3D-Rendering

Ziel
Das Visualisieren von Funktionsprinzipien, Konstruktionen und Designs für Entwurfs- und Präsentationszwecke ist meist das Hauptaugenmerk von 3D-Renderings. Aber auch die Verwendung im künstlerischen Rahmen ist durchaus gängig.

Voraussetzungen
Neben einer 3D-Geometrie des Visualisierungsgegenstandes und der erforderlichen Software zur Erzeugung des Renderings müssen auch die entsprechenden Kenntnisse in Lichtgebung und Materialität vorhanden sein.

Erklärung
Ein 3D-Rendering ist ein mittels einer Software errechnetes Bild auf Grundlage einer 3D-Geometrie, Lichtparametern, Texturierung und Kameraeinstellungen.

Dafür ist der selten verwendete deutsche Begriff – Bildsynthese - treffend. Für eine detailgetreue und realistisch anmutende Visualisierung ist mitunter einiges an Know-how notwendig. Wissen um die Materialeigenschaften und dementsprechend die korrekte Texturierung, sowie das Wirken von Licht und Schatten, Kameraeinstellungen und Bildschnitt, als auch die Rendereinstellungen sind ausschlaggeben für die Güte des entstehenden Bildes.

Vorgehen
Als initialer Schritt ist das Erstellen der 3D-Geometrie oder das Importieren dieser in die Visualisierungssoftware zu benennen. Mit dem ersten Schritt geht das Ordnen und Strukturieren in der Software-Hierarchie einher. Anschließend wird das Licht gesetzt und das Material via Texturen auf die 3D-Geometrie projiziert. Die Art der Projektion spielt dabei auch eine wichtige Rolle. Nun kann mit einem Kamera-Objekt der Bildausschnitt und die Komposition gewählt werden. Zu beachten ist bei den Kameraeinstellungen, dass diese den physikalischen Möglichkeiten entsprechen und Brennweiten und andere Einstellungen passend gewählt werden. Wenn alle Parameter zufriedenstellend gesetzt sind, können die Rendereinstellungen, welche Auflösung, Bildformat, Dateiformat, Berechnungsmethoden für Licht, Antialiasing, globale Illumination und vieles mehr beinhalten, angepasst werden.

Grenzen und Alternativen
Ein virtuelles Model und dessen Repräsentation in Form eines Renderings lässt die Proportionen und Dimensionen je nach Güte nur erahnen. Aussagekräftiger in Gestalt und Funktion sind Prototypen und Designmodelle. Durch die weitere Dimension der Zeit in einer 3D-Animation ist diese eine naheliegende Alternative, da die meiste Vorarbeit bereits absolviert wurde. Zudem lassen sich Funktionen und auch in gewissem Rahmen Relationen besser verdeutlichen.

Literatur
Hemmerling, Marco; Tiggemann, Anke: Digitales Entwerfen: Computer Aided Design in Architektur und Innenarchitektur. Paderborn: Fink, 2010.
Bühler, Peter; Schlaich, Patrick; Sinner, Dominik: Animation: Grundlagen - 2D-Animation - 3D-Animation. Berlin, Heidelberg: Springer, 2017.
Flückiger, Barbara: Visual Effects : Filmbilder aus dem Computer. Marburg: Schüren, 2008.
Salomon, David: The Computer Graphics Manual : volume 1. London: Springer, 2011.

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