In diesem Blog behandelte Themen:
- CAD
- DCC
- CGI
- Produktion / Arbeitsablauf
- Arbeit eines 3D-Artist
- Datenaufbereitung / Szenenbaum
- Hintergründe / Environments
- 3D Rendering
- Animation
Die Basis solcher Bilder bilden immer 3D-Daten. Diese können aus einem CAD-System kommen oder extra modelliert, bzw. konstruiert werden. Da in der heutigen Zeit fast jedes produzierende Unternehmen 3D-Daten seiner Produkte hat, ist es mittlerweile in den meisten Fällen üblich mit CAD-Daten zu arbeiten, die exportiert werden. Einige gängige CAD-Programme sind zum Beispiel CATIA, Pro-E, PTC CREO, Rhino, Solidworks, und viele andere (eine gute Zusammenfassung der meisten CAD-Programme finden Sie in dieser Liste von CAD-Programmen auf Wikipedia). Hat man keine CAD-Daten, müssen 3D-Daten modelliert werden. Das ist auch kein Problem, ist aber meist recht aufwendig. Oft müssen kleine, nebensächliche Objekte für den Hintergrund modelliert werden, weil der Kunde in der Regel nur CAD-Daten seines Produkts hat und die Szene durch die Objekte im Hintergrund an Leben und Glaubhaftigkeit gewinnt. Der Normalfall sind aber CAD-Daten für die Visualisierung, weswegen wir uns in diesem Beitrag auf die Produktion von Bildern auf Basis von CAD-Daten beschränken. Wenn Sie im Detail wissen wollen, was mit CAD-Daten gemacht werden muss und wann das Modelling sinnvoller ist, lesen Sie unseren BLOG Artikel über "CAD-Daten oder Modelling".
Als Ergänzung sollte man noch erwähnen, dass CGI und Produktfotografie viele Gemeinsamkeiten haben. Es gibt aber ein paar wesentliche Unterschiede, die den Einsatz von CGI in Bezug zur Fotografie rechtfertigen. In unserem Blog Artikel "CGI und Fotografie" können Sie mehr zu dem Thema erfahren.
Beschäftigen wir uns mit dem Arbeitsablauf einer CGI-Produktion: Die CAD-Daten müssen hierfür in ein anderes Format umgewandelt werden, damit die Digital Content Creation Software (DCC) mit den Daten umgehen kann. Als DCC Software bezeichnet man diejenigen Programme, mit denen man multimediale Inhalte erstellen kann. Bekannte DCC Anwendungen im Bereich 3D sind zum Beispiel Maya, 3DsMAX, Blender, Houdini, Cinema4D und noch eine Hand voll andere, welche Sie sich hier anschauen können. Selbst die großen Hollywood Effektstudios benutzen diese „Standard 3D-Programme“ um die Effekte für ihre Blockbuster Filme zu erzeugen; das nennt sich VFX, kurz für „Visual Effects“. Aber bleiben wir beim Erstellen multimedialer Inhalte wie Bilder und Animationen. Wenn die Daten des CAD-Programms in die 3D-Contentsoftware überführt wurden, beginnt die Arbeit des CG-Artist (so nennt sich die Berufsbezeichnung der Menschen, die mit DCC-Programmen arbeiten).
Screenshot eines CAD-Programms (Catia) - Quelle: www.encad-consulting.de/produkte/plm/catia/catia-v5/jig-and-tooling-creation-jte/
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 sogenannte 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.
Zuweisen von Materialien aus dem Materialeditor auf die Objekte der 3D Szene
Ist das sogenannte Shading abgeschlossen, wird die Szene mit Kamera und Lichtern eingerichtet. Das funktioniert ähnlich wie in einem realen Fotostudio. Man platziert eine Kamera und richtet die Lichter so ein, dass das Produkt spannend aussieht und alle Formen und Konturen verständlich dargestellt sind.
Einrichten der Camera mit Hintergrund und Backplate
Wenn der Hintergrund des Bildes, wie hier in unserem Bildbeispiel, 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 der realen Kamera bekommt. Auf was man beim Fotografieren der Umgebung für CGI achten muss und wie man den Hintergrund in das 3D-Programm bekommt, können Sie hier nachlesen.
Mit diesem Arbeitsschritt ist die Arbeit des 3D-Artists fast abgeschlossen. Er muss die 3D-Szene nur noch in ein 2D-Bild umwandeln. Diesen Arbeitsschritt nennt man Rendering – Berechnen. So ein 3D Rendering kann ein paar Stunden dauern, je nach Auflösung und Größe der Daten. Mehr zum Thema Rendering können Sie auch in unserem Technology Workshop „3D Content Creation“ nachlesen.
Nachdem das Bild berechnet wurde, ist die Arbeit des 3D-Artists normalerweise erledigt. Das Bild wird an den Compositing-Artist übergeben, der dem Bild mit einem 2D-Programm, wie zum Beispiel Photoshop, den finalen Schliff gibt. Man hat die Möglichkeit aus dem 3D-Programm Layer zu rendern, die dem Compositing-Artist helfen Masken zu ziehen und Farbkorrekturen einfacher vorzunehmen. Normalerweise beschäftigt er sich mit den Helligkeiten im Bild und macht Farbkorrekturen wo es notwendig ist.
Am Ende wird das erzeugte Bild dem Kunden übergeben, der dieses vielfältig einsetzen kann. Als Bild auf der Website, in Printmedien oder für Plakate auf Messen. Das sogenannte Computer Generierte Bild, kurz CGI, ist hiermit abgeschlossen.
Wenn man einen Schritt weiter geht, lassen sich in Ergänzung zu diesem Arbeitsablauf weitere Medien entwickeln. Durch eine Animation auf Basis dieser aufbereiteten Daten kann dem Produkt Leben eingehaucht werden oder das Ausspielen der Daten für Augmented- und Virtual Reality Anwendungen. Liegen die Daten erstmal vor, können sie in vielen Kanälen eingesetzt werden. Man muss sich allerdings VOR dem Aufbereiten Gedanken machen, in welchen Medien die Daten eingesetzt werden. Sonst erzeugt man unnötig Mehraufwand, den man sich mit guter Planung sparen könnte.
In unserem REPORT „3D Content Creation” erfahren Sie im Detail wie man ein CGI produziert und aus welchen Layern man dieses zusammensetzt.