Master HDR Environment Beleuchtung in Blender 3D

Dieser Artikel ist Teil der Blender Guide Serie:

• Blender 3D-Grundlagen: Das Handbuch Erste Schritte
• Blender 3D Materialien und Texturen Grundlagen
• Blender 3D Beleuchtung und Rendering-Grundlagen
• Blender 3D Erweiterte Modellierung
• Blender 3D Animation Grundlagen
• 3D Rendering in Blender beherrschen
• Mastering 3D-Beleuchtung in Blender
• Master HDR Environment Beleuchtung in Blender 3D
• Mastering Blender 3D-Texturen mit UV-Mapping
• Tiefe des Fokus in Blender 3D für Realismus zu meistern
• Erstellen eines benutzerdefinierten Rings im Blender für 3D-Druck
• Mastering Blender 3D Digital Cinematography
• Blender 3D, das virtuelle Bildschirm-Schirme errichtet
• Blender 3D für gedrehte Objekte beherrschen
• Gebäude-komplexe Kamera-Anlagen in der Mischmaschine 3D

Beleuchtung, insbesondere wenn Sie versuchen, einen realen Raum in 3D für visuelle Effekte zu simulieren, kann ein Minenfeld sein. Passende Beleuchtung, besonders einer natürlichen Umgebung, kann viele Lichter und viel experimentieren, um richtig zu machen.

Es gibt jedoch eine viel einfachere Möglichkeit, eine Szene mit einem HDR-Bild zu beleuchten, indem Sie sie als Hintergrundfarbe festlegen. Dies bedeutet, dass Sie ein Objekt beleuchten können, das Sie möglicherweise in eine Szene mit Beleuchtung aus der tatsächlichen Szene einfügen möchten.

Klingt kompliziert und in mancher Hinsicht ist es etwas technischer als andere Blender-Themen, aber wir werden es langsam angehen und es so gut wie möglich erklären.

Umgebungskarten

HDRI steht für High Dynamic Range Imaging, und es hat in letzter Zeit einen schlechten Ruf bekommen. HDR bedeutet nun jene bunten "Tone-Mapped" Landschaftsbilder, die im Internet gepostet werden. Aber HDR ist das nicht.

High-Dynamic-Range-Fotos sind Fotos, die in der Datei einen wesentlich höheren Leuchtdichtebereich aufweisen als im Bild gezeigt. Normalerweise werden sie erstellt, indem drei oder mehr Bilder aufgenommen und als spezielle HDR-Datei kombiniert werden, um höhere und niedrigere Lichtniveaus aufzuzeichnen, die Kameras normalerweise mit einer einzigen Belichtung aufnehmen können. Dies bedeutet, dass Sie sich näher an die Art und Weise, wie menschliche Augen eine Szene sehen, annähern können.

Das ist alles sehr technisch, aber wie hilft Ihnen das, eine Szene zu beleuchten? Sie können ein 360º-Bild verwenden, um eine Szene mit den Tönen im Bild zu beleuchten, um Ihre Objekte aus allen Winkeln zu beleuchten.

DIY HDR

Das Erstellen von HDR-Umgebungskarten ist sehr arbeitsintensiv. Sie müssen 360º-Bilder machen, indem Sie Ihre Kamera auf ein Stativ setzen und Bilder in einem Kreis aufnehmen und zusammennähen. Das ist ganz einfach, aber Sie müssen auch die Belichtungen für jedes Bild in eine Belichtungsreihe unterteilen (eine überbelichtet und eine unterbelichtet), und dann Software verwenden, um diese drei Bilder zu einer zu kombinieren. Bei einigen DSLR-Kameras können Sie Belichtungsreihen mit nur einem Klick aufnehmen. Nachdem Sie Ihre HDR-Bilder erstellt haben, müssen Sie sie alle zu einem einzigen 360º-Bild zusammenfügen, wie in der Abbildung unten.

Zum Glück hat Blender-Experte Greg Zaal bei Adaptive Samples viel Mühe für Sie aus diesem Prozess genommen. Er erklärt Ihnen nicht nur den langen und langwierigen Prozess, wie es für Sie getan werden kann, sondern bietet Ihnen auch ein kostenloses Paket mit hochwertigen Creative Commons HDR-Umgebungskarten, mit denen Sie Ihre eigenen Szenen beleuchten können.

Natürlich sind die besten Karten diejenigen, die du selbst machst, aber es gibt eine Menge anderer vorgefertigter da draußen, die die Rechnung für deine Szenen passen können. Google "HDR Environment Maps" oder "360 HDR" für weitere Beispiele.

Eine einfachere und schnellere Möglichkeit, eine brauchbare Umgebungskarte zu erhalten, besteht darin, eine Belichtungsreihe eines gespiegelten Balls aufzunehmen. Zum Beispiel wurde bei dem Film Batman Begins die gesamte Umgebungsbeleuchtung für CG mit Chromkugeln unter Verwendung eines 300-mm-Objektivs in einem Abstand von etwa 12 'erfasst, um einen 4 "-Hochchromball zu schießen. Eine weitere gute Möglichkeit, HDR zu erfassen, besteht darin, ein 180º-Fischaugenobjektiv zu verwenden und in eine Richtung zu schießen, dann die Kamera um 180º zu drehen und in die andere Richtung zu schießen.

Sobald Sie Ihre Chrome Ball- oder Fisheye-HDR-Bilder aufgenommen haben, können Sie sie mit Software wie Hugin auspacken.

Eine Szene machen

Wenn Sie also ein HDR-Beleuchtungsbild erstellt oder erhalten haben, wie zünden Sie eine Szene mit einem Bild an? Zuerst brauchst du eine Szene, die die subtile Beleuchtung zeigt, also lass uns eine schnelle machen mit ein paar Sphären und einem Flugzeug.

Wenn Sie Blender starten, löschen Sie den Würfel und die Lichtquelle. Wählen Sie diese mit der rechten Maustaste aus und drücken Sie die Taste "Löschen". Wählen Sie "Zyklen rendern" aus der Dropdown-Liste am oberen Bildschirmrand, und Sie können beginnen.

Als nächstes fügen Sie ein Flugzeug hinzu. Drücken Sie "Shift + A" und wählen Sie "Mesh -> Plane". Jetzt strecken Sie die Ebene aus, um das Raster zu füllen. Drücken Sie die Tabulatortaste, um den Bearbeitungsmodus aufzurufen. Klicken Sie auf die Schaltfläche "Kanten", um Kanten auszuwählen.

Klicken Sie nacheinander auf die vier Kanten und strecken Sie sie mit den grünen und roten X- und Y-Achsenpfeilen aus.

Fügen Sie nun eine Kugel mit "Umschalt + A" hinzu. Kopieren Sie sie, indem Sie sie auswählen und das Menü "Objekte" am unteren Rand des Bildschirms "Objekte -> Objekte duplizieren" verwenden.

Das duplizierte Objekt bleibt am Cursor hängen. Drücken Sie die Taste Y auf der Tastatur, um die Bewegung auf die Y-Achse zu beschränken, und schieben Sie sie dann zur Seite.

Stellen Sie sicher, dass die zwei Kugeln auf dem Flugzeug sitzen. Gehen Sie in eine Seitenansicht, indem Sie die Zifferntasten drücken, so dass Sie die beiden Bälle nebeneinander sehen können. Drücken Sie die Taste 5, um sicherzustellen, dass Sie sich im orthographischen Modus befinden. Wählen Sie die Ebene und senken Sie sie ab, bis sie ganz unten auf den Kugeln sitzt.

Um die Bälle schön und geschmeidig zu machen, fügen Sie einen Modifikator für den Untergrund in die Modifier-Eigenschaften-Schaltfläche ein.

Richten Sie den Schuss so ein, dass die beiden Kugeln gut zentriert sind. (Wir werden in einem kommenden Artikel über Kinematografie über die einfache Aufnahme von Bildern berichten.)

Gib den beiden Kugeln eine Farbe und Oberflächenstruktur. Wählen Sie Ball eins und klicken Sie auf die Schaltfläche Materialeigenschaften.

Klicken Sie auf Diffuse BSDF, und ändern Sie es im Pop-up zu "Mix Shader". Wählen Sie dann die zwei Shader, die Sie mischen werden, wobei der erste Glossy BSDF und der zweite Diffuse BSDF ist. Stellen Sie den Fac-Schieberegler auf ca. 0, 75 ein. Geben Sie dem diffusen Shader eine Farbe, lassen Sie die glänzende jedoch weiß.

Tun Sie dasselbe für den anderen Ball, aber geben Sie dem diffusen Shader eine andere Farbe.

Beleuchtung mit Bildern

Okay, jetzt können wir die Szene anzünden. Wechseln Sie im Eigenschaftenbereich zur Schaltfläche "Welteigenschaften". Die Hintergrundfarbe wird standardmäßig dunkelgrau angezeigt. Um uns eine Vergleichsbasis für die anderen Farben zu geben, klicken Sie darauf und drehen Sie sie ganz nach oben.

Dies ist ein gleichmäßiges weißes Licht, das die Szene abdeckt. Rendere es mit F12 und du wirst sehen, es ist ein gutes gleichmäßiges Licht, aber es ist nicht subtil oder real; Es sieht so aus, als wäre es in einem sehr hellen, konturenlosen CG-Fotostudio aufgenommen worden.

Klicken Sie nun auf die Schaltfläche mit dem Punkt neben der Farbe und wählen Sie im Popup die Option Umgebungstextur.

Laden Sie nun ein HDR als Hintergrundbild für das Licht. (Wir verwenden die wunderschönen HDRs von Greg Zaal, aber alle, die Sie aus dem Internet finden, werden auch gut sein.)

Stellen Sie vor dem Rendern sicher, dass Sie das Kontrollkästchen Mehrere Wichtigkeiten unten in Einstellungen aktiviert haben, da Blender HDR-Umgebungskarten als Licht behandelt und das Rendern verbessert. (Überprüfen Sie dies immer für HDR.)

Wandern Sie die Kartenauflösung auf bis zu 1024. Um ein Glitzern zu vermeiden, das in komplexe beleuchtete Szenen hineingleitet, suchen Sie die Filter Glossy-Einstellung im Lichtpfad-Bedienfeld der Rendereigenschaften und stellen Sie sie auf etwa 0, 5 ein.

Rendern Sie jetzt mit F12. Siehst du den Unterschied? Es sieht tatsächlich so aus, als wäre es draußen geschossen worden.

Bei jedem unterschiedlichen HDR-Bild ändert sich der Ton der Szene. Dies ist ein Interieur mit den Schatten gezeichnet.

Das Licht kommt aus verschiedenen Richtungen und ist vom Bild gefärbt. Es ist, als ob weißes Licht durch einen riesigen transparenten Ball um die Szene scheint und auf diesem Ball das Bild der ursprünglichen Szene.

Szenen, in denen der HDR im Freien gedreht wurde, sehen aus wie im Freien, und HDRs aus dem Innenraum sehen aus wie in Innenräumen. Es ist wirklich sehr lebhaft und offensichtlich.

Die Subtilität und Realismus des Lichts, das Sie mit HDR-Umgebungskarten erhalten können, ist erstaunlich, und wenn Sie es einmal benutzt haben, verfallen Sie selten wieder in normale, von Hand gebaute Beleuchtung. Das Licht ist sowohl hart als auch hell oder weich und diffus und kommt aus mehreren Richtungen, wirft Schatten und Reflexionen auf Ihr Objekt, die nur den Sinn für Realismus verstärken.

Warum HDR verwenden?

In Movie-Spezialeffekten ist es üblich, CG-Elemente zu realen Szenen hinzuzufügen und Motion-Tracking zu verwenden, um sie in Szenen zu integrieren. Aber die Beleuchtung muss genau übereinstimmen oder die CG-Objekte werden gefälscht aussehen. Wenn Sie also alle benötigten Fotos machen, um ein HDR an der Stelle zu erstellen, die Sie als Hintergrundplatte filmen, können Sie später mit Blender die CG-Objekte in der Szene mit der Umgebungsbeleuchtung der Originalszene rendern. Das ist sehr cool.

Danke, dass Sie uns für diesen Einblick in die CG-Effektbeleuchtung begleitet haben. Wenn Sie Fragen oder Kommentare haben, lassen Sie sie bitte unten im Kommentarbereich.

Bildquelle: Greg Zaal