Die Basics Was ist CGI? Und was bedeutet Rendering?
Bedeutung Computer Generated Imagery (CGI): Der Begriff CGI steht für digitale, durch 3D-Computergrafik erzeugte Bilder und Animationen. Synonym wird für das CGI Bild der Begriff 3D-Grafik verwendet. Praktische Anwendung fand das Verfahren zuerst in der Filmproduktion/ Filmkunst, Computersimulation und zur Erzeugung von visuellen Spezialeffekten. Figuren und ganze Welten wurden in bekannten Filmen wie Star wars, Herr der Ringe oder Avatar, durch CGI zum Leben erweckt.
Neben diesen Gebieten wird CGI unter anderem von LIGHTSHAPE für die Produktvisualisierung und Werbung genutzt, daher konzentrieren wir uns im Folgenden auch auf diesen Schwerpunkt - unser Fachgebiet. Bei Konsumgütern und vielen Industriebranchen sind die Einsatzmöglichkeiten von CGI sehr vielfältig. Als Bild auf der Website, in Printmedien oder für Plakate auf Messen, der Einsatz von CGI ist allen Medien denkbar, digital oder analog.
Ergänzend lassen sich weitere Medien entwickeln. Durch eine Animation auf Basis der für das CGI aufbereiteten Daten, kann dem Produkt Leben eingehaucht werden. Das Ausspielen der Daten für Augmented- und Virtual Reality Anwendungen ist ebenfalls möglich. Liegen die Daten erstmal vor, können sie in vielen Kanälen eingesetzt werden.
Bedeutung Rendering (3D Rendering): Rendern ist der Vorgang der Bildberechnung am Computer mit einer speziellen 3D Software. Dafür erstellt ein 3D Artist eine auf Rohdaten basierenden 3D-Szene mit Kamera, Beleuchtung und Materialität aller Objekte. Der Begriff Rendering wird auch als Synonym für ein Bild verwendet, daß im Computer entstanden ist.
Streng genommen ist alles, was man auf einem Computerbildschirm sieht, gerendert. Also auch die darstellung von Webseiten, die Bedienoberfläche des Betriebsystems, etc.
Gegenüberstellung CGI vs. Fotografie
Die Grenzen der Fotografie
Ein Foto ist in der Regel einfacher zu machen als ein Bild mit dem Computer anhand von 3D Daten zu erzeugen. Es gibt aber einige Fälle, in denen die Fotografie an ihre Grenzen stößt oder ebenso aufwendig sein kann, wie eine CGI Produktion. Haben Sie schon einmal versucht eine Maschine zu fotografieren, die 8m oder höher ist? Sie benötigen dafür ein sehr großes Studio.
Alternativ zeigen sie die Maschine am Einsatzort. Aber gibt es dort den nötigen Raum für den Fotografen? Ist das der Kontext und Hintergrund, den Sie sich vorstellen oder sind dort Dinge im Bild, die Sie nicht sehen möchten? Diese Rahmenbedingungen schränken die klassische Fotografie sehr stark ein. Im Anschluss müsste das Foto nachbearbeitet werden. Je nachdem wie viele Dinge zu retuschieren sind, kann das sehr zeitintensiv und teuer werden.
Makroaufnahmen
Was im Großen schwierig sein kann, ist im Kleinen manchmal unmöglich zu fotografieren. Man kann mit der virtuellen Kamera in kleine Bauteile hineinfliegen, das Innenleben hervorholen und dies sogar in Bewegung zeigen. Kameraeinstellungen, die mit einer herkömmlichen Kamera nicht im Ansatz realisierbar wären, können perfekt in Szene gesetzt werden und Abläufe, seien sie noch so klein, können mit CGI verständlich kommuniziert werden. Makroaufnahmen erhalten dadurch eine ganz neue Bedeutung, weil der Fantasie und der Physik keine Grenzen gesetzt sind.
Was in der Makrowelt gut funktioniert, macht natürlich wiederum im Großen Sinn. Man braucht zum Beispiel keine aufwändigen Kameraschlitten oder Kräne, um Einstellungen zu realisieren oder Fahrsituationen zu filmen.
Darstellung von Prototypen
Ein weiterer aufwendiger Fall der Fotografie ist das Fotografieren von Prototypen. Prototypen sind nie ganz fertig, haben die falsche Konfiguration oder müssen aufwendig emotional in Szene gesetzt werden. Bei einem neuen Fahrzeug müssen Marketingmaterialien schon lange vor dem Verkaufsstart entwickelt werden. Um das zu schaffen, muss der Prototyp zu einer speziellen Location transportiert, aufgebaut und fotografiert werden. Das ganze dann auch noch unter Geheimhaltung, weil man das Fahrzeug nicht vorzeitig veröffentlicht sehen will.
Mit CGI Technologie besteht die Möglichkeit die Location und die Beleuchtungsverhältnisse vor Ort zu fotografieren, um den Datensatz des virtuellen 3D-Fahrzeugs im Anschluss am Computer mit der vor Ort fotografierten Beleuchtung und Reflexion zu visualisieren.
Individuelle Abwägung
Trotzdem gibt es auch heute noch Gründe, Produkte klassisch zu fotografieren. Der Kunde muss abwägen wie hoch der Kosten-/Nutzenfaktor für eine klassische Fotografie ist. Ein einfaches Foto ohne viel Vorbereitung ist leicht zu machen. Aber wird dieses Foto dem visuellen Anspruch gerecht? Lohnt es sich aufwendige Fotoshootings zu machen, bei denen am Ende doch die Hälfte retuschiert werden muss? Im Gegensatz hierzu ist mit CGI alles möglich und man sieht schnell wie das Endergebnis aussehen wird.
Aber: Beide Wege haben ihre spezifischen Vor- und Nachteile. In welchen Fällen der eine oder der andere Ansatz mehr Sinn macht, muss von Fall zu Fall entschieden werden.
Unser Prozess Wie entsteht ein CGI?
Nachdem Sie nun erfahren haben, was hinter den Begriffen CGI und Rendering steckt und welche Vorteile gegenüber der Fotografie bestehen, stellen Sie sich bestimmt die Frage, wie denn ein CGI genau entseht. Vor der eigentlichen Erstellung gilt es zunächst Ihre Ausgangssituation zu klären. Erfahen Sie, welche 3D-Daten vorliegen sollten und wie fehlende CAD-Daten durch Modelling von uns nachträglich erstellt werden können, sowie in welchen Branchen das Modelling sogar unumgänglich ist.
Für die eigentliche Erstellung eines CGI wird spezielle Digital Content Creation Software (DCC) benötigt. Wir geben Ihnen einen Überblick über die gängigen Programme. Nun interessiert Sie bestimmt, wie genau die CGI Artisten bei der Erstellung vorgehen. Erfahren Sie mehr über die verschiedenen Erstellungsschritte. Am Ende unseres Prozesses geht es schließlich um die finale Bearbeitung des entstandenen CGI.
Die Arbeit eines CGI Artist
Wenn die Daten des CAD-Programms in die 3D-Contentsoftware überführt wurden, beginnt die Arbeit des CGI Artist. CGI Artists (auch 3D-Artists genannt) erstellen CGIs für alle denkbaren Medien. Eine der ersten Aufgaben ist das Sortieren der Daten. Da die CAD-Konstruktion andere Ziele verfolgt, als die Visualisierung, müssen die Daten umstrukturiert werden. Der Szenenbaum spiegelt die Struktur und Hierarchie des Datensatzes wider.
Wenn dieser sortiert ist, werden die Objekte mit Materialien versehen. Da die Objekte der CAD-Daten meistens mit vielen unterschiedlichen Farben belegt sind, um sie in der Konstruktion auseinanderhalten zu können, müssen die Objekte in der DCC-Software mit Materialeigenschaften belegt werden. Diese sind zum Beispiel Farbe, Reflexion, Transparenz usw. Je nach Komplexität des Produkts kann das einige Stunden, evtl. sogar Tage dauern. Ist das sogenannte Shading abgeschlossen, wird die Szene mit Kamera und Lichtern eingerichtet. Da 3D-Programme wie ein reales Fotostudio aufgebaut sind, müssen Kameras eingerichtet und Lichter gesetzt werden. Das funktioniert ähnlich wie in einem realen Fotostudio.
Man platziert eine Kamera und richtet die Lichter so ein, dass das Produkt spannend Perspektive zu sehen ist und die Form und Konturen optimal herausgearbeitet sind.
Wenn der Hintergrund des Bildes, ein Backplate ist, muss die Kamera an dieses Backplate angepasst werden. In der Regel werden hierfür schon bei der Fotografie der Umgebung gewisse Kameraparameter festgeschrieben, die dem 3D-Artist übergeben werden, damit er die virtuelle Kamera deckungsgleich mit dem real fotgrafierten Hintergrund bekommt.
Mit diesen Schritten ist die Arbeit des 3D-Artists fast abgeschlossen. Er muss die 3D-Szene nur noch in ein 2D-Bild umwandeln. Das Rendern, wie oben beschrieben, kann ein paar Stunden dauern. Je nach Bildgröße und komplexität des Inhaltes. Lichtverteilung, Transparenz, Lichtbrechung, Schatten, korrekte Spiegelungen werden mit hochkomplexen mathematischen Verfahren berechnet, um die Farbe jeden Bildpunktes zu berechnen.
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