3ds max 5: Raytrace- und andere Render-Optionen · computergrafik 3ds max 5: raytrace- und renderlösungen 4 digital production 2/03 dp noch das neue Advanced-Lighting-Override-Material

computergrafik 3ds max 5: raytrace- und renderlösungen

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3ds max 5: Raytrace- und andere Render-Optionen3ds max bietet nebenden integrierten Toolsfür Rendering- undWeb-Output die Mög-lichkeit, Plug-Ins einzu-binden. Das Angebotfür 3ds max reicht vonfreien Script-Lösungenfür Radiosity-Solver biszur Einbindung kom-merzieller Produktions-renderer via Export-Funktion. Unser Beitragstellt Ihnen eine Aus-wahl an Raytrace- undRenderlösungen vor.

Das 3ds-max-UIs während eines Testrenderings mit Splutterfishs Brazil-Rendering-System

Dieser Beitrag gibt einenÜberblick über aktuelle Render-und Output-Möglichkeiten für3ds max. Es handelt sich bei denKomponenten zum einen um imLieferumfang enthaltene, wieScanline- und VUE-File-Renderer,und zum anderen um Rendering-Plug-Ins von Drittanbietern, diein das 3ds-max-UI vollständig in-tegriert sind. Darüber hinausgeht es um Script-Lösungen(etwa für das Beleuchtungstu-ning), Web-Output-Plug-Ins so-wie Web-Standalones mit 3ds-max-Anbindung. Ein Vergleich der Produkte einerKategorie fand nicht statt, daselbst scheinbar ähnliche Pro-dukte sich oft grundlegend inden Lösungsansätzen für Pro-blemstellungen unterscheiden.Einige Produkte, wie etwa FinalRender Stage1 von Cebas, er-

schienen erst nach Fertigstellungdiese Artikels. Ebenso hat die In-tegration von Mental Ray 3.x in3ds max auf sich warten lassen.Ich habe mich bemüht, die wich-tigsten Funktionen der Tools zunennen. Zu anderen Einstel-lungsoptionen habe ich Screens-hots angefertigt. In dieser Ausgabe der dp geht esum Raytrace- und andere Rende-rer-Lösungen. Der Artikel imnächsten Heft behandelt Render-man-basierte Lösungen, *.rib-und Renderman-relevante Tools,Tools zur Toon-Ausgabe, Plug-Insund Player für den Web-Export,Plug-Ins und Standalone-Lösun-gen für die Web-Ausgabe sowiestereoskopische Ausgabe-Tools.Bei der für die Produktübersichtverwendeten Szene handelt essich um das Atrium des Sponza-Palastes in Dubrovnik. Splutter-

Raytrace- und andere Render-LösungenMental RayAnbieter: www.Discreet.de, www.autodesk.com, www.mentalimages.com, www.outside-professional.dePreis: Für eine Mental-Ray-2.1-Version, gebundelt mit der entspre-chenden Connection, verlangt Discreet 3000 Euro, wobei weitereMental-Ray-Netzwerk-Rendering-Lizenzen kostenpflichtig sind.

Brazil Rendering System v1.0Anbieter: Splutterfish, LLC, www.splutterfish.comPreis: Das Artist-Bundle mit einer Arbeitslizenz und weiteren dreiRender-Lizenzen kostet 1200 US-Dollar, die Renderfarm-Bundle-Variante mit vier Render-Lizenzen kommt auf 750 US-Dollar.

VitualMat Version 0.7Anbieter: The Guzz, http://membres.lycos.fr/theguzz/Preis: VirtualMat und das VirtualGUI sind frei verfügbar.

VlightMaxAnbieter: Nicolas Lablaine, http://vlightmax.3dvf.net/Preis: Der Download der aktuellen Version ist kostenlos.

VirtualLightAnbieter: Virtual-Light, http://vlightmax.3dvf.net/Preis: Das Produkt ist für die persönliche Verwendung als Share-ware frei erhältlich. Kommerzielle Nutzung: 50 US-Dollar.

Luminaire und MaxShadeAnbieter: Brendan K. Duncan, www.maxshade.com, Preis: Gratis

Final Render Stage 1Anbieter: www.finalrender.com; www.cebas.com; www.cebas.de,Preis: 975 Euro

Vray 1.0Anbieter: Chaos-Group, www.chaosgroup.comwww.vrayrender.comPreis: Das Advanced-Vray-Paket kostet 799 US-Dollar, die Basis-Lösung 1299 US-Dollar.

dpcomputergrafik3ds max 5: raytrace- und renderlösungen

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fish hat die Szene zur Verfügunggestellt. Das Original-Modellstammt von Marko Dabrovic(www.rna.hr), wobei AndrewHarron, Nick Nakadate und ScottKirvan die Szene für Brazil über-arbeitet haben. Zu beachten ist, dass bei den Dis-tributed-Render-Systemen einekorrekt aufgesetzte Installationder Netzwerkkomponenten und-protokolle nebst diverser Umge-bungsvariablen notwendig ist.Für alle Anwendungen geltenmeist die gleichen Hardwarevor-aussetzungen wie für 3ds max.Anforderungen wie Stereobril-len oder Gamecontroller sind ge-sondert zu berücksichtigen.Für die Arbeit habe ich als Hard-ware genutzt: Vaio-417-Note-book von Sony, 2,4 GHz Intel P4,256 DDR RAM, Asus Geforce4MX 460. Als Basis-Software warinstalliert: Windows XP Home DESP 1 mit DirectX 8.1, Discreet 3dsmax 5.0 (e) Final, Discreet-Men-tal-Images Mental Ray 2.1 sowieDiscreet Plasma. Bei einigen Plug-Ins könntenProbleme mit der 3ds-max-5-Ver-sion auftreten. Discreet hat imJanuar 2003 ein kleineres Upda-te, 3ds max 5.1, als Gratis-Updatezur Verfügung gestellt. Neben

neuen Funktionen und Bug-Fixeshat sich Discreet auch um Kom-patibilität gekümmert. 3ds max5.1 soll eine Kompatibilität zu3ds max 4 gewährleisten. Dasheißt, dass fast alle Plug-Ins der4er-Version nun in max 5 funk-tionieren – verspricht Discreet. Vorab schauen wir auf die mit3ds max ausgelieferten Lösun-gen für das Rendering und dieDateiausgabe. Die Variante, Bil-der direkt auf Harddisk-Rekorderoder ähnlichem Gerät auszuge-ben, sei nur am Rande erwähnt.Im Lieferumfang von 3ds maxenthält das Renderer-Auswahl-Fenster vorerst nur den Scanline-Renderer und den VUE-File-Ren-derer. Alle anderen Export- undAusgabe-Optionen sind entwe-der über die integrierte Export-Funktion, einen separaten Ex-port-Mechanismus via Render-Dialog oder über Tools innerhalbdes Utility-Panels zu bewerkstel-ligen. Die Möglichkeit, einen an-deren Renderer zu wählen,wuchs während der Recherchestetig, was auch für den Umfangder angebotenen Utilities zutraf.

VUE-File-Renderer: Der VUE-File-Renderer erstellt eine editierba-re ASCII-Datei. Hinweise zu deneinzelnen Abschnitten innerhalbdieser Datei und deren Editie-rungs-Möglichkeiten finden sichin der Max-User-Referenz. Wirdein Rendering mit dem VUE-File-Renderer gestartet, „poppt“ der

virtuelle Framebuffer auf (wennaktiviert), jedoch ohne ein aktu-elles Abbild der Szene anzuzei-gen. Dies beeinflusst aber die Ge-nerierung der Ausgabe-Dateinicht. Anzumerken ist, dass dasaus DOS-Zeiten stammende For-mat beispielsweise keine Morph-Targets unterstützt.Scanline-Renderer: Der in 3dsmax 5 integrierte und hinsicht-lich der Qualität und Quantitätüberarbeitete Scanline-Rendererkann jetzt in mehreren Modi ar-beiten. Erstens wie gehabt, aus-

schließlich mit dem innerhalbdes Render-Dialogs verfügbarenEinstellungen. Zweitens unterder zusätzlichen Verwendungder neuen Advanced-Lighting-Funktionalität. Nutzt man dasAdvanced Lighting, stehen demOperator zwei Lösungen zur Sei-te: der Light-Tracer und der Ra-diosity-Solver. Darüber hinausgibt es die Möglichkeit, sich derim Environment befindlichen Ex-posuretypen wie Linear oderauch Pseudo-Color zu bedienenoder das Ink-and-Paint-Materialzu verwenden, um einen Car-toon-Look zu erhalten. Die Exposure-Kontrolle, zu findeninnerhalb des Environment-Dia-logs, verfügt über eine Previewund standardmäßig über die dreivorab genannten Auswahltypen.Die Exposure-Kontrolle kann bei-spielsweise dazu dienen, bei star-ken Helligkeitsschwankungen,gleich der Fähigkeit unserer Au-gen, den Lichteinfall zu regulie-ren, um auch bei „überstrahltenMomenten” Details hervorhebenzu können. Beim Pseudo-Modusund unter Verwendung der inte-

grierten Radiosity lassensich abgewandelte Nut-zungsmöglichkeiten umset-zen, etwa die Visualisierungder Lichtverteilung inner-halb eines Raumes. DerWorkshop zur Render-to-Texture-Funktion (dp 05/02,S. 76) gab einen Einblick indie Advanced-Lighting-Funktionen.Im Material-Editor kannman zusätzlich zu den Ad-vanced-Lighting-Lösungen

Der erweiterte Auswahl-Dialog der Über-sichts-Konfiguration

Zahlreiche Export-Formate stehen in derÜbersichts-Konfiguration zur Auswahl

Hier sehen Sie ein Beispiel für eineeditierbare ASCII-Output-Datei desVUE-File-Renderers

So unscheinbar tritt derVUE-File-Renderer imRender-Dialog auf

Das Utility-Panel von 3ds max 4 nach derInstallation der diversen Plug-Ins

Das Utility-Panel von 3ds max 5 weistviele zusätzliche Komponenten auf

Was 3ds max anBuilt-In-Tools anbietet



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noch das neue Advanced-Lighting-Override-Material fin-den. Es dient dazu,Material-Anmutungen gegebe-nenfalls zu korrigieren oder zuverbessern, falls man mit denErgebnissen des Advanced-Lighting-Renderings unzufrie-den ist. Ferner ist es hierübermöglich, Szenen-Objekte zu ech-ten Licht-Emittern zu machenoder auch ihre Lichtdurchlässig-keit zu modifizieren, ohne die ei-gentliche Opazität des Materialszu verändern. Bei der Verwen-dung des Advanced-Lighting-Override-Materials mit dem Light-

Tracer gehen die Skalierungs-möglichkeiten der Parameter fürReflektion über die physikali-schen Möglichkeiten hinaus, wo-bei der Luminanz-Wert als Multi-plikator fungiert. Bei einer Radiosity-Lösung hin-gegen ist die Skalierung der Re-

flektion physikalischen Vorga-ben unterworfen und die Lumi-nanz orientiert sich stets an Licht-Units (Candelas per Square).Diesen Materialtyp muss mannicht zwingend bei dem Advan-ced-Lighting einsetzen. Er kannaber beispielsweise beim Generie-ren von Intarsien-Effekten aufOberflächen sehr hilfreich sein.Für beide Advanced-Lighting-Vari-anten steht über die Raytrace-Global-Include/ Exclude-Funktionein gutes Optimierungstool bereit.

Radiosity: Bei der in 3ds max 5 in-tegrierten Radiosity-Lösung han-delt es sich um die vollständigeImplementierung der von Light-scape her bekannten Technolo-gie unter Nutzung von Global-Il-lumination auf Basis des inte-grierten Scanline-Renderers. Beieinem Radiosity-Solver wird dieLichtentwicklung (direkte sowieindirekte) innerhalb der Szeneanhand der Reflektionen desauftreffenden Lichtes auf einzel-ne Flächen der in der Szene be-findlichen Elemente kalkuliert.Große Flächen muss man daher,auch wenn die Geometrie oderVerformung des Objektes esnicht verlangen, für ein akkura-

tes Radiosity-Ergebnis zumindestrechnerisch unterteilen. Hierzudienen die Global-Subdivision-Settings. Für eine akkurate Lösung derLichtsituation mittels der Radio-sity lassen sich die neuen Photo-metrischen Lichter wie IES-, Sky-und Daylight-Systeme nutzen.Diese sind oft die Voraussetzung,um gute Radiosity-Ergebnisse zuerreichen. Sie lassen sich durchParameter wie Kelvin, Lux oderLumen definieren und ändern.Lichtquellen-Dateien für dieseLichtsysteme können Sie direktauf den Seiten von Beleuch-tungsherstellern herunterladen.Mit dem neuen Sky-Light-Systemund bei entsprechendem Radio-sity-Setup lassen sich in 3ds max 5nun auch HDR-Renderings (High-Dynamic-Range) realisieren. Die Lichtquellen-Daten der kom-merziellen und nicht-kommer-ziellen Anbieter basieren stetsauf Scaling-Verhältnissen, die de-nen der realen Welt entsprechen.Dies ist eine Voraussetzung fürbrauchbare Radiosity-Ergebnisse.Laut Discreet eignet sich dieRadiosity-Variante insbesonderefür Innen-Szenen mit knapperBeleuchtung oder Architektur-Renderings. Bei komplexen Cha-rakteren beispielsweise wäre derUnterteilungsaufwand zu zeit-raubend. Anzumerken ist hier dieMöglichkeit, über Objekt-Eigen-schaften die Advanced-Lighting-Eigenschaften zu steuern. Innerhalb des Radiosity-Dialogsbefinden sich zahlreiche Einstel-lungsmöglichkeiten für die Qua-lität der Lösung, deren Verwen-dung, für die Unterteilung derSzenen-Objekte bei der Lichtbe-rechnung (nach der Kalkulationder Lösung sind die globalenUnterteilungseigenschaftenauch innerhalb der Viewportssichtbar) sowie das adaptiveSampling. Hier gibt es auch eineShow-Samples-Funktion. Sie zeigtdie Sample-Verteilung innerhalbdes gerenderten Bildes mit rotenDots an. Diese Funktion kannsich bei der Beurteilung undFeineinstellungen des Outputszeitsparend auswirken.

Hier sehen Sie einen Screen-Shot währendder Berechnung der Radiosity-Lösung

Environment: Der Environment-Dialogbietet diverse Exposure-Modi

Advanced Lighting: Funktionen des 3ds-max-5-Light-Tracer-Dialogs

Material-Editor: Der Screen-Shot des Ad-vanced-Light-Override-Dialogs im Materi-al-Editor von 3ds max 5

Zusätzliche Einstellungsmöglichkeiten bietensich über die jeweiligen Objekt-Properties

Render Scene: Der 3ds-max-5-Scanline-Renderer im Renderer-Dialog



Die Funktion Regather-Indirekt-Illumination dient dazu, Render-Artefakte bei Objekten zu besei-tigen, die für die Radiosity-Lösung nicht optimal vorbereitetwurden. Sie errechnet die indi-rekte Restlichtverteilung anhandder Pixel-Eigenschaften des zu-vor gerenderten Pixels und nichtmehr anhand der Oberflächen(wie beim Light-Tracer). Dieschon erwähnte Exposure-Kon-trolle ist ebenso über den Radio-sity-Dialog anwählbar, wie eindrucksensitives Light-Paint-Tool.Es gibt im untersten Teil des Ra-diosity-Dialogs eine statistischeAnzeige, beispielsweise für dieAnzahl der Szenen-Objekte oderdie Dauer der Berechnung derRadiosity-Lösung. Zu beachten ist, dass eine Radiosi-ty-Lösung stets unabhängig vom

Standort des Betrachters und derZeit der Animation (solange Lich-ter und Szenen-Elemente ihre Po-sition nicht verändern) für die ge-samte Szene optisch-physikalischkorrekt berechnet wird. Dies be-deutet, dass man nach der Eta-blierung einer solchen Radiosity-Lösung die Szene aus allen er-denklichen Blickrichtungen ren-dern kann, ohne erneut die Licht-verteilung berechnen lassen zumüssen. Wichtig ist allerdings,darauf zu achten, dass etwa Parti-kel-Systeme oder ähnlich komple-xe Gebilde „excluded“ werden,

da sie sonst unter Umständen zur„Explosion“ der Datenmengenführen. Alle in den Screenshotszur Radiosity-Lösung abgebilde-ten Einstellungen sind in derMax-User-Referenz erwähnt underklärt.Light-Tracer: Das zweite Advan-ced-Lighting-System, der Light-Tracer, ist weniger komplex undeinfacher zu bedienen. Es er-zeugt allerdings keine optisch-physikalisch 100% korrektenLicht-Lösungen. Die Light-Tracer-Variante eignet sich laut Discreetinsbesondere für Außenszenen

(sprich weitläufige Szenen) mitvielen Lichtern, komplexen Cha-rakteren oder einer objektlosenUmgebung. Beim Light-Tracergeschieht eine Verfolgung desLichtes unter Beachtung der„Mitnahme“ von Rest-Licht und -Farbe (Bleeding) der „getroffe-nen“ Szenenelemente. Das Light-Tracer-System arbeitetbesser mit den 3ds-max-Stan-dard-Lichtern zusammen als mitden neuen photometrischenLichtern. Dies geschieht stetsvom Viewport aus und nicht wiezuvor bei der Radiosity erwähnt

Der Radiosity-Dialog

Das Testrende-ring mit der in3ds max inte-grierten Radiosity-Funktion

Der in 3ds max 5enthalteneLight-Tracerbeim Rendern



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ungeachtet der Betrachter-Posi-tion für den ganzen „Raum“. Be-rechnet werden die Lichtverhält-nisse beim Light-Tracer jeweilspro Frame, ganz entgegen derRadiosity-Lösung. Sie kommt beientsprechenden Gegebenheitenmit einem „Snap-Shot“ der Licht-situation eines Frames aus, solan-ge Lichter und Szenen-Elementeihre Position nicht verändern. Auch innerhalb der Light-Tracer-Einstellungen gibt es eine Show-Samples-Funktion. Diese zeigthier die Sample-Verteilung in-nerhalb des gerenderten Bildesmit Dots an. Die Vorteile bei derEinschätzung des aktuellen Stan-des wirken sich auch hier zeitspa-rend aus. Wie im Screenshot zumLight-Tracer-Dialog (S. 4 untenlinks) zu sehen ist, verfügt dieserzum Beispiel über Einstellmög-lichkeiten zum Streuwinkel derStrahlen, deren Anzahl sowie derAnzahl der „Bounces“. Auch derGrad des „Ausblutens“ (Color-Bleeding), dessen Farbe sowie

Einstellungen zu Filter-Size las-sen sich definieren (Global-Mul-tiplier). Weitere Einstellungenzur Light-Tracer-Lösung findenSie in der Max-User-Referenz.Ink and Paint: Dieser Toon-Mate-rialtyp arbeitet wie ein Toon-Shader. Er bietet Einstellungs-möglichkeiten für Füllungen undLinien an und kann beim Rende-ring mit jedem beliebigen in 3dsmax eingebundenen Materialgemixt werden. Viele Parameterlassen sich über Maps steuernund man kann die Zahl der Paint-Levels, sprich der angezeigtenCartoon-Elemente wie Füllung,

Linie, Glanz und High-Lights de-finieren.Eine Einbindung von Texturen so-wie ein Rendering mit „nicht-Toon-geshadeten“ Szenen-Ele-menten ist auf der Basis des Lö-sungsansatzes von Ink and Paintüber das Material problemlosmöglich. Darüber hinaus gibt esdie Möglichkeit, Kanten zwischenSub-Materialien und Smoothing-Gruppen anzeigen zu lassen undetwa deren Anmutung, Reliefoder Stärke über ein Noise zusteuern. Diese Funktion ist in derUser-Referenz sowie ausführlichim New-Features-Guide erklärt.

Bei dem Renderer Mental-Rayfür 3ds max, programmiert vonder Berliner Firma Mental Ima-ges, handelt es sich um einenklassischen Raytracer. Bei ihmwerden Beleuchtungsanmutun-gen wie Spiegelungen über eineVerfolgung der Photonen vomEmitter aus kalkuliert. Dabei ver-fügt diese Render-Engine überdie Option einer integriertenScanline-Engine.Discreet vertreibt Mental Ray für3ds max in der Version 2.1, wobeidie aktuelle Softimage-XSI-Inte-gration und der Standalone-Ren-derer von Mental Ray bereits beiStep 3 angelangt sind. Gebun-delt ist der Renderer mit einervon Discreet programmierten3ds-max-Connection. Connection-Updates finden Sie auf der Dis-creet-Webpage zum Download.Das Applikations-Paket enthält,anders als bei allen anderen soft-waregeschützten Applikationenund Plug-Ins, einen Com-Port-Dongle. Die Lizenzierung fürMental Ray geschieht via FlexLMund kann in verschiedenen Ser-ver- und Client-Modi geschehen.Viele US-amerikanische und eu-ropäische Produktionen habendie fotorealistische Qualität des

Vielfältige Optionen: Das Ink- and Paint-Material im Material-Editor

So zeigt sich Ihnen Mental Ray innerhalb des Render-Dialogs

Ein Testrenderingunter Verwen-dung des Ink-and Paint-Mate-rials

Klassischer Raytracer:Mental Ray

Gila

Seitenzahl wird nach Umbruch aktualisiert



Render-Outputs des Mental-Ray-Raytracers unter Beweis gestellt,wobei auch der Speicher-Appetitder Lösung auffiel. Da bei denBerechnungen des Raytracers in-nerhalb des Volumens oder derAusdehnung der Szene, also inAbhängigkeit der Entfernungder Szenen-Objekte voneinan-der kalkuliert wird, ist es ratsam,eine Szene gründlich vorzuberei-ten. Sollte beispielsweise inner-halb der Szene eine Geometrieweit weg vom eigentlich wichti-gen Rendergeschehen „herum-liegen”, weitet der Renderer sei-ne Kalkulation aus, bis auch die-se Objekt im zu berechnendenVolumen enthalten ist. Dies kannschlimmstenfalls die Renderzeitum den Faktor 100 oder mehr er-höhen. Einstellungs-, Zuwei-sungs- sowie Exclude- und Inclu-de-Merkmale lassen sich in Men-tal Ray zusätzlich über die Ele-ment-Properties definieren. Discreet meint, dass auf Grunddes rekursiven Samplings undder erweiterten und pro-prietären Beschleunigung vonMental Ray ein zügiges undhochwertiges Rendering auchauf Single-Prozessor-Systemenzu erreichen sei. Mental Ray ver-fügt über eine saubere Global-Il-lumination-Lösung und übergute Tiefen- sowie Bewegungs-unschärfe-Algorithmen (etwaVektor-Motion-Blur für beste-chende 3D-Lösungen). Das Rendering geschieht inBuckets, und die Schatten lassensich separat von den erzeugen-den Objekten rendern. Dabeiwerden auch weiche Schattendurch Area-Lichter, Caustics, Re-fraktionen und Reflektionen un-terstützt. Über die in Mental Ray

angebotenen Script- sowie Ob-jekt-basierten (je nach Applikati-on oder UI) programmierbarenShader-Lösungen lassen sich Sze-neneigenschaften beeinflussen.Es besteht die Möglichkeit, überdas Mental-Ray-eigene Formatkomplette Szenen in Render-Dateien zu schreiben und dieseüber das Mental-Ray-Standalonevia Batch-Prozess auf den unter-stützten Plattformen rendern zulassen. Hier einige wichtige Merkmale:Benutzer-Oberfläche: Bei der In-tegration von Mental Ray in das3ds-max-User-Interface hat Dis-creet darauf geachtet, dass 3ds-max-Anwender mit dem ge-wohnten Workflow-Ansatz ar-beiten können, ohne sich umstel-len zu müssen. 3ds max’ eigeneShader lassen sich genauso ver-wenden wie die interpretierten

Mental-Ray-Shader. Das Mental-Ray-Messages-Fenster informiertdetailliert über Renderingvor-gänge.Indirekte Illuminierung: Die überMental Ray nutzbare Globale Il-luminierung versetzt den An-wender in die Lage, Output un-ter Verwendung von indirektenObjekt-zu-Objekt-Lichtwirkun-gen wie ein Color-Bleeding auf-zuwerten und so eine fotoreali-stischere Anmutung zu erhalten.Beim Color-Bleeding („Ausblu-ten”) geht es um eine Lichtwir-kung auf in der Nähe befindlicheObjekte mit Anteilen der Objekt-farbe des emittierenden Ele-ments. Hier helfen Caustics, Re-flektionen und andere lichtba-sierte Interaktionen.Weiche Schatten: Schatten aufRaytrace-Basis weisen normaler-weise scharfe Kanten auf. Men-

tal Ray vermag bei der Verwen-dung von Area-Lichtern etwa,stimmige Schatten mit weichenKanten zu den jeweiligen Sze-nen-Elementen zu erzeugen.Area-Lichter: Diese Lichter hel-fen, Szenen mit Licht- und Schat-tenwirkungen auszustatten, diedenen der realen Welt rechtnahe kommen.Bewegungsunschärfe: Der inMental Ray vorzugsweise ver-wendete Ansatz zur Lösung von3D-Bewegungsunschärfe ist vek-torbasiert. Er versetzt den Ope-rator in die Lage, Ergebnisse zuerzielen, die einer Realdreh-Situation gleichkommen. EinVergleich der verschiedenenBewegungsunschärfen ist meistaufschlussreich.Schatten mit Bewegungsun-schärfe: Mental Ray hat dieFähigkeit, Schatten von Szenen-Elementen, die mit Bewegungs-unschärfe versehen wurden, zuberechnen und auszugeben. Zubeachten ist allerdings, dass essich um eine vektorbasierte Be-wegungsunschärfe handelt, de-ren Berechnung vom jeweiligenSystem unterstützt sein muss, umzu funktionieren.Tiefenabhängige Unschärfe: Diein Mental Ray für 3ds max ent-haltene Tiefenunschärfe be-fähigt den Künstler, mit echten

Hier geht es auch: Optionen von Mental Ray lassen sich eben-falls über die jeweiligen Object Properties nutzen

Der 3ds-max-Workspace

während einesRenderings unterVerwendung von

Mental Ray

Mental Ray Messages: Über das Mental-Ray-Message-Window wird der Anwender stetsüber Fortschritt und Probleme auf dem Laufenden gehalten



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oder der realen Kamera-Weltnachempfundenen Linsen- undObjektiv-Eigenschaften inner-halb seiner 3D-Umgebung zuarbeiten.

Shadersprache: Mit der in Men-tal Ray angebotenen Shader-sprache ist es dem Scripter mög-lich, beispielsweise in C oderC++ eigene Shader oder Sha-der-Subroutinen zu erarbeiten.Die Shader helfen dem Anwen-der dabei, Geometrien zu er-stellen und zu verändern oderderen Material-, Rendering-oder auch Licht-Eigenschaftenzu modifizieren. Weitere An-wendungsbereiche könnten dieProgrammierung von Kamera-linsen, Umgebungen, prozedu-ralen Texturen und Elementensowie atmosphärischen Effek-ten sein. Über das SDK und dieIntegration von einfachen Men-tal-Ray-Shadern in 3ds max istes leicht, innerhalb des 3ds-max-UIs mit diesen Komponen-ten zu arbeiten.Rendering: Mental Ray bietet dieOption, verschiedene OS-Plattfor-men sowie Prozessortypen für ei-nen Renderauftrag zu nutzen undihn auf unterschiedliche Threads(multithreaded) zu verteilen. Da-bei teilt Mental Ray die zu ren-dernden Bilder meist in kleine„Happen” und administriert sie inForm eines Bucket-Renderings.Die Einstellungsoptionen des Ren-dering-Dialogs tragen dazu bei,gute Ergebnisse zu erzielen.Inkrementelle Änderungen vonSzenen: Die Möglichkeit, Teile ei-

ner Szene inkrementell zu bear-beiten, hilft Zeit zu sparen.Grund: es fallen kleinere Da-tenmengen an und dem folgt einminimierter Renderaufwand.Die Mental-Ray-Connection er-leichtert das „Zurechtfinden”beim Arbeiten mit dem für 3dsmax neuen Renderer. Mit demangebotenen SDK werden dieOberflächen der Mental-Ray-Shader innerhalb von 3ds max

einfacher zugänglich. AuchQuellcode-Beispiele sind enthal-ten, um das Schreiben von Sha-dern zu erleichtern.Für eine Mental-Ray-2.1-Version,gebundelt mit der entsprechen-den Connection, verlangt Discreet3000 Euro, wobei weitere Men-tal-Ray-Netzwerk-Rendering-Lizenzen kostenpflichtig sind.Die Mental-Ray-Render-Enginegibt es mit Multiplattform-Un-terstützung für folgende Syste-me: Windows, Alpha, Linux, SGI,Aix 4, Dec Unix 4, HP-UX 11, SGIIrix und Sun-Solaris.

Brazil Rendering System v1.0 isteine hoch entwickelte Global-Il-lumination- und Ray-Tracing-Render-Engine für physikalischkorrekte Beleuchtungsergebnis-se, die im August 2001 releasedwurde. Brazil ist technisch sowieoptisch vollständig in 3ds max in-

Einstellungen wie Sample-Qualität, Kamera-Effekte oder indirekteIlluminierung gehören zum Optionsumfang wie auch Schatten-,Rendering-Algorithmus und die Mi-Datei-Ausgabe (im Bild)

Die letzte Mental-Ray-Option im Render-Dialog bietet beispiels-weise Prozess-Einstellungen für ein verteiltes Rendering

Innerhalb von Brazilstehen vier Bucket-Auflösungen zurVerfügung

Hier sehen Sie das Brazil-Lizenzierungs-Tool im Utilities-Panel So zeigt sich Ihnen Brazil innerhalb des Render-Dialogs

Splutterfish: BrazilRendering System v1.0



tegriert. Es unterstützt alle nati-ven 3ds-max- und Drittanbieter-Plug-Ins und wird seit November2001 bei Produktionen rund umdie Welt verwendet. Der intuiti-ve Workflow, die Vielseitigkeitund hohe Ausgabequalität sinddafür genauso ein Grund wieeine integrierte Sub-Surface-Scattering-Lösung und ein ju-stierbares Bucket-Rendering. Die Performance von Brazil kannsich sehen lassen. Selbst bei Sze-nen mit mehreren hunderttau-send Polygonen verläuft dasRendering recht schnell und der„Speicher-Appetit” hält sich er-staunlicherweise in Grenzen.Darüber hinaus sind volumetri-sche und Fell- sowie Haar-Lösun-gen im Lieferumfang enthalten. Der Renderer wird über den Ren-derer-Auswahl-Dialog eingebun-den. Die Lizenzierung geschiehtper Software und sie lässt sichaus dem Utilities-Panel in 3dsmax administrieren Die Brazil-Installation etabliert über denRenderer hinaus diverse Mate-rialien, Kamera- und Lichttypen.Diese Vorgehensweise mag nichtjeden Hersteller erfreuen. Wennman sich aber die Optionen derZusatzkamera oder des zusätzli-chen Lichtes ansieht, freut mansich über die erweiterte Funktio-nalität. Die neu etablierten Materialienermöglichen, wie im Fall des Bra-zil-Advanced-Materials, einenprofessionellen Umgang mit„echten” Shadern. Dieser Mate-rialtyp verfügt über ein umfang-reiches Interface und arbeitetwie ein „Container” für in derRenderMan-Shadingspracheprogrammierte spezifische Bra-zil-Shader. Der Brazil-Kameratyp(via Drop-Down sind mehrere Ty-pen abrufbar) verfügt beispiels-weise über ein Fisch-Augen-Ob-jektiv, erweiterte Einstellungs-möglichkeiten für Clipping undvisuelle Kamera-Ranges.Der Brazil-Lichttyp verfügt eben-falls via Drop-Down über mehre-re, in diesem Fall Lichttypen. Eshandelt sich bei den Lichttypenum Skylight-, Omni-, Spot-, di-rektionale, rechteckige Area-

und scheibenförmige Areatypen.Die Einstellungs-Optionen um-fassen diverse Schattentypen,visualisierte Grenzbereiche unddie bekannten Optionen Hot-spot, Fokus und Falloff. Brazil ar-beitet multi-threaded, ist skalier-bar und kann prioritätsbasiertarbeiten. Dabei lässt sich dasProdukt über eine Programmier-schnittstelle in Form eines API

den Produktionsanforderungenanpassen. Vordefinierte Brazil-Shader fürWachs oder Autolack dienen alshervorragende Ausgangsmate-rialien und gehören ebenso zumSoftwarepaket wie der Brazil-Toon-Shader mit Einstellungs-Optionen für Füllung und Linie.Erwähnt seien hier der Gooch-Shader, ein Shader, der bei tech-

nischen Visualisierungen zumEinsatz kommt, der Multi-Level-Paint-Shader mit traditionellerCel-Shading-Anmutung und derMaterial-Pass-Through-Shader,der den Anwender in die Lageversetzt, jedes Material, auchohne Füllung, mit einer Outlinezu versehen. Über die Render-Pass-Optionkontrolliert man die In- und Ex-Clude-Funktionen, Material, Illu-minierung und den Render-Mode. Per Luma-Server-Dialoghat der Benutzer die Kontrolleüber alle Brazil-Lichter, derenSchatten- und Sampling-Eigen-

Das UI des Brazil-Kamera-Editors inner-halb des Utility-Panels

Im 3ds-max-UserInterface gibt esvielfältige Ein-stellungs- undVisualisierungs-Optionen desBrazil-Kamera-Modifiers

Hier sehen Sie dieBrazil-Material-Ty-pen im 3ds-max-Map-Browser

nen und technische Beschreibun-gen bietet. Die Brazil-Gemeindebietet darüber hinaus Foren,Support-Kanäle (bei registriertenBenutzern 24 Stunden pro Tag)und Live-Chats an.Hier einige wichtige Punkte:Rendering mit Brazil: Beim Rende-ring lässt sich über ein Drop-Down-Menü, die Art und die Aus-führung der verwendetenBuckets festlegen. Auch existiertein ausgeklügeltes Anti-Aliasingmit Kontrollmöglichkeiten zuOver- und Undersampling und dieMöglichkeit, Rendering-Sub-Sys-

Die ersten beiden Punk-te der Brazil-Rendering-Optionen:Die generellen Einstel-lungen und die Brazil-Render-Pass-Kontrolle



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schaften. Darüber hinaus lassensich mit Brazil nun HDRI-Rende-rings realisieren (HDRI: High Dy-namic Range Image). Wie bei allen Raytracern sollteman Einstellungen, falls keine Er-fahrungswerte vorliegen, nureinzeln verstellen, um dann „testzu rendern”. Sonst ist es oftkaum mehr möglich, die Kompo-nente zu bestimmen, die dieRenderzeit verhundertfacht hat.Bekannt ist ein solches Verhalteneiner Render-Engine insbesonde-

re bei Anti-Aliasing- und Sam-pling-Einstellungen der GI-Lö-sung. Der Renderer unterstütztferner das Rendering in Fields,die Ausgabe im Tif-Format mitbis zu 16 Bit pro Kanal sowie dieVerwendung des in 3ds max inte-grierten Frame-Buffers. Die objektorientierte Brazil-Ar-chitektur erlaubt es, einige Ope-rationen während des laufenden3ds-max-Renderings vorzuneh-men. Was den Produktsupportangeht, verfügt Brazil über eineexzellente Webpräsenz, die Bei-spiele, Scripte, Dokumentatio-

teme einzubinden. Ein benutzer-freundliches Render-Pass-Systemauf Layer-Basis ermöglicht einegute Performance, Konfigurati-ons-Handhabe und Skalierungs-Möglichkeit für einfache Shader,wobei separierte Sample-Ratenfür Komponenten wie GI undGeometry angeboten werden.Plug-In-Shaderdesign: Brazil istein einfaches, aber effizientesPlug-In-Shaderdesign mit vielenfortgeschrittenen Shadingtypen,Modifiern und Methoden. ImLieferumfang existieren ein Car-toon-Shader (etwa Gooch-, Mul-tilevel-Paint-Shader) sowie einChrom- und Samt-Shader. Es gibteine Unterstützung für volume-trische und atmosphärische Ef-fekte. Brazil erzeugt „virtuell”physikalisch korrekt „ge-raytra-cete” Reflektionen und Refrak-tionen, wobei auch eine demMonte-Carlo-Verfahren ver-wandte Sub-Surface-Scattering-Methode existiert. Zusätzlichbietet Brazil ein Material für eineerweiterte Kontrolle über die je-weiligen Shading- und Beleuch-tungsfunktionen hinaus.Global Illumination: GI ist dieGrundlage des Render-Konzeptsvon Brazil, bei dem es die „bild-basierte” Beleuchtung sowieeine volle Unterstützung für 3ds-max-Punktlichter gibt. Brazil ver-fügt über eigene Punkt- undArea-Lichter sowie Schattenty-pen. Dabei werden Caustics,

Im 3ds-max-UIfinden Sie um-fangreiche Ein-stellungs- und Visualisierungs-Optionen desBrazil-Licht-Modifiers

Im Material-Editor von 3ds max sehen Siehier das Brazil-Toon-Material

Das Brazil-Image-Sampling (oben in der Abbil-dung) und das Textur- Filtering (unten)



HDRI-Rendering, Photon Map-ping (unter Zuhilfenahme desPhoton-Map-Servers) und einausgefeiltes adaptives Samplingfür Area-Lichter angeboten. Bra-zil berücksichtigt bei der Berech-nung von Schatten auch Verfor-mungen des Schattens, die bei-spielsweise durch Bump-Mapsentstehen können.Tiefenschärfe: Die Tiefenschärfeund deren Verhalten, insbeson-dere vor und hinter der Schärfen-Ebene, lassen sich mit der Bokeh-Funktionalität justieren, wobeidie Kamera auch Bild- und Sze-nen-Motion-Blur (auch vektorba-siert) unterstützt. Brazil verfügt,so Splutterfish, über ein naturge-treues „Kamera-Modeling” undrealistische Linsen-Eigenschaften.Displacement-Mapping: Brazilunterstützt das Displacement-Mapping von 3ds max, wobei einArbeiten trotz großer Da-tenmengen ohne merkliche Leis-tungseinbußen möglich war. Fer-ner ist das Rendern von CSG-Iso-Oberflächen direkt möglich.Vorsicht: Norton Antivirus undZonelabs ZoneAlarm produzie-ren mit Brazil Fehler bis hin zuSystemabstürzen. Man sollte alsodiese Produkte bei der Arbeit mitBrazil deaktivieren.Registrierte Benutzer von Brazil1.x erhalten kostenlose Upgra-des innerhalb dieses Versions-

schrittes und können an der Ent-wicklung und dem Test neuerFunktionen teilhaben. Brazil v1.0ist kompatibel mit 3ds max 3 bis5 und Viz und fußt beim Netz-werkrendering derzeit auf dieintegrierte Backburner-Netz-werk-Renderlösung. Floating-Li-zenzen fürs Rendering oder dasArbeiten im Netz sind für alleWin32-Plattformen zu haben.Windows 95 und 98 werdennicht unterstützt.Preis: Das Artist-Bundle von Bra-zil Rendering System v1.0 mit ei-ner Arbeitslizenz und weiterendrei Render-Lizenzen kostet1200 US-Dollar. Die Renderfarm-Bundle-Variante mit vier Render-Lizenzen kommt auf 750 US-Dollar.

VirtualMat ist eine Sammlungvon Scripten, verfasst vom Pro-grammiererteam The Guzz, umbeim Arbeiten mit 3ds max aufden VirtualLight-GI-Renderer(mehr dazu auf der nächstenSeite) zurückgreifen zu können.Unterstützt werden zur Zeit Dis-creets 3ds max 4 und 5.VirtualMat nutzt die Architekturdes für scriptbare Komponentenoffenen VirtualLight-Standalone-Renderers und dessen Shader-Be-

schreibungen, um über 3ds maxals Animationsplattform produ-zieren zu können. Eine hundert-prozentige Integration der Fähig-keiten von beispielsweise Virtual-Mat-Shadern (bis zu fünf Sub-Ma-terialien sind zugelassen) ist aufGrund der Komplexität nicht im-mer möglich. Daher ist es wieauch bei den properitären Lösun-gen großer Produktionshäuseroft notwendig, selbst Hand an dieScripte zu legen. Die VirtualMat-Version 0.7 unter-stützt drei neue Materialtypenfür 3ds max, etwa Composite undPlain sowie Caustics, Transparen-zen und prozedurale Muster. Dar-über hinaus ist ein Abspeichernder VirtualMat-Materialien im Vs-Datei-Format möglich. Man kannmit dem Floating-Test-Panel neueShader, unter Verwendung vonGI oder Sky-Light-Illumination, anGrund- oder Szenen-Objektenüberprüfen. Hervorzuheben istdie unter den Helper-Objekten zufindende Area Sphere, mit dersich Lichtsituationen steuern las-sen. Zusätzlich finden wir vierneue VirtualMat-Lichttypen:Omni, Spot, Direct und Black-Hole im Licht-Panel. Thomas Bourdin (Ttwin) und Oli-vier Falahi (Gits) haben die um-fangreiche Script-VirtualGUI-Variante für den Vlight-Rendererund 3ds max programmiert. Siesteht neben diversen Shadernund VirtualMat auf der VirtualMat-Website zum Downloadbereit. Preis: VirtualMat und das Virtual-GUI sind als Download frei verfüg-bar. Ein Test lohnt auf jeden Fall.

VlightMax ist ein Rendering-Plug-In, das auf dem Virtual-Light-Renderer von StephaneMarty aufsetzt. VlightMax istnicht kompatibel mit dem vonNicolas Lablaine geschriebenenVibExporter. Nicolas erklärt, dasser an einer Exporter-Version ar-beitet, die das Problem behebensoll. VlightMax ist auch nichtkompatibel mit dem VirtualMat-Plug-In von The Guzz. Alle Pro-dukte sind aber kompatibel zudem Standalone-Rendering-Sys-tem VirtualLight. VlightMax berechnet vorab allestatischen Lichter einer Szeneeinmalig und stützt weitere Kal-kulationen dann auf diese Soluti-on. Es handelt sich bei VlightMaxalso eher um eine „Brücke” zumVirtualLight-Renderer als um einRender-Plug-In im klassischenSinne. Der Workflow sieht so aus: Vlight-Max liest alle Szenen-, Licht-, Ob-jekt- und Shader-Informationenaus und schreibt sie in eine Vib-Datei. Danach ruft VlightMax denStandalone-Renderer Virtual-Light auf, um den Job zu rendern.Nach erfolgreichem Rendering

Nützlich sind die Brazil-Exposure-Kontrolleund das Color-Clamping. Die Ray-Server-und Motion-Blur-Einstellungen befindensich ebenfalls hier

Splutterfish: Der Brazil-Photon-Map-Ser-ver-Dialog und die CSG-Server-Einstellun-gen helfen beim Arbeiten

Die VirtualMat-Materialien im 3ds-max-Map-Browser und ...

... die VirtualMat-Materialien imMaterial-Editor

Script-Set von The Guzz:VirtualMat

Rendering-Plug-In:VlightMax



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liest VlightMax das Ergebnisaus (beispielsweise eineTga-Datei) und wendet ge-gebenenfalls fehlende 3ds-

max-Effekte, wie Schärfe oderBlur, auf die vorab in VirtualLighterstellten Bilder und Sequenzenan. Fertig. Die Ergebnisse bei derNutzung des integrierten Super-sampling und des eingebautenOpazitäts-Shaders waren beste-chend. Funktionen wie weiche Schattenfür Omni-Lichter, spezielleVlightMax-User-Shader oderVLightMax Plain Surface ladenden Anwender zum Experimen-tieren ein. Ferner finden sich imMaterial-Editor das VlightMax-Refraction- sowie Reflektion-Ma-terial. VLightMax bietet eine Ex-

posure-Kontrolle sowie Tiefen-unschärfe-Einstellungen für dieKamera und in der aktuellen Ver-sion eine Adaptive-Threshold-Einstellung unter den Options.Zu den Lichtern ist zu erwähnen:Es gibt den Black-Hole-Lichttypund die Möglichkeit, die Sonnen-licht-Intensität komfortabel zubeeinflussen. Zudem kann manalle verbleibenden Lichttypenüber das entsprechende VlightMax-Rollout beeinflussen.Auch hier ist es möglich, einenShort-Cut im 3ds-max-UI abzule-gen. Da die Entwickler VlightMaxaktiv pflegen, lohnt es sich, dasProdukt im Auge zu behalten.VlightMax unterstützt in denaktuellen Version 3ds max 3 und4 und – soweit festzustellen war– wohl auch 5. Preis: Der Download der aktuel-len Version ist kostenlos.

Bei VirtualLight, auch Vlight ge-nannt, handelt es sich um einenauf Global-Illumination basie-renden Standalone-Raytracing-Renderer. Er ist speziell abge-stimmt auf das Erstellen fotorea-listischer Renderings. Der Pro-grammierer Stephane Marty hatVirtualLight sowie das VirtualGUI

für den Renderer entwickelt. Die“Brücke” oder Anbindung an

Die verschiede-nen Lichttypenumfassen dasVirtualLight Omi(im Bild), denVirtualLightSpot, das Vir-tualLight Directund das Virtual-Light Black-Hole

d Das Brazil-Area-Sphere-Hilfs-objekt bringt viele nützlicheEigenschaften mit

d Das GUI vonVirtualMatist äußerstumfang-reich

Der Render-Dialog von VlightMax

Das Vib-Exporter Interface

Raytracing-Renderer:VirtualLight



3ds max geschieht hier über dasvon Nicolas Lablaine verfassteTool VlightMax (siehe vorigerAbschnitt). VirtualLight verfügtüber viele Tools zu Datei-Konver-tierung von 3D-Geometrien undFormaten und eine performantePreview-Funktion. Weil VlightMax die eigentlichentscheidende Rolle bei der Ar-

beit mit 3ds max spielt, folgt hiernur ein Überblick über die Vir-tualLight-Features. Das Virtual-Light-Interface bietet die Mög-lichkeit, mehr als sechzig vordefi-nierte Expressiontypen, ein Ani-mationssystem, ein Partikel-Sys-tem und ein Development-Kitfür Visual C++ und Borland C++5.6 zu nutzen. VirtualLight un-terstützt folgende Geometriety-pen: Polygone (Quads sowie Tri-angels), Nurbs-Patches (uniformsowie non-uniform), drei Typenvon Blobby-Objekten (Meta-Ob-jekte), Extrusionen, Revolution-Objekte und viele mehr. Ferner lassen sich VirtualLight-Oberflächen-Shader program-mieren, mit multiplen Layern

und Kompositionslayern arbei-ten oder die vielfältig angebote-nen Input-Formate (wie tga, jpg)mit dem UV- und Textur-Map-ping-Varianten evaluieren.Der Global-Illumination-Rende-rer unterstützt über das Netz-werk verteilte Raytracing-Jobsund verfügt über viele Licht-Funktionen (etwa Area-, Spot-,Soft-Spot-Lichter), Kamera (Om-nimax-, Fischaugen-, Weitwin-kelobjektive) und Kanalnutzun-gen wie Z-Kanal und Alpha-Ka-nal. Auch kommt VirtualLightmit HDRI-Rendering, volumetri-schen Hypershader, Sub-Scatte-ring-Licht-Export und der Pixar-RenderMan-Shading-Scriptspra-che klar. Des weiteren kann manauf Post-Filter, eine Texture-Ba-king-Solution und eine progres-sive Radiosity-Vorberechnungzurückgreifen. Es lohnt sich, denRenderer herunterzuladen undmit ihm zu experimentieren.Preis: Das Produkt ist zur Zeit füralle Win32-Plattformen verfüg-bar und für die private Verwen-dung als Shareware frei erhält-lich. Für eine kommerzielle Nut-zung sind 50 US-Dollar zu zahlen.

Die von Brendan K. Duncan pro-grammierten 3ds-max-Tools Lu-minaire und MaxShade sind eineRadiosity-Lösung sowie eineScriptsprache. Die Tools gibt esbereits seit 3ds max Version 2. DieLuminaire-Tools, eine Komplett-Integration in 3ds max, bieten Be-

leuchtungswerkzeuge, die nebenRadiosity über Photon Map Cau-stics verfügen. Außerdem findetman unter den Render-Effekteneinen MaxShade-Effekt, um Sha-der einzubinden. Man kann hierStandard-IES-Lichtquellen-Datenladen und hat die Möglichkeit,auf einen Lightmap-Rendererzurückzugreifen, um wie bei Ren-der-to-Texture Maps mit „einge-brannten” Lichtwirkungen zu er-stellen. Luminaire verlangt 3ds max Ver-sion 2 oder höher. Zur Orientie-rung: Luminaire benötigt, je nachUmfang der Szene, um die 150Bytes pro Polygonfläche, um seineRadiosity-Lösung „abzulegen”. MaxShade ähnelt der haus-internen Max-Scriptsprache, dientaber nicht zum Erstellen vonTools sondern dem von Shadern.MaxShade ist kein RenderMan-Derivat und somit nicht völligkompatibel zu RenderMan SLund den dort angebotenen Funk-tionen wie Displacement, Depthof Field oder Motion-Blur. Max-Shade wird kontinuierlich verbes-sert. Aber wie bei allen freienTools gibt es keinen echten Sup-port für die Produkte. BrendanDuncan bietet aber Hilfe an, fallssich Fragen oder Programmfehlerergeben sollten. Bug-Reports sindstets willkommen.Die Voraussetzung für die Ver-wendung der Plug-Ins ist einschneller und leistungsfähigerProzessor (ab 2 GHz aufwärts)nebst einer ausreichenden Men-ge von RAM (ab 1024 MB). Essollte sich eine echte OpenGL-

d Vlight-Max: Soft-ShadowLight-Modifier

f Das Vlight-Max-User-Material ar-beitet wieein konven-tionellerShader

Hier ein „beinahe“ finales Testrendering mit VlightMax

VlightMax in der Praxis: Das Plain-Surface-Material erweitert die Palette der her-kömmlichen Einstellungen

Es gibt das VlightMax Refraction-Material(hier in der Abbildung) sowie das Vlight-Max Reflection-Material

Radiosity und Scripte:Luminaire und MaxShade



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Grafikkarte (etwa Geforce Tioder eine aktuelle ATI) im Systembefinden.Bei heutigen Renderern werdenShader immer wichtiger. DurchDisplacement-Shader könnenbeispielsweise Objektober-flächen deformiert und somiterst über den Render-Vorgang„gemodelt“ werden. Bei den in3ds max integrierten Materiali-en, prozeduralen Texturen, Vi-deo-Post-Filtern, Lichtern undanderen visuellen Effekten han-delt es sich im weitesten Sinneum Shader. Mit MaxShade steht insbesondereden Scriptern eine einfache Script-sprache zur Verfügung, um neueMaterialien, Texturen und Ren-der-Effekt-Filter zu erstellen. Daes sich bei MaxShade um einekompaktere Sprache als C++ han-delt, ist es schnell möglich, Bear-beitungsergebnisse zu überprü-fen. Denn ein einfacher Shaderbenötigt meist nicht mehr als 30Zeilen Code im Unterschied zu ei-nigen hundert in C++. Die Sha-

dingsprache ist zum größten Teilkompatibel mit der RenderMan-Shadingsprache von Pixar. Das be-deutet, dass der Operator aufzahlreiche Shader zurückgreifenkann, die bei Filmproduktionen„abgefallen“ sind. Dadurch ergibtsich eine breite Basis, um Shader-Unikate zu entwickeln, um eineneigenen Look zu erhalten.Wichtige Stichpunkte zu Lumi-naire und MaxShade:Global Illumination Radiosity:Die progressive GI-Radiosity-Lösung von Luminaire hilft beider Umsetzung von indirekter Il-luminierung der Szene. Dabeisorgt das adaptive Meshing au-tomatisch für eine Überarbei-tung der jeweiligen Geometrien,um schärfere Schatten und ge-nauere Details zu erzielen. Eineper OpenGL beschleunigte Pre-view-Funktion gibt währendder Berechnung der Radiosity-Lösung ein optisches Feedback.So kann der Artist die gewähltenLichtparameter für das finaleRendering schneller bewerten.

Light Map Renderer: Unter Ver-wendung beliebiger Lichter undMaterialien ist es dem Artistmöglich, mittels des Light MapRenderers Texturen der Objekteund deren aktuelle Lichtanmu-tungen, etwa mit Radiosity undCaustics, zu erstellen und diesedann beispielsweise für denGame-Einsatz weiter zu verwen-den. Reflektionen wie das schim-mernde Licht eines beleuchtetenSchwimmbeckens und die darausresultierenden Kaustics an denWänden lassen sich mit dem Pho-ton-Map-Server zügig umsetzen.Ein photometrischer Lichttypversetzt den Operator ferner indie Lage, Ies-Dateien von Licht-herstellern und deren Setupsschnell zu importieren.Area Light Modifier: Der inte-grierte Area Light Modifier er-laubt dem Operator, jedes Ob-jekt, sogar Partikelsysteme, zuLichtquellen zu machen. Der Dif-fuse-Modifier erschließt zusätzli-che Einstellungsmöglichkeiten.Komplett-Integration in 3dsmax: Die Komplett-Integrationvon Luminaire beinhaltet dieMöglichkeit, auf alle in 3ds maxverfügbaren Funktionen zurück-zugreifen. Zu beachten sind dieneuen Materialtypen von Lumi-naire und MaxShade. Hier lassensich gute Ergebnisse erreichen.Diese Integration existiert schonseit 3ds max Version 2. Die aktu-

elle Version unterstützt 3ds max4 und allem Anschein nach auch3ds max 5.Preis: Beide Plug-In-Sets sind alsDownload frei erhältlich.

FinalRender Stage1 ist einRaytracer für 3ds max, der sichzum Erstellungszeitpunkt diesesArtikels in der Alpha-Phase be-fand. Daher war es nicht mög-lich, exakte Informationen zudiesem neuen Cebas-Produkt zuerhalten. Die aktuellen Infos fin-det man unter www.finalrender.

Die Einstellungen innerhalb des Vlight-GUIs

Hier eine Wireframe-Ansicht des Radiosity-Solver-Previews

Der photometrische Licht-Modifier hilftbeim Einbinden von IES-Daten

Das Luminaire Global Ilumination Utility

Raytracer:Final Render Stage 1



com. Soweit man weiß, wirdauch in diesem Produkt die Philo-sophie verfolgt, mit den in 3dsmax verfügbaren Tools und Ge-gebenheiten zu arbeiten oderauf diesen aufzubauen. Es gehtCebas nicht darum, eigene Kom-ponenten anzubieten. Das Pro-dukt ist für 3ds max 4 und 5 so-wie 3ds VIZ 4 zu haben. Der Preisfür Final Render Stage R 1.0 wird975 Euro betragen.

Am 11. März 2002 erschien dieerste Version des von der Chaos-Group und über Digimation ver-

triebenen Renderers. Vray isteine fortgeschrittene, umfang-reiche Distribution eines Raytra-ce-Rendering-Systems, das aufGrund der optimierten Multi-Thread-Eigenschaften zu denschnellsten erhältlichen Lösun-gen zählt. Es ist oft eine Grat-wanderung, das Optimum anGeschwindigkeit bei verwertba-rer bis hervorragender Qualitätzu gewährleisten. Vray ist als Plug-In-Renderer, Ma-terial- oder auch Licht-Kompo-nente voll in das 3ds-max-UI inte-griert und unterstützt alle 3ds-max-eigenen Materialien, Um-gebungen und Effekte. Es gibteine Unterstützung für Licht-durchlässigkeit (Translucency),die dem Operator ein Werkzeuggibt, um Ergebnisse zu erzielen,wie wir sie unter Verwendungdes Monte-Carlo-Verfahrens etwafür Wachs, Alabaster oder Milchkennen. Interessant: Unterstütztwird auch Volumen-Nebel.Die Qualität der Ausgabe unddie Geschwindigkeit lassen sichvorab, etwa für eine Prävisuali-sierung einer Animationsse-quenz, senken oder für das fina-le Rendering auf höchste Qua-lität ausrichten. Dabei bietetVray verschiedene Methoden zurIlluminierung und Berechnung

von Caustics innerhalb der Szenean. Die akkurat berechneten Re-flektionen, Refraktionen sowiedie simulierten Tiefenschärfe-Ei-genschaften einer „echten” Ka-mera helfen dem Operator, bril-lante Ergebnisse zu erzielen. Dasadaptive Antialiasing ist dabeigenauso eines der hervorste-chenderen Funktionen wie dieMöglichkeit, verteilt rendern zukönnen. Es finden sich Einstellungen fürsMultipass-Rendering innerhalbdes Vray-Interfaces. Ebenso gibtes eine echte HDRI-Unterstüt-

zung mit der Möglichkeit, Hdr-sowie Rrad-Dateien zu laden so-wie Texturtypen verzerrungsfreizu übernehmen. Vray verfügtüber einen eigenen Area-Licht-Modifier, um ein physikalischkorrektes Ergebnis aus dem inte-griertem GI-System zu holen. DieVray-Materialien sollen dabeieine Basis bieten, um Szene-Ma-terialien effizient zu berechnen.Über das Modifier-Panel gelangtman an den Vray-Displacement-Modifier, in dem man auf nützli-che Einstellungen zum Arbeitenmit Displacement-Maps stößt.

Auch hält der Ren-derer materialge-bundene Tools be-reit, wie die Vray-Ed-ges-Textur, die Vray-Map oder das Vray-Mtl, um Ergebnissezu verfeinern.Hier einige wichtigeFunktionen:Vray verfügt überoptisch-physikalischgenaue Reflektio-nen und Refraktio-nen mittels des Vray-Raytracing-Algorith-

Der Diffuse-Licht-Modifier gibt dem Anwender nützliche Einstellungen an die Hand

e Es werde Licht mit vielen Parametern: Der Area-Licht-Modifiermacht „so gut wie alles“ zu Licht-Emittern

Auch das MaxShade-Material ist nach derInstallation hinzugekommen

Im Überblick: Alle Menü-punkte von Vray inner-halb des 3ds-max-Rende-ring-Dialogs

Raytrace-Renderingmit Multi-Thread: Vray



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mus und bietet neben Area-Schatten auch weiche Schatten.Bei indirekter Illuminierung mit-tels GI und unter Verwendungvon Global-Lighting existierenAnnäherungsverfahren zur Lö-sung. Dabei wird selbst mit „bru-taler Gewalt”, also direkt vonden virtuell-physikalischen Gege-benheiten ausgehend, eine Be-rechnung von Lichttexturen zurBeleuchtungsverteilung erreicht.Das integrierte Motion-Blur be-inhaltet eine Lösung für analyti-sche oder auch zufällige Sample-Verteilung.Vray hat einen hochwertigenDepth-of-Field-Kamera-Effekt.Ferner beinhaltet Vray zwei festeadaptive Annäherungsverfahrenfür das Anti-Aliasing mit jeweilszwei Leveln und darüber hinausüber eine auf G-Buffer gestützteMethode. Auch weist Vray Ka-nal-Komponenten wie G-Buffer,RGBA, Material- oder Objekt-IDund Z-Buffer auf. Unterstütztwerden Caustics unter Verwen-dung der Radiosity-Lösung und

globale Pho-tontexturen.Der Rendererverfügt über in-tegrierte proze-durale Displa-cement-Textu-ren. Auch dasRendern vonInstanz-Geo-metrien istmöglich.Vray bietet dieOption, Textu-ren zur Be-leuchtungsver-teilung zu spei-

chern, zu laden und somit wiederzu verwenden. Bei Szenen mit be-wegter Kamera kann Vray dieSample-Verteilung schrittweise„on the fly” berechnen. Vray un-terstützt diverse Kamera-Linsen-typen wie sphärische, zylindrischeund Fischaugen-Objektive. Um Vray zu beschleunigen, hatman versucht, über eine simplereund knappere Beauftragungs-methode des Renderings proCPU eine Optimierung zu errei-chen. Beim Distributed Rende-ring, also verteiltem Renderinginnerhalb eines Netz-werkes, unterscheidetdie Lizenzabfragenicht wie etwa MentalRay zwischen Multi-prozessor- oder Single-Prozessor-Maschinenund veranschlagt so-mit nur Lizenzen proMaschine. Das Advan-ced-Paket von Vray un-terstützt bis zu zehnweitere Rechner undlässt sich unter Ver-wendung zusätzlicherNetzwerk-Lizenzenbeliebig skalieren (dieStandard-Rendering-Lösung von Vray ist

nicht limitiert). Zu beachten ist,dass ein verteiltes Rendering für3ds max 3.x momentan nichtmöglich ist.Die aktuelle Version des Vray-Renderers unterstützt offiziell3ds max 3.x und 4.x. Dies giltaber offenbar auch für 3ds max5. Demo- und Schulungsversio-nen der zwei Produkttypen sindfür die nahe Zukunft angekün-digt. Eine Mindest-Hardware-Anforderung ist nicht definiert.Die Chaos-Group setzt das Limit,solange 3ds max läuft, stets bei

der Ausdauer des Kunden ...Preis: Das Advanced-Vray-Paketkostet etwa 799 US-Dollar, dieBasis-Lösung liegt bei etwa 299US-Dollar. Sie lässt sich für 589US-Dollar auf die Advanced „up-daten”.

Erik SeidelSeiGraph media

www.seigraph.de

Ein Dank für Leihstellungen und Aus-künfte zum Beitrag (Teil 1+2, der zweiteTeil folgt in der nächsten DP) geht anJohannes Friebe und Sabine Emmerling(Discreet), Pierre Elliott (Autodesk), SilviaHanko (Mental Images), Erich Menacher(Outside Professional), Stephan Olbertz(Sony-Vaio-Link-Supportteam), Jan Balze-reit (Network Nation), Connie Jacobs(Splutterfish), Nicolas Lablaine (Vlight-Max), Brendan K. Duncan (MaxShade),Konstantin Themelidis (DBS TV-StudioVertrieb, RenderMan Artist Tools, Ink-works Cartoon Shader), Filip Hron (Ani-malLogic), Robert Coldwell (3Delight),Alex Segal (3DS2RIB), Randolf Schultz(Ayam), Sören Kirchner, Alexander Thieleund Matthias Sonnenkalb (Borg), Lucki(DoberMan), Achim Smailus und EdwinBraun (Cebas, FinalToon), Naomie English(Cambridge Animation Systems, InkworksCartoon Shader), Mark Callow (EdgewiseConsulting), Oliver Gaube und Nils Schnei-der (Cycore, Cult3D), Ed Wunsch (ElectricRain, Swift3Dmax). Ein Dank geht auch an die Teams vonBrilliant-Digital, Chaos-Group, Digimation,Dot C Software, Eyematic, Exluna, TheGuzz, RichFX, Sitex Graphics, StereoGraphics, Viewpoint, Virtual-Light, Vrexsowie WildTangent.

Hier das Vray-HDRI-Interface, zu erreichenüber den Material-Editor

Zu Beginn die globalen und Antialiasing-Einstellungen (hier in derAbbildung) dann folgen die GI- und Strahlungs-Map-Parameterund die Kaustik- und Photon-Map-Einstellungen Es gibt Umgebungs-, Motion-Blur und QMC-Verteilungs-Einstellungen

Der VrayDisplacement-Modifier

Material/Map Browser: Hier sehen Sie die diversen Vray-Materialien im 3ds-max-Map-Browser

Documents

3ds max 5: Raytrace- und andere Render-Optionen · computergrafik 3ds max 5: raytrace- und renderlösungen 4 digital production 2/03 dp noch das neue Advanced-Lighting-Override-Material