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Hilfe bei der

Erstellung von 3D Visualisierungen und Animationen

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​3D-Visualisierungsstandards
​

​Für die Erstellung von Visualisierungen sind spezifische Standards von Bedeutung, um einheitliche und hochwertige Ergebnisse zu gewährleisten. Im Folgenden werde ich auf einige dieser Standards näher eingehen Denn bei einer Erstellung realistischer 3D-Visualisierungen spielen nicht nur die 3D-Daten selbst eine maßgebliche Rolle, sondern auch zusätzliche Informationen die diese Ergänzen. Tatsächlich können diese das Erscheinungsbild eines Objekts beinahe genauso stark beeinflussen wie die eigentlichen 3D-Daten. 
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Texturmaps, Normalmaps, Roughness- und Metallness-Maps
​
Ein konkretes Beispiel hierfür ist die Anwendung von Texturmaps, Normalmaps, Roughness- und Metallness-Maps. Diese tragen in erheblichem Maße zur visuellen Darstellung von 3D-Modellen bei und ermöglichen gleichzeitig die präzise Wiedergabe der Material-eigenschaften des jeweiligen Objekts:
 
Die Normalmap (1) erzeugt zusätzliche Details aus einem Bild, um die Oberfläche plastischer wirken zu lassen. In der linken Abbildung ist der Kopf mit höchster Auflösung (siehe Wireframe Bilde 1) dargestellt, in der Mitte mit der geringsten Auflösung (siehe Bild 1) und mit einer Normalmap , während er auf der rechten Seite in der geringsten Auflösung ohne Normalmap zu sehen ist. Dabei fällt bei der mittleren Büste die geringe Auflösung kaum auf, es sei denn, man betrachtet die kantigen Ränder. Zusätzlichen Informationen werden vollständig aus der Normalmap generiert.
 
Die Texturmap (2) verantwortlich für die Darstellung von Farben und Texturen des 3D-Modells. Auf der linken Seite wird das Modell mit Textur dargestellt, während es auf der rechten Seite weiß bleibt.
 
Die Roughness-Map (3) beeinflusst den Grad der Oberflächenrauheit von glatt (schwarz) bis grob (weiß). In der Abbildung ist die Büste rechts ohne und links mit der angegebenen Roughness-Map dargestellt.  Dadurch wirkt die rechte Büste glänzender.
 

​Die Metallness-Map (4) gibt die Nähe des Materials zu einem idealisierten Metall wieder, von nichtmetallisch (schwarz) bis metallisch (weiß). Dies beeinflusst, wie oben zu sehen, stark das Aussehen.

Unterschiedliche 3D Datenbanken

3D-Datenbanken bieten eine Vielzahl von hochwertigen Modellen und Assets, die für eine effektive Visualisierung und die Gestaltung von Hintergründen unerlässlich sind. Aus diesem Grund habe ich hier einige der wichtigsten aufgeführt.
Turbosquid              
CGTrader        
- unabhängige Datenbank
-  meist Kostenpflichtige Modelle                   
- häufig professionelle Modelleure

Sketchfab
- Bibliothek von 3D Modellen von Sketch Up
  (3D Modelling Tool)                                          
- Kostenfreie und kostenpflichtige Model
- professionelle und Hobbyisten Stellen Modelle
  zur Verfügung                                                      
- einige große Museum stellen einige Ihrer 3D  
   Scans zur Verfügung
 
Quixelmegascans
- Bibliothek von 3D Scans große Menge an 3D - 
  Scans in verschiedenen Auflösungen
  professionelle 3D Daten
  direkte Integration in Unreal
- Zielgruppe Spieleentwicklung

GrabCad
- freie Datenbank                                                  
- Kostenfreie CAD-Datenbank                          
- starke Unterschiede in der Qualität
- Daten manchmal nur in CAD-Formaten

Verschiedene 3D-Formate :

Bei der Suche nach 3D-Daten oder dem Export von 3D-Daten ist es wichtig, die Unterschiede zwischen verschiedenen 3D-Formaten zu verstehen. Hier sind einige wichtige Unterschiede, die Euch dabei helfen können, das richtige Format für Ihre Anforderungen zu wählen:

OBJ

Vorteile:

- kann Geometrie-      
  und Texturdaten
  speichern



- einfache
   Dateistrukturen




​Nachteile:
​

- keine Animationen 
  speicherbar
 
-  keine komplexen
   Material-
   Informationen   
   möglich
  
STEP

Vorteile:
 
- standardisiertes  
  Format für den   
  Austausch von  
  CAD - Dateien   
  
​-  Austausch einfachen 
   Materialien, sowie
   geometrischer
   Abmessungen möglich

 
​Nachteile
 
-  bei komplexe 
   Modelle erzeugt
   sehr große Dateien
 
- kann schwierig zu 
   interpretieren sein, 
   da die Dateien sehr   
   detailliert sein können
FBX

Vorteile:

 
- Unterstützt eine
  Vielzahl von  
  Geometrie-,
  Material-
  Eigenschaften
 
- Exportieren von 
  Animationsdaten   
  möglich

 
​
​Nachteile:
 
- Dateien können 
  sehr groß sein
 
 
- Kompatibilität
  Probleme mit 
  manchen 3D
  Programmen

STL

Vorteile:

 
-Einfache Dateistruktur, 
 die von den meisten 3D-
 Druckern unterstützt 
 wird
 
 
 

 


​Nachteile:
 
- Keine Material- oder 
  Texturdaten                       
 
- STL-Dateien     
  können bei
  komplexen Formen
  ungenau sein
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Detailgrad von 3D Modellen 

Neben dem Format kann die Auflösung die Eigenschaften eines 3D Objektes beeinflussen.  Eine höhere Auflösung ermöglicht die Darstellung von mehr Details, erhöht jedoch die Dateigröße und Ladezeiten.  Dies ist besonders wichtig, wenn  Renderings einen bestimmte Detailgrad notwendig machen, aber auch bei der Gestaltung von Spielen oder Softwareanwendungen kann dies ein wichtiger Faktor sein.
Durch die Betrachtung von vier Statuen in unterschiedlichen Auflösungsstufen können wir beobachten, wie sich die Darstellung ändert und welche Kompromisse zwischen Auflösung und Ressourcennutzung eingegangen werden. Die Dateigröße verändert sich, dabei von rechts nach links: 65 Megabyte, 500 Kilobyte, 180 Kilobyte und schließlich 49 Kilobyte.

 

KONTAKT
Eric Harder
Kantstr 1
37127 Dransfeld
[email protected]
Tel 0176 34049901

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