Außer der Möglichkeit, mit Hilfe des eingebauten Raytracers für ein Bild oder auch für ein Video Schatten oder auch Spiegelungen und Brechungen zu erzeugen, existiert eine zweite Variante der Schattenberechnung in unseren 3D Einrichtungsplanern. Diese Variante eignet sich besonders gut für das Durchwandern von Szenen bei gleichzeitiger Darstellung von Schatten.
Hinweis: Die Berechnung von Echtzeitschatten im VA Einrichtungsplaner, wie im Folgenden beschrieben, hat keinerlei Einfluss auf die Ergebnisse des Raytracers. Insbesondere wird die Berechnung von Schatten mit Hilfe des Raytracers durch die Echtzeitschatten nicht beschleunigt.
Das Prinzip der Berechnung von Echtzeitschatten ist relativ einfach und soll hier zum näheren Verständnis der verschiedenen Einstellungsmöglichkeiten kurz erläutert werden.
VA – Virtual Architecture 3D Einrichtungsplaner verwendet bei der Darstellung im Designmodus bei so gut wie allen Oberflächen so genannte Texturen, um z. B. Holzmaserungen oder Tapeten darzustellen. Die Idee ist nun, zusätzlich zu diesen Texturen auf Flächen eine zweite Textur zu „kleben“, die die Helligkeitsverteilung auf dieser Fläche inklusive der auf die Fläche geworfenen Schatten widerspiegelt. Beide Texturen (also z. B. die Holztextur und die Lichtverteilungstextur) werden dann bei der Darstellung gemischt.
Da die modernen Grafikkarten mit 3D-Hardware-Beschleunigung das gleichzeitige Darstellen von zwei Texturen auf einer Fläche im allgemeinen unterstützen, ist – sobald die Lichtverteilung einer Fläche einmal berechnet ist – nahezu kein Performance-Unterschied zwischen der Darstellung mit oder ohne Schatten im Einrichtungsplaner messbar, da es diesen modernen Grafikkarten quasi „egal“ ist, ob Sie eine oder zwei Texturen für eine Fläche verwenden. Die Qualität der Licht- und Schattendarstellung auf einer Fläche hängt letztlich nur von der Qualität der sie widerspiegelnden Textur ab.
VA – Virtual Architecture 3D Einrichtungsplaner verwendet solche Schattentexturen nur für Wände, Fußböden, Decken, Deckenplatten, Schornsteine, Über/Unterzüge und viereckige Stützen – d.h, nur auf diesen Flächen werden Schatten dargestellt. Das bedeutet nicht, dass andere Elemente, z. B. Einrichtungsgegenstände, Schatten werfen können. Hingegen werden auf Einrichtungsgegenständen keine Schatten dargestellt. Positionieren Sie z. B. eine Blumenvase neben einer Schreibtischlampe auf einem Schreibtisch, werden Sie den Schatten der Blumenvase und des Schreibtisches zwar auf dem Fußboden, nicht aber den Schatten der Blumenvase auf dem Schreibtisch sehen.
Der Grund hierfür ist relativ einfach: VA – Virtual Architecture 3D Einrichtungsplaner muss für jede Fläche, auf der ein Schatten bzw. eine Lichtverteilung dargestellt werden soll (die oben genannte zweite Textur, eine so genannte Lightmap) eine separate Textur speichern. Hält sich die Anzahl der Texturen für einen Raum noch in Grenzen (sechs Texturen – vier für die vier Wände, zwei für Fußboden und Decke bei einem viereckigen Raum), wäre die Anzahl der Texturen für ein beliebiges 3D-Objekt (z. B. ein Sofa) sehr groß. Unabhängig davon, dass Grafikkarten nur eine bestimmte Anzahl von Texturen überhaupt verwalten können, würde das einen immensen Speicheraufwand zur Folge haben, der dazu führen würde, dass VA – Virtual Architecture 3D Einrichtungsplaner nicht mehr auf normalen PCs verwendbar wäre.
Wie genau ein Schatten im Einrichtungsplaner z. B. auf einer Wand dargestellt werden kann, hängt von der Auflösung der verwendeten Lightmap ab. Hierzu ein Beispiel: Soll eine 5 Meter breite und 2,80 Meter hohe Wand mit einer Lightmap versehen werden, die z. B. eine Auflösung von 512 so genannten Texeln in der Breite und 256 Texeln in der Höhe hat, entspricht die Auflösung eines Texels ca. 1 cm x 1 cm. Das bedeutet wiederum, dass feinere Schattendetails als ca. 1 cm nicht dargestellt werden können. Sollte noch eine detaillierter Darstellung von Schatten erfolgen, so müsste die Auflösung der Lightmap entsprechend vergrößert werden, was aber wiederum zur Folge hätte, das der nötige Speicherverbrauch für eine Lightmap steigt.
VA – Virtual Architecture 3D Einrichtungsplaner verwendet intern zum Speichern von Lightmaps so genannte Farbindex-Texturen inklusive vorgenerierter reduzierter Auflösung, die verwendet werden, wenn eine mit Schatten versehene Fläche aus größerer Entfernung betrachtet wird (so genannte Mipmaps). Letztlich benötigt VA – Virtual Architecture 3D Einrichtungsplaner pro Texel einer Lightmap ca. 1,4 Byte. Bei dem Beispiel von oben würden also für eine Lightmap von 256 x 512 Texeln ca. 180 KByte Speicher benötigt. Bei einem entsprechend dimensionierten viereckigen Raum also 180 KByte x 6 ~ 1 MByte.
Dieser Speicherverbrauch stellt bei modern ausgestatteten PCs mit 1 oder 2 GigaByte Speicher sicherlich kein Problem dar. Sie sollten allerdings beachten, dass das Berechnen von Lightmaps für alle Räume eines größeren Projektes schon einige zig MByte Speicher benötigt, was u.U. dazu führt, dass Ihr Rechner Teile des Speichers auf die Festplatte auslagert – was wiederum unakzeptable Geschwindigkeiten zur Folge hätte.
Aus diesem Grund können Sie mit Hilfe des Schattenpinsels 
einzelne Räume oder gar Wände Ihrer Planung mit Schatten versehen und so auch in sehr großen Projekten von einzelnen Räumen in Ihrem Einrichtungsplaner eine Echtzeitschattendarstellung erhalten.
Weitere Informationen zu unserem 3D Einrichtungsplaner finden Sie hier: Einrichtungsplaner
geschrieben von admin
\\ tags: 3D, Durchwandern, Echtzeitschatten, Einrichtungsplaner, Lichtberechnung, Lightmaps, Raytracer, Schattenberechnung
) und habe eine Frage zur Performance beim Navigieren (Drehen, Zoomen, Panen) in der 3D-Ansicht.