Blender Dokumentation: Einfache Beispiele für Radiosity-Modellierung

Diese Seite bezieht sich auf Blender v2.37

Einfach zu behandelnde Meshes

Die Voreinstellungen zum Radiosity Modellieren

Die Voreinstellungen im Calculation Panel

Ein fast perfektes Mesh (bis auf die Verlängerung der Zwischenwand)

Einfach zu behandelnde Meshes zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass die Struktur des Meshes sehr gleichmäßig ist, also alle Faces innerhalb eines Meshes eine einheitliche Größe haben (so wie im Bild "Ein fast perfektes Mesh"). Die "Lampe" hat einen Emit-Wert von 0,4. Die Radiosity Einstellungen sind wie oben dargestellt. Über 5.000 Iterationsschritte sind zur Radiosity Berechnung notwendig.

Das Ergebnis ist ziemlich befriedigend, es ist vielleicht etwas dunkel und der Schatten der Zwischenwand hat einen kleinen Fehler. Es sieht auch so aus, als würde der Schatten die Zwischenwand verlängern. Das liegt daran, dass das Mesh dort dichter ist. Die hintere Wand ist leicht "grieselig", insbesondere die Kante zur Decke ist nicht perfekt. Der Übergang der Lampe zur Decke ist ungleichmäßig.

Das fast perfekte Mesh modelliert und gerendert mit den Voreinstellungen, Radiosity Berechnung mit über 5.000 Iterationsschritten.

100 Iterationsschritte sind hier zu wenig.

Zum Vergleich einmal das Ergebnis nach 100 Iterationsschritten. Hier hatte das Licht einfach nicht genug Zeit um die Ecke herumzukommen, daher ist es hinter der Zwischenwand noch vollkommen dunkel.

Verbesserung der Schatten
Wird ElMax auf 50, ElMin auf 10 verkleinert, also beide Werte halbiert, verbessert sich der Schattenverlauf an der Lampe und an der Kante zur Decke hin deutlich.

Ein unmögliches Mesh

Ein unmöglich vernünftig zu berechnendes Mesh.

Das nebenstehende Beispiel zeigt, wann man Radiosity nicht einsetzen sollte. Wenn Sie ein solches Eingabemodell benutzen, werden Sie kein vernünftiges Ergebnis erhalten. Das Mesh ist recht groß (20x30x40 Einheiten), als Lichtquelle dient ein Teil der Wand selbst, wodurch die Geometrie der Wand gestört wird.

Das Mesh mit den Voreinstellungen gerendert, ergibt das folgende Bild.

Das unmögliche Mesh mit den Voreinstellungen gerechnet.

Beobachtet man den Radiosityprozess sieht man, wie diese vier hellen Flecken oben und unten, bzw. die zwei hellen Flecken rechts und links entstehen. Die Shoot-Patches sind zu klein (oder viel zu groß). Wird PaMax auf 1000 erhöht (die größtmögliche Einstellung), entstehen nur noch zwei helle Flecken.

Das unmögliche Mesh bearbeiten

Die Lösung des Problems ist eigentlich einfach, das Mesh muss verfeinert werden. Das kann bspw. über Subdividing geschehen, über Subdivision-Surfaces mit anschließendem Umwandeln, oder über adaptives Unterteilen im Calculation-Panel der Radiosity Buttons. Das wollen wir hier mal durchführen.

Nach Collect Meshes schaltet man zunächst in der Ansicht auf den Wire-Modus um. Beim Unterteilen des Meshes kann nichts schiefgehen, alle Änderungen lassen sich durch Free Radio Data aufheben.

• Klicken auf Limit Subdivide unterteilt die Patches unter Berücksichtigung der Werte PaMax und PaMin, also maximale Größe auf PaMax. Da dies aber sowieso auch automatisch bei der Radiosityberechnung geschieht, wissen wir schon, dass diese Unterteilung noch viel zu grob ist. Daher müssen wir die Patches (und die Elemente) kleiner aufteilen.

Ziel muss es sein, dass die Unterteilung in Bereichen mit weichen Schatten möglichst groß ist; auf Flächen die gleichmäßig beleuchtet sind, kann die Unterteilung gröber sein.

1. Max Subdiv Shoot setzen wir auf 250 (Maximalwert).
2. SubSh Patch wird auf 10 gesetzt (Maximalwert).
3. Nach Klicken auf Subdiv Shoot Patch kann man der Funktion bei der Arbeit zusehen. Die Funktion muss man so oft aufrufen, bis man mit dem Ergebnis zufrieden ist.
4. SubSh Element auf 10 setzen (Maximalwert). Subdiv Shoot Element aufrufen.

Ist das Ergebnis fein genug unterteilt müssen die Werte wieder zurückgesetzt werden, sonst wird bei jeder Iteration weiter unterteilt - was zu keinem vernünftigen Ergebnis führt.

Für das folgende Bild habe ich fünfmal die Subdiv Shoot Patch und zweimal die Subdiv Shoot Element Funktion angewandt, nach der Lösung zweimal den Element Filter und einmal den Face Filter angewendet. Der Mult-Wert muss erhöht werden, um eine ähnliche Helligkeit zu erreichen.

Radiosity Lösung des Meshes nach Unterteilung.

Allerdings lässt sich eine qualitativ ähnlich gute bzw. sogar bessere Lösung hier einfacher mit Subdivision-Surfaces erreichen, wobei aber mehr Faces entstehen. Im Beispiel hat das Ausgangsmesh 32 Faces, die Lösung mit dem adaptiven Unterteilen - also der Benutzung von Subdiv Shoot Patch und Subdiv Shoot Element - hat 14202 Faces, und die Subdividison-Surfaces Lösung 18527 Faces.

Radiosity Lösung des Meshes mit SubSurfaces. 18527 Faces insgesamt.