Optimierung der Lichtberechnungen in Animationsfilmen anhand der Rendersoftware V-Ray und Mental Ray

Abstract

Heutzutage sind Computer generierte Bilder nahezu in allen Medien vertreten. Im Fernsehen, im Internet oder in gedruckter Form, kaum ein Medium kommt noch ohne aus. Dabei sollen sie immer realistischer werden und die Ansprüche an Beleuchtungen und Materialien steigen stetig. Hierzu gibt es mittlerweile eine Menge verschiedener Verfahren, die zudem noch miteinander kombiniert werden können und deren Berechnung somit immer komplizierter wird, was sich in deutlich höheren Renderzeiten widerspiegelt. Besonders in Animations-filmen spielt die korrekte Auswahl von Materialien in Verbindung mit der Beleuchtung eine tragende Rolle. Da sich hier der höhere Zeitanspruch direkt mit den zu berechnenden Bildern als Faktor multipliziert und so schnell in die Höhe schießen kann. So sollen diese Filme neben dem Realismusanspruch auch noch zeiteffizient erzeugt werden ohne dabei einen bemerkbaren Qualitäts-verlust aufzuweisen. Das Zusammenspiel zwischen Materialien und Beleuchtung ist nicht trivial. Es ist sehr wichtig, dass die gewählten Materialien miteinander und mit der Beleuchtung harmonieren, ansonsten kann es zu Bildstörungen kommen. Fallen diese bei einem Einzelbild noch nicht unbedingt weiter auf, so können sie bei einer Animation, durch die Kamerabewegung zum Beispiel, doch sehr störend wirken und von der eigentlichen Handlung ablenken. Dies wirkt unrealistisch, unästhetisch und störend auf den Betrachter. Generell gilt: Jegliches ungewohntes Verhalten von Licht und Materialien stört das Gesamtbild. Ziel dieser Arbeit ist es, den Effekt der verschiedenen Beleuchtungsverfahren und verschiedener Parameter zu analysieren und anhand dessen eine Methodik zu entwickeln, um Renderings zeiteffizient mit einem hohen Qualitätsanspruch erzeugen zu können, so dass, speziell für die Renderer Mental Ray und V-Ray, optimale Werte für Animationsfilme gefunden werden können. Die Funktionalität dieser Methodik wird anhand von Beispielanimationen verifiziert.