Lieber Zuschauer, dieser Untertitel wurde automatisch generiert von Trint und dementsprechend (sehr) fehlerhaft. Wenn du kannst, hilf uns bitte gute Untertitel zu erstellen: https://c3subtitles.de/talk/2159 Danke!
Hallo und herzlich willkommen zurück auf
dem Kanal.
Die nächste Bäckerin ist Franka, sie hat
sich mit Computergrafik befasst, und zwar
genauer mit der Darstellung von
metallischen Oberflächen in verschiedenen
Renderings.
Nach dem Tag wird es leider kein hier und
hier im Stream geben. Dafür wird es eine
Breakout Session in der 3.
Welt geben und zwar in der Assembly.
Es wird dann noch mal eingeblendet, wo
genau das ist.
Außerdem ist sie gerade im Chat, d.h.
wenn ihr Glück hat und sie Zeit hat,
gibts vielleicht auch da Antworten
von die Englisch sprechen lassen.
Das Baby Translation
Select Translation
Stream in the Player und jetzt viel
Spaß mit dem Talk.
Willkommen zum Battle of Renderings.
Heute soll es um die Frage gehen, ob
das gleiche Material, also zum Beispiel
Plastik oder Metall in
unterschiedlichen Rendering Tools
zum gleichen Ergebnis führen.
Ich heiße Frank Kapitäne und studiere an
der TU Ilmenau Medientechnologie
im Master und habe
zuvor an der Hochschule der Medien in
Stuttgart audiovisuelle Medien
im Bachelor studiert.
Und die Ergebnisse meiner Bachelorarbeit
seien heute Thema des Vortrags.
Die Ergebnisse würden außerdem schon
im Tagungsband Der Skill, also
der Studierenden Konferenz der
Gesellschaft für Informatik dieses Jahr
veröffentlicht unter dem Titel
Person of Material Models in Modern
XL based Rendering Pipelines.
Ja, und der erste von den vier
Rennrädern, die ich miteinander
verglichen habe, ist der Arnold Renderer
aus der 3D-Grafik Software.
Maya Arnold
ist ein paar genauso wie
Cycles vom Blender
und beide Renderer sind
offline. Das heißt
ja, es dauert etwas, bis man überhaupt
ein Ergebnis von
ihnen bekommt.
Sie funktionieren nicht in Echtzeit, ganz
anders als Iwi,
ebenfalls von Blender
und die anderen vier.
Das sind beides Realtime Renderer,
also Echtzeit.
Und die anderen
vier ist außerdem noch die
einzige Game Engine, die ich auch noch
mit untersucht habe.
Oder? Ja,
ja. Die Kategorien, in denen
die vier gegeneinander antreten,
sind zum einen Brutnest metallic
metallic und Bachelor
sowie Clerk hält.
Ähm ja, man sieht hier auch schon den
Effekt von allen ein wenig.
Ich gehe dann später noch mal genauer
darauf ein, was das Ganze überhaupt
bedeutet.
Warum überhaupt das Ganze?
Es geht um physical based rendering
und dabei
oder das meint der Begriff meint, dass
man die reale Welt
in der virtuellen versucht nach zu
modellieren, und zwar mithilfe
von physikalischen Gesetzen.
Und das hat den Hintergrund oder warum
man das macht. Überhaupt ist,
dass es letztendlich den Workflow
eines Fahrgastes vereinfacht.
Aber warum?
Früher hat man es nicht gemacht
und hat letztendlich jedes
Phänomen, das man beobachtet hat,
versucht für den konkreten Fall
nach zu modellieren.
Also man hat zum Beispiel Glanzlichter,
also einem Mechanismus gebaut, dass man
Glanzlichter irgendwie anpassen kann.
Oder man hat außerdem
Licht und Schatten früher in die Textur
hinein gebacken.
Allerdings, wenn man ein Objekt
verschoben hat in der Szene oder auch
ein Licht, dann müsste man natürlich die
ganze Szene noch mal neu berechnen und
die Textur neu
hineinpacken. Also Bacon.
Ja, und damit das Ganze
etwas unabhängiger voneinander passiert,
also der Szenen, Aufbau von der
Platzierung der Objekte und der
Gestaltung der Materialien, hat man
eine neue Abstraktionsebene quasi
eingeführt und das Ganze basierend auf
physikalischen Gesetzen implementiert
oder angelehnt an physikalische
Gesetze.
Letztendlich hat es dann auch noch zu
realistischeren Ergebnissen geführt,
besonders wenn sich mal
die Situation unerwartet ändern.
Dann ist das auch nicht mehr so leicht,
das ganze irgendwie per Hand
nach zu implementieren.
Aber warum jetzt der Vergleich zwischen
den ganzen Rändern?
Es gibt viele verschiedene Material
Modelle, die alle
andere Features
haben. Also mit manchem Material
Modellen sind bestimmte Dinge möglich,
die mit anderen nicht möglich sind.
Und die Frage ist jetzt
oder was man möchte ist, dass man
möglichst intuitive Modelle
haben mag, mit denen man als
Künstler gut arbeiten kann.
Das. Habe ich dann untersucht,
wie und ob sich die Material Modelle
der Renderer unterscheiden und
welches Modell außerdem intuitiver
ist zu verwenden?
Ja, damit es ein fairer Wettkampf
ist, muss natürlich auch das gleiche
Objekt überall gerendert
werden, also abgebildet werden.
Ich habe mich für eine einfache konvexe
Kugel entschieden, einfach
das sehr einfach zu implementieren war.
Und außerdem
treten sie in zwei verschiedenen
Beleuchtung Szenarien gegeneinander an
gegeneinander an.
Das ist zum einen eine sehr unnatürliche
Beleuchtung, also eine einfache
Directions Lichtquelle,
die so im echten Leben auch nicht
vorkommt, aber nichtsdestotrotz ist
sie sehr leicht zu implementieren
und deswegen auch hier mit
ihren Ergebnissen mit drin.
Vor allem weil erwartet wird, dass
in dieser Situation
sich alle Renderer eigentlich ähnlich
verhalten müssten
und demgegenüber
die sehr natürliche Beleuchtung,
die implementiert ist durch Image Space
Lighting mit 4 verschiedenen Environment
Maps.
Wem das jetzt nicht sagt, dass es nicht
schlimm ist,
kommt gleich noch ein paar Bilder.
Ausgewertet habe ich das ganze dann,
indem ich die Ergebnisse in einer
Material Tabelle gegenübergestellt habe
und dann quantitativ verglichen habe.
Hier unten sieht man die 5 verschiedenen
Beleuchtung Szenarien.
Das heißt zum einen ganz links
dieses sehr unnatürliche Beleuchtung
mit nur einer direkten Lichtquelle, die
so nicht vorkommt und
daneben die verschiedenen
natürlichen Szenarien.
Das was im Hintergrund ist oder auch was
hier quasi mit Golf und so gemeint ist,
sind die verschiedenen 4
Arena.
Im Endeffekt sind es quasi die Bilder,
die man für das Image verwendet, also
der Hintergrund, der sozusagen bestrahlt
wird und dann das Licht abwirft
auf die Kugel.
Grob gesagt.
Ähm ja.
Und da nun jetzt alle
alles grundlegende erklärt wurde,
bleibt nur noch zu sagen
hier sind die Ergebnisse der
Kategorie Russenhass.
Ja, aber zuerst
fällt vielleicht auf, das gar nicht so
viel anders ist.
Wie auch erwartet in der unnatürlichen
Flüchtlingssituation, aber auch in
anderen ist, sind
die Ergebnisse von Rodney sehr ähnlich.
Was meint Rundmails überhaupt?
Es geht darum, ob ein Objekt
sehr rau ist oder eher eine
glatte Oberfläche hat und dementsprechend
Licht sehr
gebündelt zurückwirft oder eher
breit gefächert und verteilt.
Und hier
sieht man auch, wie ich überhaupt
vorgegangen bin in dieser Material
Tabelle.
Ich habe für jeden Renderer
ein Rendering Framework geschrieben, also
mehr oder weniger dann zugeschnitten auf
den Renderer, da es da noch keine
vereinheitlichte Schnittstelle gibt.
Es kommt zwar langsam langsame Pfeifen,
aber das war zu dem Zeitpunkt noch nicht
so gegeben.
Jedenfalls habe ich dann in
Schritten hier mit einer Schrittweite von
0,1 den
Parameter Wert immer erhöht.
Das gilt für alle anderen Parameter auch.
Und
ja, dann hier immer ein Bild
gemacht sozusagen und das ganze dann
in der Tabelle dann gegenübergestellt.
Also von Routine ist gleich Null
und das würde bedeuten ein ganz glattes
Objekt. So glatt, dass man hier das
schon gar nicht mehr sieht, bis hin zu
Russell ist gleich eins.
Das wäre quasi das graue Objekt
schlechthin. Also Lambertz, das
Material ist auch nicht weiter
wichtig.
Und hier sieht
man außerdem noch in einer
Material Tabelle mit Differenz Bildern,
was sich zwischen den Schritten
verändert.
Also wenn jetzt Raffaels
von null komma null auf 0,1 geändert
wird, was ändert sich,
wenn die Farbe rot ist?
Bedeutet es, dass es heller geworden ist?
Null ist quasi weiß gleich
geblieben und
sollte eine Fläche blau gefärbt
sein? Bedeutet das, dass sie dunkler
geworden ist im Vergleich zum vorherigen
Bild?
Und ganz rechts habe ich noch mal
dargestellt was vorher nachher
Brutnest gleich eins gegen Rudhard
gleich null.
Ja und wie man sieht,
ist vor allem zwischen den Rändern
Seghers und Arnold im
Gegensatz zu Iwi und Anvil
ein Unterschied zu merken, nämlich am
Rande der Kugeln
und besonders auch bei Sykes.
Noch mal so im inneren Rand der Kugel,
nämlich der Terminator am.
Das scheint eine Besonderheit
der Passstraße zu sein.
Es ist immer ein bisschen schwer zu
sagen, aber vermutlich liegt es daran,
dass besonders hier die Effekte
eingefangen werden, die besser
eingefangen werden.
Und letztendlich,
wenn man die beiden sich hier auch noch
mal im Detail anschaut, fällt
außerdem auf, dass
es hier am rechten
Platz in Gelb dargestellt.
Außerdem am Rande der Kugel
auch noch mal einen Anstieg in der
Helligkeit hat. Also
was wir hier sehen, ist quasi
eine einzelne Zeile geplottet die
Helligkeit Werte von dem grünen Kanal.
Der grüne Kanal ist quasi stellvertretend
einfach für das, was wir Menschen als
Helligkeit wahrnehmen, weil der Großteil
davon aus dem Grün Kanal kommt.
Und genau
dieser kleine Anstieg am Ende
der Kugel, der das am
Rand der Kugel, wo es heller ist als in
der Mitte der Kugel.
Das nennt man Retro Reflexivität
und das modelliert nur Cycles.
Tatsächlich korrekt.
Also Arnold hat es auch nicht.
Genauso wie die anderen Ränder auch nicht
korrekt dargestellt.
Und ja,
auch hier unten, das ist das, was
ich in Grauer hier noch dargestellt ist,
ist es. Die Kugel selbst ist ein kleiner
Bildausschnitt, das ein schöner
darzustellen.
Ähm ja, das
gehen wir jetzt zum nächsten Parameter,
nämlich mit Selleck
gibt es schon größere Unterschiede, vor
allem wenn man sich den Renderer,
die anrollenden anschaut im
Vergleich zu den anderen drei.
Und hier noch mal die Übersicht im Detail
da fällt besonders das mit Anvil noch mal
mehr auf.
Allerdings wenn man sich anschaut, was
von einem Schritt auf den nächsten
passiert, sieht es bei allen Rennerei
ziemlich ähnlich aus.
Das spricht dafür, dass
der Parameter eigentlich nur
linear interpoliert wird.
Also ich habe mir auch die
Implementierung angeschaut von
allen Rändern und
so gut wie bei allen
hat Metallic eigentlich nur den Einfluss,
zwischen dem Zustand nicht metallisch und
metallisch linear zu interpretieren.
Und das sieht man hier eigentlich ganz
schön, mit Ausnahme
von Anvil
und außerdem Anvil.
Ich habe ich auch noch mal wieder eine
Bildquelle geplottet von einem auf
der linken Seite nicht metallischen und
auf der rechten Seite metallischen
Material.
Ich wollte hier vor allem ausschließen,
dass ich einen Fehler begangen hätte bei
der Implementierung von der
Lebenssituation, was zum Beispiel an wir
Antrieb von vornherein etwas dunkler
wäre. Es ist zwar leicht dunkler,
aber im Großen und Ganzen würde ich
trotzdem behaupten, dass ist gut
getroffen haben und es an die anderen
angeglichen habe. Nichts.
Nichtsdestotrotz ist der Unterschied bei
Metallic sehr groß und ich
konnte leider nicht herausfinden, warum
das so ist.
Nur dass es anscheinend in meinen
Experimenten zumindest so war.
Ja, der nächste Parameter
wäre es Bachelor und der
Einfluss von Bachelor ist schon etwas
dezenter. Aber wie man merkt,
bei Arnold ist er fast gar nicht zu
sehen.
Bei Vivian Heikles verändert
sich auch gerade wieder am Rande.
Einiges
was man vielleicht merkt ist, dass dieses
Highlight von diesem Fenster, diese
Spiegelung
sozusagen Ein und Ausfahrt, also
sie erscheint und wird vielleicht wieder
ausgeblendet.
Und im Endeffekt ist es auch das, was
Bachelor macht.
Es geht darum.
Also in den drei unteren Renn Rennen
zeigt Josef und Andrea beeinflusst
Bachelor intern den Brechungsindex.
In Arnold hingegen funktioniert das
ganze wirklich als
einfach Multiplayer als
einfach wert, der mit dem
tatsächlichen Lichtschwert von
Wertform multipliziert
wird.
Das heißt, hier hat der Parameter eine
funktional andere, grundlegende, andere
Funktionalität in den Programmen.
Tatsächlich, obwohl man das
natürlich so, wenn man an die Programme
eingesetzt wird, erst mal gar nicht weiß.
Man denkt natürlich gleicher Name
und es wird auch wahrscheinlich das
Gleiche beeinflussen.
Das ist tatsächlich nicht der Fall.
Das sieht man auch ganz gut.
Hier eine Differenz Bildern
bei Arnold wird es quasi immer dunkler
zum Rand hin außenrum,
wohingegen es bei Sykes und
besonders am Rand hin heller wird,
je mehr man den
Parameter Bachelor in kommentiert.
Also von Null auf Anhieb.
Ja, und das ist vermutlich auch wieder
der Fall, weil hier
der Knalleffekt einen Einfluss
hat.
Ich werde jetzt allerdings im Rahmen
dieses Vortrags nicht weiter darauf
eingehen. Es geht nur grob quasi darum,
dass um die Reflexivität,
also wie sie etwas sozusagen
Spiegel am Rande
eines Objekts und im Endeffekt
ist es tatsächlich ja korrekt, wenn
das Licht dann also aus
physikalischer Sicht, soweit ich das
beurteilen kann.
Ich bin natürlich auch kein Experte
darin.
Ja, aber korrekt, wenn das Licht dann
stärker reflektiert wird.
Ja, mit dem anderen
Extrem
und die letzte Kategorie
ebenfalls.
Der Effekt ist wieder sehr subtil in
allen Ihren an
dieses Modell, das eben
noch am stärksten in Arnolds
Wohnzimmer stehen kann.
Vielleicht, hoffentlich sieht man es,
dass der Rand etwas dunkler wird,
der Kugel
ebenfalls gerade nicht gesehen haben
sollte, sieht man es hier auf jeden Fall
noch mal in den Differenz Bildern.
Und ja,
da ist tatsächlich auch der Effekt.
Also man was oder überhaupt
tut, muss man erst mal erklären.
Es gibt einen Unterschied zwischen einem
Kleckert und Brutnest, der auch
sehr subtil ist, mehr oder weniger.
Man muss genau hinschauen, zumindest in
meinen
Ergebnissen. Es kann gut sein, dass es in
anderen Szenen besser
sich ersichtlich ist oder auch vor allem
mit anderen Objekten formen.
Aber hier habe ich jetzt mal Beispiele
gebracht, ganz links von der Kugel,
wo Rothmanns auf 0,2 gestellt ist, also
der Default Wert und klicke auf
0 0.
Wenn man jetzt klickt auf von 0 auf
eins null stellt, dann sieht
man, dass dieses leicht
dieses orangene Highlight immer noch
verbleibt. Im Hintergrund zu sehen, das
leicht
vermindert, stattdessen aber
von 0 2 auf 01 und es
klick bei 00.
Im rechten Bild hat
man ein ähnliches Highlight, aber dieser,
dieser leicht verblödete Hintergrund
außenrum verschwommen verschwommene
Hintergrund, der fehlt
hier.
Und
das spricht meint im Endeffekt,
dass man eine zweite Schicht
auf das Material aufträgt, die dann noch
mal besonders mit dem Licht reagiert.
Genaueres habe ich darüber auch gar nicht
herausfinden können, aber
das soll anscheinend der Effekt sein.
Und der Name an sich ist auch sehr
intuitiv. Deswegen hat den Parameter auch
immer als sehr intuitiv abgestempelt,
auch wenn der Effekt sehr subtil
ist.
Ja, das wäre es eigentlich auch schon.
Zusammenfassend nur noch mal
Nicht alle Renderer stellen das
vermeintlich gleiche Material gleich dar.
Vermeintlich deswegen, weil ich natürlich
auch nicht immer garantieren kann, dass
es wirklich eins zu eins genau das
gleiche Material ist, das ich in jedem
Renderer nachgelassen habe.
Aber ich habe es so gut es ging versucht,
die gleichen Werte eingestellt.
Ja, besonders natürlich
dort, wo die Werte, also
die gleichen Material, Parameter, Namen
verwendet wurden.
Da habe ich den gleichen Wert eingegeben.
Das hat wiederum zur Folge,
dass ich ein Problem darstellt für
3D Künstlerinnen,
denn der Austausch von solchen
Materialien zwischen den Tools
wird untereinander dadurch erschwert.
Das heißt, man kann nicht mal eben das
den grünen Shader von
Shader meint im Endeffekt auch in meinem
in dem Kontext des Materials
den von von Arnold hinüber
kopieren in die andere Engine, ohne
dass dabei Informationen entweder
verlorengehen oder falsch interpretiert
werden.
Und die größten visuellen Unterschiede
entstehen allerdings oft trotzdem
noch durch die Technik
selbst.
Das heißt, oft haben die paar Tracer
dann doch noch mal ein realistischeres
Ergebnis, sag ich mal, als die
Echtzeit, die das Ganze dann doch
meistens vereinfacht darstellen.
Ja, vielleicht wird es auch
in Zukunft eine Art standardisiertes
Material Modell geben.
Ich hatte auch schon Arbeiten gesehen in
Richtung Web basiertes
Darstellen von Materialien.
Das wäre auf jeden Fall interessant.
Und was es noch zu berücksichtigen gibt
bei dem Ganzen ist,
dass ich den Einfluss
von Algorithmen von Transport, also
Raytracing Path Tracing
nicht.
Systematisch weiter erforscht haben
und die Auswahl
von hinweisende Maps Objekt
haben natürlich auch einen Einfluss,
ebenso wie die Grundfarbe,
die also Albedo nennt man es auch
eines Objekts und die Textur.
Außerdem könnte wäre es natürlich
interessant wie, inwiefern
und ja sich die Material Parameter
untereinander noch beeinflussen.
Denn eigentlich ist ja das, was man
macht, indem man schreibt ja nicht nur in
einem Parameter herum, sondern an einer
Vielzahl von Parametern.
Letztendlich wäre es natürlich auch noch
spannend, andere Rendering Tools, wie zum
Beispiel die Dimension
Unity oder die Gordo Engine
zu untersuchen und
darüber hinaus noch andere materialen
Modelle, also any Material
oder transitive
oder welche die Volumenstrom
wir wo Volume entsprechend vorkommt,
also Stabsoffizier Catering ist da das
Stichwort zum Beispiel an Haut?
Ja.
Falls wir es jetzt so gehabt habe danke
für die Aufmerksamkeit.
Source Code und Grafiken könnt ich hier
auf der Project Website finden
und hier auch noch mal
die Veröffentlichung zu dem
Vortrag.
Ebenso wie meine Referenzen.
Vielen Dank.
Ja, vielen Dank Franca, an den sehr
interessanten Vortrag.
Wie bereits gesagt wird, es
gibt keinen Grund hier im Stream, aber es
gibt einen Weg aus Tschechien in der
Central World und
die findet in der Assembly statt.
Also das müsste jetzt demnächst
eingeblendet werden.
Genau hier.
Falls ihr kein Ticket habt, könnt ihr
auch den Link direkt aufrufen.
Falls ihr es braucht, schreib noch mal im
Chat, dann müsste jemand den
Posten.
Genau hier im Kanal gibt es als nächstes
um 21 Uhr die nächsten Verkehrs
Nachrichten.
Dann um 22 Uhr berichtet uns Jakob über
Signale und Filter Design und
um Mitternacht gibt es dann noch mal eine
richtige C3 Show.
Tschüss und bis dahin.