Was ist ein Rendering?

Intro

Hier schauen wir uns gemeinsam an, was ein 3D Rendering ist und wie es sich von einer 3D Visualisierung unterscheidet.

In Kürze

Das Bild, welches direkt aus dem 3D-Programm kommt, heisst in der Fachsprache „Rendering“. Es ist wie ein Raw-Bild in der Fotografie. Erst nach der Bildbearbeitung, z.B. Farbkorrektur und Tonwertkorrektur, wird es zur finalen Visualisierung.

Wie entsteht ein Rendering?

Das Modell

Wenn ich eine Szene im 3D-Programm aufbaue, bestehen diese aus diversen einzelnen 3D-Modellen. Diese 3D-Modelle sind aus einzelnen Dreiecken zusammengesetzt. In der Fachsprache heissen sie Polygone. Die Darstellung der Modelle im Arbeitsfenster eines 3D-Programms wird sehr rudimentär gehalten. Meistens ist es die Oberfläche in einem Grauton. Dies hilft mir, die Form und Platzierung der Objekte zu erkennen, ohne viel Rechenleistung zu beanspruchen.

3D Modell als graues Volumenmodell in der Arbeitsansicht

Das Material

Habe ich das 3D-Objekt fertig modelliert (im digitalen 3D aufgebaut) geht es an die Materialisierung. Materialien im 3D werden auch Shader genannt. Materialien werden aus diversen Eigenschaften zusammengesetzt: Farbe, Glanz, Transparenz, Rauheit, usw. Mit diesen Einstellungen kann ich ein Material entweder naturgetreu nachbauen oder ein Fantasiematerial erstellen.

Die Belichtung

Damit die Szene nicht komplett im Dunkeln steht, braucht es Lichtquellen. Im 3D-Programm habe ich eine Auswahl an Lichtquellen zur Verfügung, um meine Objekte oder Szenen auszuleuchten. Diese kann ich wie in einem Fotostudio platzieren und sogar Tageslicht simulieren. Der Spielraum ist enorm.

Lichtberechnung = Rendern

Die Hauptbestandteile eines Renderings sind die Lichtquellen und die Materialien. Was beim Rendern passiert ist folgendes: Die Lichtquellen senden Lichtstrahlen aus und diese prallen an den Oberflächen der Objekten ab. Solange, bis sie von der Kamera im 3D-Raum gesehen werden. Im Prinzip berechnet beim Rendern der PC die Lichtstrahlen. In der Natur prallen die Lichtstrahlen so oft ab, bis sie an Kraft verlieren. Im 3D Programm kann ich die Anzahl dieser manuell einstellen. Sonst würde ein Bild mehrere Tage oder Monate an Rechenzeit benötigen. Und so entsteht ein Rendering.

3D Visualisierung

Sobald ich mich für einen Farbraum entschieden habe und zufrieden bin mit dem Rendering, geht es an den Feinschliff. Ich verwende Affinity Photo für die Bildbearbeitung. Hier kann ich gezielte Farbanpassungen durchführen. Würde ich es im 3D-Programm versuchen, müsste ich jede Feinanpassung neu rendern. Dies wäre extrem zeitintensiv und ineffizient.