiß ergänzt (am Monitor, bei der sog. additiven Farbmischung). Komplementär sind also Magenta/Grün, Zyan/Rot, Gelb/Blau. Das können Sie mit allen Farben machen, indem Sie einfach deren RGB Werte addieren bzw. zu Eins ergänzen.

Abbildung 5: Magenta und Grün

Damit gibt also z.B. Magenta und Grün als Lichtfarbe Weiß, die Schatten sind dann Magenta bzw. Grün. Nachteil dieser Methode ist natürlich, dass es von der Position zu den Lichtquellen abhängt, welche Farbe der Schatten hat.

Abbildung 6: Gelbes Licht mit Schatten, blaues Licht ohne Schatten

Benutzt man zwei Lampen an der gleichen Stelle mit gleicher Stärke, kann nun ein 3D-Programm seine Vorteile gegenüber realen Lichtquellen ausspielen:

• das erste (farbige) Licht wirft keine Schatten
• das zweite (komplementärfarbige) Licht wirft Schatten.

Damit ist die Schattenfarbe die der ersten Lichtquelle, die Lichtfarbe ist neutral.

Abbildung 7: Variante mit negativem Licht und drei Lichtquellen

Dazu eine Variante, die mit drei Lichtquellen arbeitet:

• das erste (farbige) Licht wirft keine Schatten,
• das erste Licht wird dupliziert, Negative an und Shadow an. Damit ist das Bild schwarz, die Schatten sind aber farbig zu sehen.
• das dritte Licht beleuchtet dann die Objekte

Farbfilter

Farbiges Glas wirft farbige Schatten. Dazu sehen Sie im besten im Abschnitt Raytracing-Transparenz nach. Ohne Raytracing keine Farbfilter.

Farbige Schatten mit Ramp Shadern

Abbildung 8: Einstellungen für farbigen Schatten mit Ramp Shadern

Farbige Schatten lassen sich leicht mit Hilfe von Ramp Shadern erzeugen, da man mit der Input Methode Result Farben in Abhängigkeit des Lichteinfalles aller Lampen erzeugen kann.

Abbildung 8: Farbige Schatten durch Ramp Shader

Links

• Controllable shadow intensity and color