Kapitel 6 (Teil 1)

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6.
      ARBEITEN IM DESIGNMODUS

6.1 ÜBERSICHT

6.2 3D-HARDWAREBESCHLEUNIGUNG

6.3 ECHTZEITSCHATTEN BEIM DURCHWANDERN

6.3.1 Das Prinzip

6.3.2 Einschalten von Echtzeit-Licht- und Schattenberechnung

6.3.3 Die Optionen-Dialogbox für Licht- und Schatten Berechnung

6.3.4 Der Schattenpinsel

 

6.  ARBEITEN IM DESIGNMODUS

6.1 ÜBERSICHT

Im Designmodus von VA - Virtual Architecture richten Sie Ihre Wohnung ein. Hierfür steht Ihnen zusätzlich zu der oberen horizontalen Symbolleiste eine zweite horizontale Symbolleiste zur Verfügung, mit der Sie für das aktuelle Fenster spezielle Einstellungen vornehmen können, sowie eine vertikale Symbolleiste, mit der Sie für selektierte Objekte bestimmte Aktionen ausführen können, zur Verfügung. Im folgenden Abschnitt werden zuerst sämtliche Schaltflächen der zweiten Symbolleiste beschrieben. Der Zustand dieser Schaltflächen gilt für das gerade aktuelle Fenster. Wenn Sie also mit mehreren Fenstern arbeiten, so können sich die Schaltflächen beim Wechseln von einem zum nächsten Fenster ändern. So ist es z. B. möglich, in einer Ansicht in der Draufsicht und in einer anderen Ansicht parallel dazu in der Perspektive zu arbeiten. Die Aktualisierung bei Änderung von Objekten o.ä. erfolgt in allen Fenstern, so dass Sie z. B. die Aktion, die Sie in der 2D-Asicht vornehmen, direkt in der Perspektive kontrollieren können.

Haben Sie Ihre Wohnung im Designmodus eingerichtet und wechseln, um noch Änderungen oder Ergänzungen vorzunehmen, zurück in den Konstruktionsmodus, können Sie durch Anklicken von  die Anzeige der Möblierung ein- oder ausschalten.

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6.2 3D-HARDWAREBESCHLEUNIGUNG

Nicht zuletzt auf Druck der Spiel-Industrie entstanden in den letzten Jahren für den PC immer leistungsfähigere Grafikkarten mit 3D-Beschleunigung. Parallel zu diesen Grafikkarten entwickelte Microsoft eine Schnittstelle, die es ermöglichte, unabhängig von der verwendeten Grafikkarte deren spezifische

Eigenschaften – u.U. die 3D-Beschleunigung – in gängiger Software zu benutzen.

VA - Virtual Architecture macht von diesen Möglichkeiten Gebrauch und bietet  neben der weiterhin existierenden Möglichkeit des reinen Software-Renderings (alle Pixel werden per Software erzeugt) – auch die Unterstützung von DirectX 7.0. Das hat zur Folge, dass 3D-Hardware auf Grafikkarten verwendet werden kann.

Es existiert lediglich eine Dialogbox, in der Sie konkret Einstellungen über die Verwendung von DirectX vornehmen können: die Optionen-Dialogbox Durchwandern/3D Hardware.

6.3 ECHTZEITSCHATTEN BEIM DURCHWANDERN

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. Diese Variante eignet sich besonders gut für das Durchwandern von Szenen bei gleichzeitiger Darstellung von Schatten.

Hinweis: Die Berechnung von Echtzeitschatten, 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.

6.3.1 Das Prinzip

Das Prinzip der Berechnung von Echtzeitschatten ist relativ einfach und soll hier zum näheren Verständnis der verschiedenen Einstellungsmöglichkeiten kurz erläutert werden.

VA - Virtual Architecture 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 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 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 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 nicht mehr auf normalen PCs verwendbar wäre.

Wie genau ein Schatten 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 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 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 eine Echtzeitschattendarstellung erhalten.

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6.3.2 Einschalten von Echtzeit-Licht- und Schattenberechnung

Mit Hilfe des Multifunktionsschalters  können Sie im Designmodus zwischen der Darstellung von Echtzeitschatten und normaler Darstellung ohne Schatten umschalten. Dabei schaltet die erste Variante der Schaltfläche auf die Darstellung mit korrekter Licht- und Schattenverteilung; bei Verwendung der zweiten Variante wird zwar die Lichtverteilung auf Wänden, Fußböden und Decken genau berechnet, allerdings entfällt die Schattenberechnung.

Wenn Sie auf klicken, erfolgt je nach der Aktion, die Sie vorher in VA - Virtual Architecture ausgeführt haben, unter Umständen eine erneute Berechnung der Schatten. Dies kann je nach Einstellung und nach Komplexität Ihrer Szene einige Sekunden oder auch Minuten dauern. Es erscheint währenddessen eine Fortschritts-Dialogbox, in der Sie die aktuelle Berechnung der Lightmaps beobachten können.

Fig 6.1  Echtzeit-Licht- und Schattenberechnung (dieses Bild ist keine Meisterleistung; es soll dazu dienen, Ihnen zu zeigen, dass Sie Lampen und Leuchten mit beliebig unterschiedlichen Farben definieren können. In diesem Fall Pink und Gelb.)

 

Klicken Sie in dieser Dialogbox auf Abbrechen, wird die Schattenberechnung sofort beendet und alle bis jetzt gemachten Ergebnisse gehen verloren  eine Darstellung mit Schatten ist dann bis zu einer erneuten kompletten Berechnung nicht möglich. Im Prinzip muss die Neuberechnung von Schatten immer dann erfolgen, wenn sich in Ihrer Szene Teile verändert haben, die auf die Schattenbildung Einfluss haben, also wenn z. B. Objekte oder Lichtquellen verschoben werden oder wenn Sie gar die Geometrie von Räumen verändern.

Unter Umständen kann es aber durchaus Sinn machen, auch mit „falschen“ Schatten zu leben. So ist es u.U. durchaus akzeptabel, dass der Schatten eines verrückten Stuhles an der alten Position bleibt, wenn dafür einige Minuten Berechnungszeit eingespart werden können. Aus diesem Grund können Sie das Neuberechnen von Schatten in weiten Grenzen selbst bestimmen. Nähere Informationen hierzu finden Sie bei der Beschreibung der Dialogbox für die Echtzeit-Lichtschattenberechnung.

Außerdem ist es möglich, das Ergebnis der Lichtschattenberechnung in Ihrem Projekt zu speichern. Das hat den Vorteil, dass beim Laden des Projektes und Umschalten in den Designmodus Schatten direkt ohne Neuberechnung zur Verfügung stehen. Üblicherweise werden Sie die Ergebnisse der Schattenberechnung erst in einem sehr späten Stadium Ihrer Planung speichern. Der Nachteil ist, dass so gespeicherte Projekte u.U. eine immense Größe annehmen, da in ihnen die kompletten Lightmaps gespeichert werden – so dass ein Objekt, das ohne Lightmaps vielleicht 500 KByte groß ist, mit Lightmaps problemlos 10-20 MByte groß werden kann. Ob berechnete Lightmaps im Projekt gespeichert werden sollen, stellen Sie ebenfalls über die Dialogbox für Echtzeit-Lichtschattenberechnung ein.

Hinweis: Der Speicherverbrauch ist unabhängig davon, welche beiden Varianten der Schaltfläche Sie für die Lichtschattenberechnung verwendet haben, da die Größe der Lightmaps, die berechnet wurden, die gleiche ist. Der Unterschied macht sich allerdings sehr stark bei der Berechnungszeit der Lightmaps bemerkbar, da bei Verwendung der zweiten Variante lediglich die Lichtverteilung, nicht aber die Abschattung durch Objekte oder andere konstruktive Elemente berechnet werden muss.

6.3.3 Die Optionen-Dialogbox für Licht- und Schatten Berechnung

Fig 6.2 Licht- und Schatten Berechnung

Sie erhalten diese Dialogbox durch Rechtsklick auf die Schaltfläche  bzw. über das Menü Optionen – Echtzeitschatten. Mit dieser Dialogbox, die auf den ersten Blick recht unübersichtlich scheint, stellen Sie nahezu sämtliche Parameter, die für die Echtzeit-Licht- und Schattenberechnung notwendig sind, ein. Außer dieser Dialogbox ist – und das auch nur unter bestimmten Umständen – jeweils ein Wert der Dialogbox Texturmaße für Wände, Fußböden und Decken, Stützen, Schornsteine und Über-/Unterzüge für das Ergebnis von Licht- und Schattenberechnung zuständig. Genaueres über diese Werte erfahren Sie unter anderem in der Beschreibung des Bereiches Wände, Fußböden, Decken der hier beschriebenen Optionen-Dialogbox (s.u.).. Außerdem haben u.U. einige Einstellungen von Lampen der Szene (zu verstellen über die entsprechende Optionen-Dialogbox für die „leuchtenden“ Objekte zusätzlich zu den Einstellungen dieser Dialogbox Einfluss auf die Berechnung.

Die Dialogbox besteht aus dem Bereich Aktualisieren, dem Bereich Wände, Fußböden, Decken, dem Bereich Lichtquellen und dem Bereich Vordefinierte Einstellungen laden. Dabei ist der letzte Bereich Vordefinierte Einstellungen laden quasi der einfachste. Klicken Sie auf eine der sechs Schaltflächen sehr niedrige Qualität (sehr schnell), niedrige Qualität (schnell), mittlere Qualität, gehobene Qualität, hohe Qualität (relativ langsam) oder höchste Qualität (langsam) werden einfach entsprechende Default-Parameter in die Bereiche Wände, Fußböden, Decken sowie Lichtquellen übertragen. Sie müssen sich also dann nicht um die Einstellungen in diesen Bereichen kümmern. Wenn Sie allerdings mit der Licht- und Schattenberechnung experimentieren wollen oder eigene Vorstellungen von den Ergebnissen haben, können Sie natürlich jederzeit in den beiden Bereichen eigene Angaben realisieren.

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6.3.3.1 Der Bereich „Aktualisieren“

In diesem Bereich geben Sie an, ob und wie VA - Virtual Architecture automatisch zwischen schattenberechneten Szenen und Szenen ohne Schatten umschalten soll. Normalerweise wird eine berechnete Schattendarstellung ungültig, sobald Sie Teile der Szene verändern. Wenn Sie also z. B. einen Stuhl um einen Meter nach rechts verrücken, ist natürlich der Schatten, der an der alten Position berechnet wurde, falsch und müsste im Prinzip neu berechnet werden. Da aber das Berechnen u.U. einige Zeit dauern kann und Sie durchaus mit dem „falschen“ Schatten leben können, haben Sie im Bereich Aktualisieren diverse Einstellungsmöglichkeiten:

Die Option Licht- und Schattenberechnung bei Veränderungen automatisch ausschalten ist quasi die pragmatische Lösung, die VA - Virtual Architecture anbietet. Sobald die Schattendarstellung falsch würde, weil Sie Teile Ihrer Planung verändert haben, schaltet VA - Virtual Architecture die Schattendarstellung einfach komplett aus. Beim erneuten Einschalten wird sie dann neu berechnet.

Die Option Neuberechnung nur nach Aufforderung überlässt Ihnen hingegen die Entscheidung, ob die Schatten neu berechnet werden sollen oder die alten (evtl. falschen) Schatten beibehalten werden. Haben Sie diese Option gewählt, wird die Schattenberechnung lediglich dann neu ausgeführt, wenn Sie auf die Schaltfläche Jetzt aktualisieren! rechts neben der Option klicken.

Bei bestimmten Aktionen im Konstruktionsmodus und anschließendem Umschalten im Designmodus wird aber u.U. die Schattenberechnung auch dann verworfen, wenn Sie die Option Neuberechnung nur nach Aufforderung gewählt haben, da dann eine Zuordnung der bis jetzt berechneten Schatten zu den evtl. veränderten Wänden, Fußböden und Decken nicht mehr möglich ist. VA - Virtual Architecture schaltet in diesem Fall automatisch auf die Darstellung ohne Schatten.

6.3.3.1.1 Das Markierungsfeld „Beim Umschalten in den Designmodus automatisch Licht und Schatten berechnen“

Möchten Sie den gerade beschriebenen „Nachteil“ des Ausschaltens von Schatten beim Wechsel in den Designmodus verhindern, können Sie mit Hilfe dieses Markierungsfeldes erreichen, dass VA - Virtual Architecture beim Umschalten vom Konstruktions- in den Designmodus die Schattenberechnung automatisch neu anstößt. Wenn Ihnen dieses zu lange dauern sollte, können Sie im entsprechenden Fortschrittsdialog die Licht- und Schattenberechnung einfach abbrechen.

Ist das Feld nicht markiert, Sie schalten in den Designmodus um und betätigen anschließend die Schaltfläche , wird ggf. die Neuberechnung der Licht und Schattenverteilung erfolgen.

6.3.3.1.2 Das Markierungsfeld „Schattenpinsel für Räume verwenden (anstatt für Wände, Fußböden bzw. Decken getrennt)“

Möchten Sie mit Hilfe des Schattenpinsels  nicht für die gesamte Planung Licht und Schatten berechnen, sondern lediglich für ausgewählte Räume bzw. Fußböden, Decken und Wände, können Sie mit diesem Markierungsfeld einstellen, wie der Schattenpinsel „funktionieren“ soll.

Ist das Feld markiert und Sie verwenden den Schattenpinsel für eine Stelle des Raumes (unabhängig davon, ob es nun eine Wand, der Fußboden oder die Decke eines Raumes ist), wird für den gesamten Raum die Schattenberechnung durchgeführt.

Ist das Feld nicht markiert, wird lediglich für den Teil des Raumes ein Schatten berechnet, den Sie mit dem Pinsel angeklickt haben – also z. B. nur für eine Wandseite. Welche der beiden Varianten Sie verwenden, kommt auf Ihre Bedürfnisse und auch auf die Geschwindigkeit Ihres Rechners an. Die Berechnung der Schatten- und Lichtverteilung für eine Wand erfolgt naturgemäß schneller als für einen ganzen Raum, der ja u.U. aus sehr vielen Wänden plus zusätzlich Fußböden und Decken besteht.

6.3.3.2 Der Bereich „Wände, Fußböden, Decken“

In diesem Bereich stellen Sie im Prinzip getrennt für die drei verschiedenen Bereiche Wände, Fußböden und Decken eines Raumes ein, wie genau und ob überhaupt eine Schattenberechnung erfolgen soll. Dabei zählen zu den Wänden ebenfalls die Schornsteine, Über/Unterzüge und viereckigen Stützen, zu den Fußböden die Oberseiten von Deckenplatten und zu den Decken die Unterseiten von Deckenplatten.

Die drei Unterbereiche Wände, Fußböden und Decken haben im Prinzip die gleiche Auswirkung auf die verschiedenen Elemente eines Raumes.

6.3.3.2.1 Das Markierungsfeld „beleuchten“

Nur wenn dieses Feld markiert ist, erfolgt überhaupt eine Licht- und ggf. Schattenberechnung für Wände, bzw. Fußböden und Decken. Andernfalls wird das Berechnen von Lightmaps für diese Teile unterdrückt. Die Berechnung der gesamten Szene erfolgt entsprechend schneller, da weniger Lightmaps zu berechnen sind. Auch der Speicherverbrauch wird entsprechend sinken.

Haben Sie beleuchten markiert, können Sie im Markierungsfeld beschatten angeben, ob für die entsprechenden Teile des Raumes nur eine Beleuchtung oder ebenfalls eine Schattenberechnung durchgeführt wird.

Demarkieren Sie beschatten, wird zwar die Lichtverteilung auf den Raumteilen genau bestimmt; die Lichtberechnung erfolgt aber unabhängig von Teilen, die z.B. zwischen einer Wand und der Lichtquelle liegen. Das Ergebnis dieser Berechnung ähnelt für die Raumteile sehr dem so genannten „Phong-Shading“, bei dem für jeden Pixel eine genaue Lichtberechnung durchgeführt wird. Im Gegensatz zum Markierungsfeld beleuchten hat das Markierungsfeld beschatten keinen Einfluss auf den benötigten Speicher, da für die Raumteile ja eine Lightmap angelegt wird. Im Gegensatz dazu beeinflusst es sehr wohl die Berechnungszeit, da die Verdeckungsrechnung entfallen kann.

6.3.3.2.2 Das Markierungsfeld „Abtastdichte global

Wie im einführenden Abschnitt über Licht- und Schattenberechnung erläutert, werden für die verschiedenen Raumteile so genannte Lightmaps berechnet, die dann als zweite zusätzliche Textur auf diese geklebt werden. Die Güte der Schatten hängt letztlich von der Auflösung dieser Lightmaps ab.

Sie können im Prinzip für jeden Raumteil einzeln bestimmen, wie hoch die Abtastung für die Lightmaps sein soll; wie hoch also die Auflösung (und daraus folgend der Speicherverbrauch) für ein Raumelement sein soll. Im Allgemeinen wird es aber einfacher sein, für alle gleichen Raumelemente die gleiche Abtastung vorzusehen.

Wählen Sie Abtastdichte global, wird für alle Raumelemente der gleichen Art (z. B. für alle Wände) die unter dem Markierungsfeld eingegebene Abtastdichte gewählt. Ist Abtastdichte global nicht markiert, werden die Einstellungen verwendet, die in der Dialogbox Texturmaße der entsprechenden Raumteile eingestellt sind.

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6.3.3.2.3 Die Schaltfläche „Auf alle Wände übertragen!“

Diese Schaltfläche ist nur dann nicht gegraut, wenn Sie das Feld Abtastdichte global markiert haben. In diesem Fall können Sie durch Klicken auf die Schaltfläche Auf alle Wände übertragen! erreichen, dass die globale Abtastdichte der Raumteile auf die einzelnen Raumteile übertragen wird.

Wenn Sie also z. B. nach diversen Experimenten mit einzelnen Wänden und verschiedenen Auflösungen dieser Wände die Abtastrate aller Wände wieder auf

den gleichen Wert setzen wollen, betätigen Sie diese Schaltfläche, nachdem Sie im Eingabefeld darüber die entsprechenden Eingaben gemacht haben.

6.3.3.3 Der Bereich „Lichtquellen“

6.3.3.3.1 Einige Hinweise zum benötigten Speicher von Lightmaps

Wie bereits im einführenden Abschnitt über Licht- und Schattenberechnung erläutert, wird pro Abtastwert einer Lightmaps ca. 1,4 Byte Speicher benötigt. Stellen Sie sich nun einen Raum vor, der mit Kacheln mit einer beispielhaften Kantenlänge von zwei Zentimetern gekachelt wird. Dann entspricht der benötigte Speicher der Lightmaps der Anzahl dieser Kacheln mal 1,4 Bytes. Er kann also bei großen Räumen durchaus große Werte annehmen. Wenn die Kacheln z. B. 4 cm groß wären, erfolgt zwar die Abtastung der Schatten nicht so genau – Sie brauchen aber auch nur ein Viertel des Speichers.

Die für einzelne Raumelemente angegebene Abtastdichte ist übrigens nicht der exakt verwendete Wert. Dies liegt daran, dass für die Lightmaps nur Texturen verwendet werden, die in x- bzw. y-Richtung eine Kantenlänge haben, die eine Zweierpotenz ist (es sind also nur Werte 2, 4, 8, 16, 32,... möglich).

Wählen Sie also z. B. für ein Raumelement mit einer Länge von 5 Metern eine Abtastdichte von 2 Zentimetern, müsste die Lightmap in die entsprechende Richtung im Prinzip 250 Texel breit sein. VA - Virtual Architecture verwendet dann automatisch die am nächsten liegende Zweierpotenz, in diesem Fall also 256, so dass Sie u.U. eine etwas bessere oder schlechtere Abtastung als gewünscht erhalten. Weiterhin ist die Abtastdichte nach oben begrenzt, da die Auflösung der Texturen einen bestimmten Maximalwert nicht überschreiten darf.

Dieser Maximalwert wiederum hängt davon ab, auf welche Art Sie das Bild darstellen. Verwenden Sie DirectX oder Glide als Hardware-Beschleunigung, ist die maximale Auflösung abhängig von Ihrer Grafikkarte (bei Glide ist er z. B. 256², bei moderneren Grafikkarten und DirectX ist aber durchaus eine Auflösung von 1024² Pixeln möglich).

Hinweis: Auch wenn Ihre Grafikkarte Texturen mit einer Auflösung von größer als 1024² Pixel erlaubt, ist die Obergrenze für Lightmaps intern auf 1024² beschränkt.

6.3.3.3.2 Das Markierungsfeld „statt der Einstellungen jeder einzelnen Lichtquelle folgenden globalen Einstellungen verwenden:“

Markieren Sie dieses Feld, werden nicht die Einstellungen einer einzelnen Lichtquelle, sondern die in den beiden Eingabefeldern Abtastungen pro Richtung und Ausdehnung pro Richtung gemachten Angaben verwendet. Die Bedeutung dieser beiden Einstellungen werden im Zusammenhang mit Lichtquellen in der Dialogbox Objekteinstellungen erläutert.

Haben Sie das Feld markiert, sind die Eingabefelder nicht gegraut und auch die Schaltfläche Auf alle Lichtquellen übertragen! ist verfügbar. Klicken Sie auf diese Schaltfläche, werden die gemachten Einstellungen auf alle Lichtquellen Ihrer Szene übertragen. Diese Schaltfläche hat also im Prinzip eine ähnliche Funktion wie die Schaltfläche Auf alle Wände übertragen! im Bereich Wände, Fußböden, Decken.

6.3.3.3.3 Das Markierungsfeld „Schatten nur in dem Raum, in dem die Lichtquelle steht“

Normalerweise hält sich eine Lichtquelle nicht an Raumgrenzen; d.h., sie scheint z. B. durch Türen, Fenster und Deckenaussparungen hindurch. Nun ist aber im Allgemeinen der Effekt, den eine Lampe des einen Raumes auf die Schatten eines anderen Raumes hat, relativ klein und kann ggf. vernachlässigt werden. Dies hat dann eine deutlich schnellere Berechnung der Licht- und Schattenverteilung zur Folge, da für eine Lightmap nicht alle Lampen einer Planung (also u.U. einige Dutzende oder gar Hunderte) berücksichtigt werden müssen, sondern lediglich die des Raumes – was im Allgemeinen sehr wenige sein werden.

Mit anderen Worten: markieren Sie das Feld Schatten nur in dem Raum, in dem die Lichtquelle steht, erhalten Sie zwar u.U. leicht falsche Schatten, die sich besonders im Bereich von Türöffnungen auf dem Fußboden bemerkbar machen; die Berechnung erfolgt aber bei komplexeren Szenen deutlich schneller.

Hinweis: Ist für eine Lichtquelle in der Dialogbox Objekteinstellungen markiert, dass sie keine Schatten erzeugt, wird dies auch bei der Echtzeit-Licht- und Schattenberechnung berücksichtigt. Die Berechnung erfolgt u.U. entsprechend schneller.

Auch die Eigenschaft von Objekten, ob sie Schatten werfen oder nicht, wird bei der Echtzeit-Licht- und Schattenberechnung berücksichtigt. Auch hier ist u.U. eine erhöhte Geschwindigkeit bei der Licht- und Schattenberechnung zu beobachten.

6.3.3.3.4 Einfluss der Lichtquelleneigenschaften auf die Berechnungsgeschwindigkeit von Lightmaps

Wie im Abschnitt über Lichtquelleneigenschaften in der Optionen-Dialogbox Objekte erläutert, haben Lichtquellen für die Echtzeit-Licht ­und Schattenberechnung im Gegensatz zum Raytracer eine Ausdehnung, um weiche Schatten erzeugen zu können.

Aufgrund der in VA - Virtual Architecture verwendeten Algorithmen hat die Einstellung für eine Lichtquelle deutlichen Einfluss auf die Berechnungsgeschwindigkeit der Lightmaps, da nämlich jede flächenhafte Lichtquelle durch eine Anzahl dicht nebeneinander liegender Punktquellen berechnet wird. Entsprechend erfolgt die Schattenberechnung für solche flächenhaften Lichtquellen nicht einmal, sondern für jede der kleinen „Sub-Lichtquellen“ erneut. Wenn Sie also z. B. vier Abtastungen pro Richtung der Lichtquelle wählen, sind 4*4=16 Schattenberechnungen für eine Lightmap nötig.

Hinweis: Die Intensitätsverteilung auf der Lightmap (also nicht die Schatten) wird übrigens auch bei n-fach abgetasteten Lichtquellen nur einmal vorgenommen, da davon ausgegangen wird, dass die Intensität, mit der die Lichtquelle einen Punkt bestrahlt, nahezu unabhängig von der Form der Lichtquelle ist.

Da einerseits für flächenhafte Lichtquellen die Schattenberechnung n-fach erfolgt und andererseits gerade die Schattenberechnung einen großen Anteil des Zeitbedarfs bei der Berechnung von Lightmaps hat, ver-n-facht sich die Berechnungszeit bei mehrfacher Abtastung von Lichtquellen nahezu. Hieran sollten Sie denken, wenn Sie sehr große Werte für die Abtastung pro Lichtquelle angeben.

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6.3.3.4 Der Bereich „Vordefinierte Einstellungen laden

Dieser Bereich wurde bereits weiter oben beschrieben; er dient lediglich zum schnellen und automatischen Einstellen der Bereiche Wände, Fußböden, Decken und Lichtquellen.

6.3.4 Der Schattenpinsel

Der Schattenpinsel dient dazu, für einzelne Räume bzw. je nach Einstellung in der Optionen-Dialogbox für die Licht- und Schattenberechnung für einzelne Teile eines Raumes „on the fly“ eine Schattenberechnung vorzunehmen. Im Gegensatz zur Licht- und Schattenberechnung mit Hilfe von  ist die Verwendung von  gerade bei größeren Projekten zu empfehlen, da hier eine Berechnung deutlich schneller erfolgt und deutlich weniger Speicher hierfür verwendet wird.

Direktlinks zu den einzelnen Kapiteln: Kapitel 1: 1, 2, 3; Kapitel 2: 1, 2, 3, 4, 5, 6; Kapitel 3: 1, 2, 3, 4; Kapitel 4: 1, 2; Kapitel 5: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14; Kapitel 6: 1, 2, 3, 4, 5, 6; Kapitel 7: 1, 2; Kapitel 8: 1; Kapitel 9: 1, 2, 3; Kapitel 10: 1; Kapitel 11: 1; Kapitel 12: 1, 2; Glossar; Kapitel 13: VA -Tools; Glossar

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