Blender Dokumentation: Sky/Atmosphere

Diese Seite bezieht sich auf Blender v2.48a

Theoretische Überlegungen

Abb. 1: Landschaft

Außenszenen unterscheiden sich von Innenraumszenen durch zwei wichtige Aspekte, abgesehen von der unterschiedlichen Sichtweite: der größte Teil der Beleuchtung kommt direkt von der Sonne und dem Himmel und in der Entfernung machen sich die Einflüsse der Luft bemerkbar. Dabei bietet das Entsättigen der Farben und die Farbveränderungen weit entfernt liegender Objekte für den Betrachter wichtige Anhaltspunkte, um Entfernungen richtig abzuschätzen.

Deswegen besteht die Sky/Atmosphere Funktion in Blender aus zwei Teilbereichen. Zum einen die Farbveränderungen der Sonne und des Himmels in verschiedenen Richtungen und zum zweiten die Farbveränderungen von weit entfernten Objekten bedingt durch die Luft bzw. die in ihr enthaltenen Schwebstoffe wie Wasserdampf oder Schmutzteilchen.

Vorbemerkungen zur Bedienung

Abb. 2: Sky/Atmosphere Effekte in Blender

Abb. 3: Vertikale und horizontale Einstellung der Sonnenposition

Der Sun/Sky Effekt erfordert einige Vorbemerkungen, ohne die Sie die Funktion nicht bedienen können.

• Sun/Sky ist nur in mit dem Lampentyp Sun aktiv und das Panel Sky/Atmosphere sichtbar.
• Die Sun dient dabei ausschließlich zur Einstellung der Sky/Atmosphere Effekte. Deswegen sollte die Energie der Sun null sein, weil sonst die Beleuchtungsdaten wieder aus dem Bild herausgerechnet werden müssen, was längere Rechenzeiten zur Folge hat. Verwenden Sie für Sky/Atmosphere und die Beleuchtung zwei unterschiedliche Sun-Lampen.
• Die absolute Position der Sun ist unerheblich für ihre Position im gerenderten Bild. Sie kann also auch außerhalb des Kamerabereiches positioniert sein.
• Die Rotation der Sun entscheidet über die vertikale und horizontale Position der Sonne im gerenderten Bild. Der Zusammenhang ist einfach, aber ungewohnt. Die Hauptrichtung der Lichtabstrahlung wird bei der Sun mit einer gestrichelten Linie angezeigt. Diese Linie müssen Sie gedanklich wie mit einem Lineal verlängern, dann erhalten Sie die Position der Sonne im gerenderten Bild. Dies gilt sowohl für die horizontale als auch vertikale Position. Am besten wechseln Sie dafür einmal in die Aufsicht und Seitenansicht und kontrollieren die Werte gleichzeitig in den Transform Properties. Oder mit anderen Worten: die Position der gerenderten Lampe ist spiegelverkehrt zur Anzeige im 3d View. Eine optische Kontrolle über die Sonnenposition erhalten Sie nur durch ein Proberendering (leider...).
• Der Sky/Atmosphere Effekt wird immer in Beziehung zur Welthintergrundfarbe berechnet. Es empfiehlt sich deswegen, den Welthintergrund anfangs auf schwarz und den Überblendwert im Panel Sky/Athmospere auf ADD zu setzen.
• Die Sun-Lamp muss sich gemeinsam mit der Kamera in einem Layer befinden.
• Die Kamera sollte sich deshalb oberhalb des Horizonts befinden, also einen LocZ-Wert größer null haben.

Sky Atmosphere Panel

Abb. 4: Sky/Atmosphere Menüs

Grundsätzlich ist bei den Einstellungen anzumerken, dass es relativ schwer ist, vergleichbare Ergebnisse zu erzielen. Abhängig von der in den World-Einstellungen gewählten Hintergrundfarbe und dem Überblendmodus reagiert Blender sehr unterschiedlich. Deswegen ist es an dieser Stelle nur möglich, allgemeine Hinweise auf die Wirkung der einzelnen Buttons zu geben. Beachten Sie bitte auch, dass in manchen Fällen Zahlenwerte eingegeben werden können, die zu unbrauchbaren Ergebnissen führen.

Abb. 5: Sky turbidity

Turbidity [Trübung hervorgerufen durch Partikel in der Luft wie Wasserdampf oder Schmutzpartikel]: bezieht sich auf Sky und Athmosphere gleichermaßen. Niedrige Werte führen zu einem klaren Himmel, hohe Werte simulieren eher eine nebelverhangene oder dunstige Landschaft.

Abb. 6: hor bright

Horizontal Brightness reguliert die Helligkeit der Hintergrundfarbe, verändert also den Grauwert der angezeigten Farbe. In dem gezeigten Fall sind sinnvolle Einstellungen nur in einem sehr kleinen Zahlenraum möglich.

Abb. 7: hor spread

Horizontal Spread regelt, wie hoch über dem Horizont und wie weich die Überblendung der Farbübergänge erfolgt. Horizontal Spread hängt sehr eng mit Horizontal Brightness zusammen. Am Besten stellen Sie erst den Wert für Horizontal Spread ein und justieren dann Horizontal Brightness in homöopatischen Dosen.

Abb. 8: sun bright

Sun Brightness reguliert die Helligkeit der Sonne. Null = keine Helligkeit und damit keine sichtbare Sonne – 10 = maximale Helligkeit.

Abb. 9: sun size

Sun Size regelt die Größe der Sonne. Achtung: mit 10 ist die Sonne am kleinsten, mit eins nur noch ein milchiger Fleck.

Abb. 10: background

Back Light regelt die Helligkeit des Hintergrunds rund um die Sonne. Negative Werte erzeugen dunklere Bereiche, positive hellere Bereiche.

Atmosphere Einstellungen

Abb. 11: Die Lichtveränderungen unter dem Einfluss der realen Atmosphäre

Der Zusammenhang zwischen Inscattering [Lichteinstreuung] und Extinction [Lichtabsorbtion] ist in Abb. 11 dargestellt. Das Licht der fernen Bergspitze erreicht den Beobachter nicht unverändert. Durch die Schmutzteilchen in der Luft wird das Licht durch die Einstreuungen des Himmelslichts bläulich eingefärbt [Inscattering]. Je weiter die Objekte vom Betrachter entfernt sind, um so bläulicher erscheinen sie.

Durch die Lichtabsorbtion [Extinction] kommen die Lichtinformationen der Bodenobjekte nur noch schwach beim Beobachter an (Null = kein Licht – eins = alles Licht). Steht Extinction auf Null, werden nur noch die Einstreuungen des Himmelslichts, also die blauen Farbtöne dargestellt. Die Funktion Extinction macht nur dann Sinn, wenn das Bodenobjekt durch eine zusätzliche Lampe beleuchtet wird, weil man bei unbeleuchtetem und damit dunklem Boden natürlich das Licht nicht vermindern kann.

Abb. 12: Sun intensity

Sun Intensity regelt die Grundhelligkeit in der Szene.

Abb. 13: Inscattering

Inscattering [Lichteinstreuung] regelt den Anteil der Himmelsfarbe, der zusätzlich in die Szene einfließt. Weit entfernte Objekte werden meistens bläulicher dargestellt (abhängig von der Himmelsfarbe). Dieser Wert sollte standardmäßig auf eins stehen.

Abb. 14: Extinction

Extinction [Lichtabsorbtion] verdunkelt die Objekte, als würden sie weniger Eigenlicht zurück strahlen. In Abb. 14 wird eine zweite Sonne eingesetzt, um die Grundhelligkeit zu simulieren. Sie sollten den Standardwert auf eins belassen.

Abb. 15: Aufhellung des Horizonts durch eine Lampe im Vordergrund

In Abb. 15 wurde versucht, das Bild etwas realistischer zu gestalten. Der Vordergrund wird durch eine zusätzliche Lampe beleuchtet, während bei weiter entfernten Objekten die Lichteinstreuung der Himmelsfarbe stärker an Gewicht gewinnt.

Abb. 16: distance

Distance factor Diese Einstellung gibt die Distanz bis zum Höchstwert an, aber nicht ausgehend von der Kamera, sondern von dem "Ende" einer Szene; also der Ort, wo das letzte Objekt endet und der Hintergrund beginnt.

Ergänzendes Skript

Der Sonnenstand kann mit den oben beschriebenen Funktionen nicht an den Ort und die Tageszeit angepasst werden. Mit dem Skript Fiat Lux ist diese Aufgabe ein Kinderspiel.

Fußnoten und Einzelnachweise

Der Artikel basiert auf Informationen aus diesem Artikel

http://www.blender.org/development/release-logs/blender-248/sun-sky-and-atmosphere/