Renovierungsarbeiten

[Roter Brummer]

Hallo zusammen,

in diesem Thread soll es um die Dokumentation von Optimierungen an Modellen gehen.

Es können fertige Modellverbesserungen vorgestellt werden, oder Arbeitsschritte bei der Optimierung vorgestellt werden. Dabei wäre es schön, wenn möglichst viele von euch hier etwas beisteuern würden.

HG

Brummi

[Roter Brummer]

Erstellung der Textur 1

Als erstes Projekt soll es um das Modell „Altstadt01“ von Robinwood gehen.

Zwei Bauarbeiter begutachten schon einmal das Gebäude und legen einen ersten groben Arbeitsplan fest.

Zeitgleich wurden die Maße des Modells mit Hilfe eines Würfels (Grundkörper) möglichst genau ermittelt, damit das neue Modell in dieser Hinsicht keine Abweichungen aufweist.

Dann wurden mit der bekannten Methode, die bereits bei den Hintergrundkulissen beschrieben ist, Aufnahmen des Modells von allen Seiten gemacht, wobei linke und rechte Seite in diesem Fall identisch sind.

Im Grafikprogramm können die drei Ansichten dann zu einem Bild zusammengefasst werden.

Schließlich kann mit der Detailarbeit begonnen werden. Als erstes sind die Fenster an der Reihe. Es wird eine neue Ebene angelegt und in diese die Fenstertexturen exakt eingepasst.

Weil sie vorhanden waren, bekommt in diesem Fall fast jedes Fenster eine andere Textur.

Im nächsten Schritt soll der Eindruck von Plastizität verstärkt werden. Es wird davon ausgegangen, dass die Fenster etwas in das Mauerwerk nach innen eingerückt sind.

Dazu wird wieder eine neue Ebene vor der Ebene mit den Fenstern angelegt und die gesamte freie Fläche, also dort, wo keine Fenstertexturen liegen mit einer stark kontrastierenden Farbe eingefärbt.

Dann kommt der Effekt „Drop Shadow“ zum Einsatz. Dieser Effekt stellt eingefärbte Flächen so dar, als ob sie sich über den anderen Flächen befinden würden und damit Schatten werfen. Man kann einstellen, wie groß und wie scharf der Schattenwurf ist. Außerdem lassen sich Intensität und Richtung des Lichteinfalls bestimmen. Hier wurde die Richtung des Lichteinfalls so gewählt, dass die Sonne direkt im Zenit steht. Damit vermeidet man optische Verzerrungen im Modellbahn-Studio.

Nach dem Löschen der roten Fläche erscheinen die Fenster so, als wären sie in derHauswand vertieft eingesetzt.

Mit der Tür wird genauso vorgegangen wie mit den Fenstern.

Auch hier kommt ein Schlagschatten hinzu.

 

Bearbeitet 4. Januar 2017 von Roter Brummer
Bilder auf 800 Pixel verkleinert

[fex]

Hallo Brummi,

sehr lehrreich. Weiter so .

Gruß fex

[Roter Brummer]

Erstellung der Textur 2

Letztlich war noch ein kleinerer Texturfehler im Bruchsteinsockel zu beheben. Wobei im selben Arbeitsgang der Kontrast innerhalb dieses Bereichs erhöht wurde, was wiederum den Eindruck von mehr Plastizität verstärkt.

Als vorerst letzten Schritt in der Texturoptimierung kamen noch Schlagschatten für den Sockel hinzu.

Damit wird der Eindruck vorgetäuscht, die Fachwerkfassade stünde etwas über dem Mauersockel über.

Dann kann die Textur für ihren Einsatz vorbereitet werden. Es müssen Zweierpotenzen an Pixeln für die Breite und Höhe eingehalten werden und die Bildfläche sollte möglichst optimal ausgenutzt werden.

Es ist noch eine Dachtextur, ein Texturstück für die Kamine, sowie zwei monochrom eingefärbte Streifen für Dachunterseite und Regenrinnen hinzugekommen. Der rote Bereich kennzeichnet Bildteile, auf denen eventuell noch weitere Details hinzugefügt werden können. Zum Schluss wird das Rot durch eine Farbe ersetzt, die mit den angrenzenden Bereich harmoniert.

[Roter Brummer]

3D-Modellierung 1

Jetzt kann mit der 3D-Modellierung begonnen werden. In diesem Fall wird Sketchup benutzt. So kann man auch zeigen, wie mit diesem Programm Modelle entwickelt werden können, die nicht mehr Polygone erzeugen als andere Programme. Man muss nur einige Dinge beachten.

Die Grundmaße des Ausgangsmodell sind ja bekannt, wie weiter oben bereits angedeutet wurde. Also wird eine Grundfläche mit den entsprechenden Maßen erstellt.

Diese Grundplatte wird zu einem Quader hochgezogen und mit der Textur belegt.

Die zeitaufwändigste Arbeit dabei ist es, die Größe der Textur für das Programm anzugleichen. Mit etwas Übung geht es aber doch relativ zügig voran. Die Textur kann zunächst grob mit der Maus aufgebracht werden. Eine pixelgenaue Positionierung kann mit den Pfeiltasten vorgenommen werden. Wenn man dabei noch die Umschalttaste festhält, springt die Textur um zehn Pixel weiter.

Schließlich wird das Modell in seine grobe Grundform gebracht. Das Ergebnis sollte man schon einmal abspeichern. Es kann später als eine LOD-Stufe benutzt werden.

Nach dem Export in eine Direct-X-Datei kann eine erste kritische Gegenüberstellung mit dem Ausgangsmodell auf der Grundplatte des Modellbahn-Studios stattfinden.

Wie man sehen kann, ist die erste Forderung aus dem Pflichtenheft erfüllt. Statt zehn Materialien ist es jetzt nur noch ein Material, ohne dass die Qualität der grafischen Darstellung gelitten hätte.

Der Vergleich der Polygone ist allerdings jetzt noch nicht aussagekräftig, weil dem neuen Modell noch einige Details fehlen.

Da in der Direktansicht im Modellbahn-Studio, die Fenster und die Türe keinen optimalen Eindruck hinterlassen, wurde an der Textur nochmals nachgebessert.

Solche Nachbesserungen fallen immer wieder an. Im weiteren Verlauf wird man dann auch sehen, dass sich Details geändert haben, ohne dass diese Änderungen explizit angesprochen wurden.

Bearbeitet 4. Januar 2017 von Roter Brummer

[Roter Brummer]

3D-Modellierung 2

Jetzt zur optimierten Bauweise für das MBS in Sketchup: Eigentlich ist der Trick ganz einfach. Man sollte das Modell in viele kleine Gruppen unterteilen.

Die Gruppen sind aber sinnvoll anzulegen. Eine Überfrachtung mit Gruppen bringt keine Verbesserung. Was bringt die Gruppierung für das spätere Modell? Wenn alle Flächen in Sketchup miteinander verschnitten werden, entstehen mitunter sehr viele kleine Einzelflächen, die im Modellbahn-Studio dann als Polygone berechnet werden müssen. Wenn Gruppen sich überschneiden, werden deren Flächen nicht aufgeteilt und es entstehen weniger Polygone.

Bei der weiteren Ausgestaltung des Modells mit Details wird das noch deutlicher werden.

Im Auftragsbuch unserer Bauarbeiter aus dem ersten Beitrag stand ja noch die Verbesserung der Dachkonstruktion.

Das war hier eine kleine Herausforderung, ist aber, wie man sieht, durchaus machbar. Die Bildung von Gruppen macht sich auch hier positiv bemerkbar, da man komplette Gruppen ausblenden kann und so eine bessere Sicht auf versteckter liegende Bauteile hat.

Mit Kaminen und ausmodelliertem Dach kommt das Modell jetzt auf 126 Polygone. Damit hat es fast den Detaillierungsgrad des Vorgängers erreicht.

Die Kamine sind übrigens wieder eigenständige Gruppen. Damit muss die durchstoßene Dachfläche nicht in mehrere Flächen aufgeteilt werden, sondern ist nach wie vor ein Rechteck.

Wenn man die Detaillierung weiter betreibt und den Eingang und die Fensterflächen nach innen versetzt, kommt man auf 588 Polygone. Allerdings sind jetzt schon zwei LOD-Stufen vorhanden.

Schließlich kann man die Detaillierung noch auf die Spitze treiben und dem Modell Regenrinnen und Fallrohre verpassen.

In der Explosionsansicht sieht man jetzt gut, wie die Gruppen angelegt sind. Wären z.B. Fallrohr und Regenrinne ein Element, würden sich zwei gekrümmte Flächen schneiden. Das ergäbe eine sehr hohe Polygonanzahl.

Durch die Methode mit den Gruppen bleibt es aber bei 820 Polygonen.

 

Bearbeitet 5. Januar 2017 von Roter Brummer

[quackster]

hallo Brummi,

klasse beispiel, sehr lehrreich
mich würde abschließend noch die texturgröße und deren speicherbedarf interessieren.

vg quackster

ps hätte ich fast vergessen
glückwunsch an alle zum erreichen von LEVEL 2017

Bearbeitet 5. Januar 2017 von quackster

[Roter Brummer]

Hallo quackster,

die verwendete Textur hat einen Größe von 2048x1024 Pixeln. Als *.png-Datei ist sie 1,77 MB groß. Das MBS rechnet diese beim Import ja auf eine *.dds-Datei um. Da ich aber nicht weiß, mit welcher Dithering-Methode das geschieht, kann ich dir den endgültigen Speicherbedarf nicht sagen.

Wenn ich das Modell, so wie es jetzt ist, exportiere, komme ich auf 636 KB (652.066 Bytes).

Es gibt auch eine Textur mit 1024x512 Pixeln. Die Dateigröße beträgt in diesem Fall 625 KB. Allerdings lässt damit die Trennschärfe auf dem Modell merklich nach.

Beim Export komme ich damit auf 204 KB (209.671 Bytes). Allerdings ohne LOD-Stufen. Das müsste ich noch ausprobieren.

HG

Brummi

[Roter Brummer]

Nachts mit Beleuchtung

Weil es so schön ist und zu einer Modellbahn irgendwie dazu gehört, sollen einige Fenster bei Dunkelheit eine Beleuchtung bekommen.

Da es absolut unrealistisch aussieht, wenn auch die Fensterrahmen nachts leuchten, müssen die Texturbereiche mit den Fensterscheiben alle einzeln separiert werden. Das bedeutet zwar etwas mehr Arbeit und kann bei Sprossenfenstern zu einer echten Geduldsprobe werden, lohnt den Aufwand aber unbedingt. Leuchtende Fensterrahmen sind meines Wissens bis heute noch nicht erfunden worden.

Die separierten Flächen werden ausgeschnitten und außerhalb ihrer Gruppe an derselben Stelle wieder eingefügt. Aus sämtlichen Fensterflächen wird anschließend eine neue Gruppe erstellt, der Namen mit „_LS“ beginnen muss.

Wenn wir das Modell jetzt so exportieren, ergibt das erleuchtete Fenster.

Die Sache hat allerdings zwei Haken: Zum einen leuchten diese Flächen immer, also auch bei voller Helligkeit (hier 12:00 Uhr)

Das sieht unschön aus.

Zweitens wird die komplette Haustextur in ihrer vollen Größe zweimal verwendet, was völlig unnötig ist, da wir ja nur relativ wenig Fläche aus der Textur für die Fensterflächen benötigen.

Also werden die Texturbereiche der Fenster, die später erleuchtet sein sollen, aus der Haupttetxtur entnommen und in einem neu anzulegenden Bild Dazu muss wieder so lange skaliert werden, bis alles passt.

Dann geht es daran, den Fenstern am Tage das Leuchten so weit wie möglich abzugewöhnen. Dazu wird die Fenstertextur immer weiter abgedunkelt, bis bei voller Helligkeit kaum noch ein Unterschied zu den unbeleuchteten Flächen zu erkennen ist.

In Sketchup sehen diese Fensterflächen jetzt viel zu dunkel aus.

Aber im Modellbahn-Studio ist kaum noch ein Unterschied auszumachen.

So ganz zu 100% ist der Unterschied nicht weg zu bekommen, aber man kann ihn zumindest minimieren. Außerdem hat man nachts eine Wohnzimmerbeleuchtung ein kein Schaufenster mit Neonlicht.

Damit wäre das Haus fertig. Es besitzt die selben Maße wie das Ursprungsmodell (wenn man von den zusätzlichen Dachrinnen in der höchsten LOD-Stufe absieht).

Nach wie vor stellt sich allerdings die Frage, wo der Nullpunkt, also das geometrische Zentrum liegen soll. Beim Ursprungsmodell liegt er leicht außerhalb einer Hausecke, was eigentlich äußerst ungünstig ist, wenn man das Modell auf der Platte drehen will; da ist ein genau zentrierter Mittelpunkt günstiger.

Andererseits würde eine Verschiebung des Zentrums bewirken, dass das neue Modell nicht ohne weiteres das alte ersetzen kann, weil in diesem Fall die restlichen Koordinaten verschoben würden, das Haus also nicht mehr dort stünde, wo es vorher war.

 

Was ist zu tun?

[Neo]

Hallo Brummi,

deine Artikel sind sehr gut ausgearbeitet, ich selber bin ein großer Freund von solchen "Renovierungsarbeiten", da im Ergebnis alle Nutzer von der verbesserten Performance profitieren.

vor 14 Minuten schrieb Roter Brummer:

Andererseits würde eine Verschiebung des Zentrums bewirken, dass das neue Modell nicht ohne weiteres das alte ersetzen kann, weil in diesem Fall die restlichen Koordinaten verschoben würden, das Haus also nicht mehr dort stünde, wo es vorher war.

Meiner Meinung nach ist die verbesserte Performance durch ein direktes Ersetzen des alten Modells in diesem Fall höher zu gewichten als ein zentrierter Nullpunkt. Daher rate ich generell, bei alten Modellen den womöglich ungünstig platzierten Nullpunkt beizubehalten, und bei neuen Modellen auf eine korrekte Position zu achten (was heute eh bei den meisten schon der Fall ist).

Viele Grüße,

Neo

[Roter Brummer]

Hallo Neo,

ich habe das Gebäude jetzt hochgeladen, kann aber natürlich das Ursprungsmodell nicht überschreiben. Komischerweise gibt es jetzt zweimal das Modell "Altstadt 01" im Ordner "3D-Modelle - Gebäude - Stadthäuser". Ich dachte immer, eine doppelte Namensvergabe sei nicht möglich.

Das Modell nimmt auf jeden Fall exakt den Platz des alten ein (Abweichungen liegen bei H0 im Bereich von Zehntelmillimetern) und hat den Nullpunkt an derselben Stelle.

Außerdem habe ich die Textur durch besseres Dithering auf 1024x512 Pixel verkleinern können.

HG

Brummi

[Neo]

Hallo Brummi,

die Namensbeschränkung gibt es nur bei eigenen Modellen. Zum Ersetzen von alten Modellen, die einem nicht selber gehören, und deren Autor nicht mehr erreichbar ist, direkt mich vorher anschreiben, ich kann das Modell dann dem neuen Modellbauer "übertragen", sodass er es direkt überschreiben kann. So auch in diesem Fall, dass Modell mit der ID "{9CDB75FC-7AA3-4984-8107-CE9E2B38E56F}" habe ich jetzt dir überschrieben, du kannst dieses Modell ersetzen und dein neu hochgeladenes wieder löschen.

Viele Grüße,

Neo

[Roter Brummer]

Hallo Neo,

habe ich gemacht.

HG

Brummi

[SualokinK]

Hallo Roter Brummer,

tolle Beschreibung, super gemacht.

Schöne Grüße SputniKK

[wopitir]

Hallo Brummi,

deine "Renovierungsarbeiten" verfolge ich mit höchster Aufmerksamkeit und versuche auch zu verstehen was "zwischen den Zeilen steht". Ich bin ja auch auf den "Modellbau-Zug" aufgesprungen und versuche mich gerade ebenfall an einem Lernobjekt, allerdings in Blender. Jetzt habe ich da eine Frage zu deinem obigen Beitrag.
Was genau stellt eine Gruppe dar? In Blender kann ich bestimmte Vertices eines Meshes zu einer Gruppe zusammenfassen. Diese können dann schnell gleichzeitig angewählt werden. Ich kann auch weitere Objekte (z. B. Würfel, Kugel, Zylinder usw.) zu einem existierenden Objekt hinzufügen. Ich kann auch aus andern, bereits erstellten Blender-Files einzelne Objekte zuladen (Append).
Entspechen deine Gruppen den Vertex-Gruppen oder sind es geschlossene Baugruppen die im "Blender Outliner" als eigenes Objekt aufgeführt sind?

Es gab einmal hier im MBS-Forum die Aussage, dass die Objekte als einziges Objekt mit wenigen Unter-Objekten erstellt werden soll. Deine Methode mit den Unter-Objekten und der dadurch entstehenden Reduzierung von Polygonen leuchtet mir schon ein. Auch ist es manchmal einfacher ein neues Objekt einzufügen um es dann weiter zu verarbeiten, als ein bereits vorhandenes Mesh mit "Kunstgriffen" umzuformen. Wie ist da der derzeitige Stand?

Auch von meiner Seite vielen Dank für deine anschaulichen "Renervierungsarbeiten".

Gruß
Wolfgang

[Roter Brummer]

Hallo Wolfgang,

eine Gruppe in Sketchup ist eigentlich nichts anderes als ein Mesh oder Object in Blender. Diese Einzelteile können ja nun mehr oder weniger kompliziert sein. Wenn du in Blender z.B. mehrere Objects mit "join" verbindest ist das so als wenn man in Sketchup die Funktion "Flächen verschneiden" benutzt. Dadurch entsteht ein Object oder eine neue Gruppe mit viel mehr Einzelflächen.

Das können die Blender-Spezialisten aber sicher besser erklären.

vor 17 Minuten schrieb wopitir:

Es gab einmal hier im MBS-Forum die Aussage, dass die Objekte als einziges Objekt mit wenigen Unter-Objekten erstellt werden soll.

Ich glaube damit waren Modellgruppen gemeint. Es kann aber auch sein, dass mit den Unter-Objekten mehrere Einzelgrafiken wie im Ursprungsbeispiel oben gemeint sind.

HG

Brummi

[fex]

Renovierungsarbeiten, klasse gemacht ???.

Gruß fex

[Neo]

Hallo Wolfgang,

vor 3 Stunden schrieb wopitir:

Es gab einmal hier im MBS-Forum die Aussage, dass die Objekte als einziges Objekt mit wenigen Unter-Objekten erstellt werden soll.

heutzutage lässt sich diese Aussage vereinfachen, denn heute kommt es nur noch auf die Anzahl der verschiedenen Materialien an, da das Studio alle Objekte automatisch zusammenfasst, die das gleiche Material nutzen. Wenn es für dich daher einfacher ist, dein Modell durch mehrere Objekte in Blender zu bauen, ist das alles ok, solange alle Objekte die gleiche Textur/Material verwenden.

Viele Grüße,

Neo

[wopitir]

Hallo zusammen,

noch eine Frage zum Modellbau:
für eine Bretterbude benötige ich die Geometrie eines Brettes (Quader). Jetzt gibt es die Möglichkeit die Bude mit neuen, eigenständige Kopien oder mit verlinkten Duplikaten zu verschlagen. Werden die verlinkten Duplikate im MBS schneller berechnet oder spielt die Art der Kopien keine Rolle?

Gruß
Wolfgang

[Neo]

Hallo Wolfgang,

das Konzept der Verlinkung/Kopie gibt es auf der Grafikkarte nicht, weshalb es keine Rolle spielt, wie du deine Objekte duplizierst. Jeder Vertex/jedes Polygon muss am Ende von der Grafikkarte separat berechnet werden.

Viele Grüße,

Neo

[wopitir]

Hallo zusammen,

jetzt eine Frage an die "Blender-Spezialisten":

Im 3D-View hat das Bodenraster eine Unterteilung von 10 pro Blendereinheit. Dies kann im Property-Shelf [N] eingestellt werden (Ansicht-Zeilen, Unterteilung). Im UV-Image-Editor habe ich nur 4. Wie kann ich die gleiche Unterteilung im UV-Editor erreichen wie im 3D-View?

Gruß
Wolfgang

[fmkberlin]

Hallo Wolfgang,

bei mir ist die Rastereinteilung in Default- und im UV-Editing-Fenster identisch. Beide 10! Wenn ich sie im Default-Fenster verändere, bleibt sie aber im anderen Fenster erhalten. Vielleicht kann man da eine Grundeinstellung bei den Benutzereinstellungen machen. Mehr weiß ich leider nicht.

Viele Grüße

fmkberlin

[lobo1948]

Hallo Brummi.

Deine Renovierungsarbeiten gefallen mir ausserordendlich gut.

lobo

 

[Roter Brummer]

Hallo zusammen,

das ist der nächste Kandidat:

Was mag den Modellbauer nur geritten haben, dass er seinerzeit so viele Materialien verwendet hat. Ey, Brummi, das geht doch besser! Zumal die originale Datei noch vorhanden ist.

Das Problem ist nur, dass der Blender-Exporter damals die Seiten umgedreht hat.

Alle Versuche, das Modell spiegelbildlich hinzubekommen, sind bisher fehlgeschlagen. Da muss das alte Modell wohl ausgeblendet werden.

Beleuchtung soll auch noch kommen.

HG

Brummi

[Roter Brummer]

HA!

Ich habs!

Über den Umweg Sketchup -> Collada -> Blender -> DirectX habe ich die Richtung und den Mittelpunkt deckungsgleich hinbekommen.

Und.... nachts mit Beleuchtung im Obergeschoss:

HG

Brummi