Landschaft ganz einfach

[Roter Brummer]

Hallo Gemeinde,

es gibt ja schon eine hervorragende Beschreibungvon Franz, wie man realistische Berge erstellen kann. Es geht meiner Meinung nach aber noch viel einfacher:

Was man außer dem Modellbahnstudio noch braucht sind

Paint.net http://www.getpaint.net/ (kostenlos)

das dazu gehörende Plugin um Wolken zu zeichnen: http://paint.net.amihotornot.com.au/Features/Effects/Plugins/Render/Clouds/

Nach Installation von diesen beiden geht man wie folgt vor:

Ich lade meine Platte, wähle diese an, gehe auf den Höhenmodus und klicke auf "Höhenfeld exportieren".

Jetzt speichert man die Grafik ab und öffnet sie mit paint.net. Was man sieht, ist eine scharze Fläche.

Als nächstes ist wichtig, dass die beiden Farben auf rein schwarz und rein weiß eingestellt sind, was aber die Voreinstellung des Programms ist.

Dann muss man im Menü "Effekte - Wiedergabe - Wolken" einstellen:

Bestätigen und man hat ein Bild wie dieses:

Die Wolken werden zufällig generiert. Man kann aber Einfluss auf diverse Paramter nehmen. Das Bild jetzt einfach wieder abspeichern und im Modellbahn Studio auf die Platte anwenden:

Je nachdem, wie groß man die Höhendifferenz einstellt, erhält man mehr oder weniger schroffe Gebirge mit sehr weichen Übergängen:

Jetzt noch kolorieren und fertig ist.

LG

Brummi

[EASY]

Hallo Roter Brummer,

... ich finde die Idee einfach genial...

Gruß

EASY

[BahnLand]

Hallo Brummi,

tolle Idee. Da sieht man, wie kreativ man mit einem "Zufallsgenerator" umgehen kann, wenn man weiß, wie.

Ich stehe allerdings vor dem Problem, dass ich "reale Landschaften" nachbilden möchte. Z.B. existert von mir im alten Forum (zum 3D-Eisenbahnplaner) eine Gotthard-Modul-Anlage, die ich nach den Höhenlinien aus der Topographischen Karte der Schweizerischen Eidgenossenschaft erstellt habe (leider habe ich es bisher (noch) nicht geschafft, die Anlage in das Modellbahn-Studio zu übertragen). Wenn ich das generierte Höhenlinien-Modell als Höhenfeld einlese, bekomme ich eine aus "Chinesischen Reistreppen" bestehende Landschaft. Hier fehlt mir noch ein "geeignetes" Programm, um die Niveaus zwischen den Höhenlinien so zu interpolieren, dass eine (relativ) "glatte" Oberfläche entsteht. Mit der Nutzung der Höhenmodus-Funktion des MBS wird man hierbei genauso wenig "glücklich" wie mit dem Verwenden von Schienenstücken, um die "Glättung" durch die "Gelände-Anpassung" unter dem Gleis zu erreichen. Es wird also wahrscheinlich noch ein Weilchen dauern, bis ich hier eine "optimale" Gelände-Darstellung "finde".

Viele Grüße
BahnLand

[Roter Brummer]

Hallo Bahnland,

auch das sollte mit den gleichen Mitteln kein Problem sein.

1. Nimm deine Bodenplatte und lese wie beschrieben das Höhenprofil aus, indem man bei der Platte auf "Höhenfeld exportieren" drückt.
2. Öffne die exportierte Bitmap mit Paint.net.
3. Jetz nimmst du den Gaußschen Weichzeichner:

Es öffnet sich ein weiteres Fenster:

Je höher man diesen Wert einstellt, desto weicher wird anschließend die Landschaft.

Datei abspeichern und das Höhenprofil wieder einladen - fertig.

Bei dieser Methode muss man allerdings genau wissen, wie hoch die höchste Erhebung und wie tief das tiefste Tal war. Sonst hilft nur experimentieren.

LG

Brummi

[BahnLand]

Hallo Brummi,

ja, das mit dem "Weichzeichnen" habe ich auch schon probiert. Aber wie Du schon angedeutet hast, gehen dann die "Maxima" und "Minima" verloren (d.h. sie werden "abgeschwächt"). Aber gerade diese sollten natürlich erhalten bleiben, wenn sie z.B. einen Abhang (z.B. eine Bergwiese), eine Felswand mit Tunnelportal oder einen Bahndamm oder Einschnitt darstellen. Dort kann ich die "Glättung" dann überhaupt nicht gebrauchen und bin doch wieder auf "individuelle Anpassungen" angewiesen. Da wäre es natürlich toll, wenn ich die Bereiche, wo "geglättet" werden soll (oder umgekehrt: wo nicht) genau vordefinieren könnte.

Ich habe aber noch ein ganz prinzipielles Problem, bei dem mir auch die beste Glättung nichts hilft: Das zu importierende Höhenfeld (Graustufenbild) hat maximal 256 Abstufungen (0=schwarz, 255=weiß). Möchte man damit einen größere Höhendifferenz als 256 überbrücken (bei meiner Gotthard-Anlage liegen zwischen dem niedrigsten und dem höchsten Punkt 2000 m), muss diese in maximal 256 Abstufungen unterteilt werden (das wären hier dann knapp 8 m pro Höhenstufe, was etwa der doppelten Höhe eines Zuges zwischen Schienenoberkante und Wagendach entspricht). Da bei meiner Anlage der Landschafts-Maßstab gegenüber dem Fahrzeug-Maßstab nochmals um den Faktor 4 verkleinert ist, verringert sich dort die Differenz zwischen zwei Höhenstufen (Graustufen im Höhenfeld)  auf die halbe Zughöhe. Aber auch dies ist auf der Anlage immer noch deutlich als "Treppenstufe" sichtbar. 

Dass man hiermit sogar eine "glatte" Landschaft "zerstören" kann, indem man aus der "intakten" Landschaft ein Höhenfeld exportiert und dieses ohne irgendeine Änderung wieder importiert, habe ich ebenfalls im alten Forum in diesem Beitrag beschrieben. Der Grund liegt darin, dass die auf der Anlage selbst vorgenommenen Höheneinstellungen zwar (fast beliebig) feinstufig sein können, diese aber beim Exportieren eben auf die maximal vorhandenen 256 Graustufen "aufgeteilt" werden  (die Treppenstufen kommen also beim Exportieren rein). Und beim Importieren hat dann das MBS nicht mehr die Informationen zur Verfügung, um die "verloren gegangenen" Zwischenstufen wieder rekonstruieren zu können. Dies mag bei "zufallsgesteuerten" Höhenprofilen nicht so auffallen, da es hier von Natur aus keine "glatten" Flächen gibt, aber gerade diese gehen hier gezwungenermaßen verloren.

Meiner Ansicht nach lässt sich dieses Problem nur dadurch lösen, dass die Höhenfeld-Abbildung nicht mehr auf 1 Byte (mit 256 Werten) beschränkt, sondern auf 2 Bytes aufgebohrt wird (das wären dann 65536 mögliche Abstufungen, die man wohl niemals komplett ausreizen wird). Allerdings wäre das Höhen-Bild dann kein "Graustufenbild" mehr, sondern ein "Farbverlaufsbild" zwischen den Farben Rot und Grün mit allen Helligkeitsstufen zwischen Schwarz und Weiß (leider lässt sich dann die jeweilige Höhe in diesem Bild nicht mehr so einfach an der "Helligkeit" ablesen). Ob dies im MBS einfach zu realisieren ist oder einen höheren Aufwand erfordert, kann jedoch nur Neo beurteilen.

Eine für mich durchaus wünschenswerte Alternative zum "Aufbohren" des Höhenfeldes wäre eine Glättungsfunktion, die man im MBS direkt anwenden könnte. Dann könnte man zwar weiterhin nur 256 Höhenstufen über das Höhenfeld einlesen, aber die anschließende Glättung durch das MBS selbst (am liebsten mit jeweils auswählbarem Flächenbereich, in dem die Glättung wirksam sein soll) würde dieses Manko dann meines Erachtens wieder wett machen. Aber auch da kann  nur Neo ermessen, wie viel Aufwand hinter einer solchen Realisierung steckt.

Viele Grüße
BahnLand

[Roter Brummer]

Hallo Bahnland,

Zitat

Da wäre es natürlich toll, wenn ich die Bereiche, wo "geglättet" werden soll (oder umgekehrt: wo nicht) genau vordefinieren könnte.

Du könntest bei diesem Problem ja folgendes versuchen:

Mache zusätzlich noch einen Screenshot von der kompletten Draufsicht der Anlage. Dieses Bild skalierst du auf die selbe Größe wie das Graustufenbild und legst es als zweite Zeichenebene darüber. Jetzt markierst du alle auszusparenden Bereiche mit einer stark kontrastierenden Farbe z.B. rot. Dann nimmst du den Zauberstab und wählst die Bereiche an, die nicht rot eingefärbt sind. Mit dieser Auswahl gehst du auf die Ebene des Graustufenbildes und wendest den Weichzeichner an. Damit bleiben die ausgesparten Bereiche unberührt. Jetzt noch die "Rot-Ebene" löschen und wieder abspeichern.

LG

Brummi

[Neo]

Hallo BahnLand,

die Begrenzung auf 256-Stufen gibt leider das Bildformat vor. Es gibt zwar Bildformate mit mehr Bittiefe (10 bit und mehr), allerdings hört es da schnell mit der Kompatibilität bei den Bildbearbeitungsprogrammen auf. Zwar könnte ich auch relativ einfach die Höheninformationen als Farbe kodieren, jedoch sind dann Bildmanipulationen wie ein Gaußfilter nicht mehr anwendbar.

Vielleicht wäre eine Lösung der Export als CSV. Dort werden die Höheninformationen ja als Originalwert abgespeichert. Unterstützt Excel womöglich eine "Glättungsfunktion" bei Zahlenreihen?

Falls alles nichts hilft könnte ich natürlich über eine Glättungsfunktion direkt im Studio nachdenken. Sehr schwer zu realisieren wäre diese nicht unbedingt.

Viele Grüße,

Neo

[BahnLand]

Hallo Brummi und Neo,

vielen Dank für Eure Hinweise.

Ich habe inzwischen noch etwas "herumgespielt" und bin zu folgenden Ergebnissen gelangt:

1. Um die Separierung von Landschaftsteilen, die so bleiben sollen, wie sie sind, und solchen, die "geglättet" werden sollen, wird man wohl nicht herumkommen.
2. Bei früheren Versuchen, über "als nicht zu berücksichtigen" gekennzeichnete Flächenbereiche zu glätten, habe ich an den Grenzen stets "Verläufe" bekommen, die ich im Nachhinein dann immer wieder von Hand "wegretuschieren" musste. Ich habe mir daher ein kleines Programm geschrieben, das bei einem vorgegebenen Höhenprofil alle Höhen > 0 unberücksichtigt lässt, und die Höhe der Punkte mit vorgefundener "Höhe 0" anhand der in X- und Y-Richtung vorgefundenen Randpunkte mit "Höhe >0" neu berechnet. Die berechneten Höhen orientieren sich hierbei (etwa) an zwischen den Randpunkten in X- und Y-Richtung (virtuell) gespannten "Gummifäden".
3. Die CSV-Variante für die Abspeicherung und das Einlesen des Höhenprofils (die ich bisher nicht zur Kenntnis genommen hatte), ist genau die Lösung für mein "Treppenstufen"-Problem, das auf die Beschränkung des Graustufenbildes auf 256 Abstufungen zurückzuführen ist.

Die folgenden Bilder sollen den Unterschied zwischen der Anwendung des Graustufenbildes und der CSV-Daten für den Export und Import des Höhenprofils verdeutlichen:

Als Ausgangsbasis habe ich eine Anlage gewählt, bei der nur die "Gleistrassen" über die "Geländeanpassung" des Modellbahn-Studios "angehoben" wurden. Außerdem habe ich von Hand die Anlagen-Ränder entsprechend der in der Nachbarschaft vorhandenen Gleisniveaus angepasst. Die restlichen Flächen wurden auf der Höhe "0" belassen (Bild 1).

Um den Unterschied zwischen den beiden Import-Varianten für das Höhenprofil zu verdeutlichen, habe ich dieses Profil um den Faktor 8 "überhöht" (Bild 2). Damit entspricht die Gesamthöhe von 2000 mm etwa der Gesamthöhe meiner Gotthard-Anlage.

Für die Darstellung der "Klassischen" Methode habe ich von der "flachen" Anlage (Bild 1) ein Graustufenbild exportiert und in diesem die Höhen der Trassen-Zwischenräume mithilfe meines Programms angepasst (ebenfalls ein Graustufenbild). Dieses wurde anschließend importiert und auf die Höhe "2000 mm" gedehnt. Das Ergebnis zeigt die in den vorangehenden Beträgen erwähnten "Reis-Terassen" und "Rampen-Treppen" (Bild 3).

Exportiert man dagegen das Höhenprofil als CSV-Datei undrealisiert die "Interpolation"  anhand der dort hinterlegten z-Koordinaten, kann man die Höhen der Zwischenpunkte deutlich genauer bestimmen. Schreibt man die neu berechneten Höhen-Koordinaten in die CSV-Datei zurück und importiert diese als Höhenprofil in die Anlage des Modellbahn-Studios, erhält man das im nachfolgenden Bild 4 gezeigte Ergebnis.

Die in den beiden letzten Bildern sichtbaren "Abbruchkanten" haben ihre Ursache in den abrupten Höhensprüngen an den Kreuzungen zweier Schienenwege. Da die Rampe des jeweils oberen Gleises bis zur "Brücken-Aussparung" direkt an die untere Trasse heranführt, wirken sich diese "scharfen" Übergänge auch auf die (virtuellen) Gummifäden - und damit auch auf das erzeugte Landschaftsprofil aus. Geht es im Endeffekt nur darum, ein "ausgespartes Loch" in einer vorhandenen Landschaft zu "füllen", dürften solche "Sprünge" eher seltener auftreten.

Insgesamt glaube ich, dass ich mit diesem Lösungsansatz bei meiner Gotthard-Anlage - wenn ich sie in Zukunft in das Modellbahnstudio übernehmen werde - weiterkommen kann.

Viele Grüße
BahnLand

 

[Neo]

Hallo BahnLand,

freut mich, dass die CSV-Variante bei dir funktioniert. Das Ergebnis spricht ja auch dafür.

Viele Grüße,

Neo

[Roter Brummer]

Landschaftsbau mit Zufallsgenerator 1

Hallo zusammern,

ich greife hier einmal die Idee vom Anfangsbeitrag auf und möchte ein paar Überlegungen zu deren Verfeinerung anstellen. Dabei zeige ich für die Interessierten Schritt für Schritt auf, wie ich vorgegangen bin.

Als erstes braucht man einen Gleisplan. (Wer hätte das gedacht .) Ich habe mal den von meiner ersten Weihnachtsanlage mit Billerbahn genommen, die ich als Kind geschenkt bekam.

Damit sich die Landschaft auch nach unten hin entwickeln kann, werden sämtliche Gleise angehoben.

Dann wird das Gelände den Gleisen angepasst. Hinten sind mit Absicht einige Gleise ausgenommen, damit dort später eine Brücke eingebaut werden kann.

Das Höhenprofil der Platte wird als Bild exportiert und in paint.net geöffnet. Die schwarzen Bereiche sind ja auf Höhe 0 und hier schon markiert.

Diese schwarzen Flächen werden ausgeschnitten und auf einem zweiten Layer wird die Lage des späteren Tales schwarz mit dem Pinsel eingemalt.

Diese Ebene wird unter die erste verschoben und dann beide Layer zusammengeführt.

Wird fortgesetzt.

 

[Roter Brummer]

Landschaftsbau mit Zufallsgenerator 2

Nun müssen wir wieder einen neuen Layer anlegen, auf dem zufällige Wolken wie oben beschrieben generiert werden. Dieser Layer liegt wieder unter dem ursprünglichen.

Wenn man dieses Bild jetzt als Ausgangsbasis nehmen würde, wären die Gleistrassen die höchste Stelle in der Landschaft, da sie rein weiß sind. Also wird die Ebene mit den Trassen etwas abgedunkelt und die Wolkenebene etwas aufgehellt.

Jetzt kommt wieder der Gaußsche Weichzeichner ins Spiel. Ich habe ihn hier auf Stärke 7 eingestellt.

Dieses Bild wird abgespeichert und als Geländeprofil in das MBS eingelesen. Das ist eigentlich die mühseligste Arbeit am Ganzen, weil man ein paar mal probieren muss, bis die Gesamthöhe so angepasst ist, dass die Gleise weder verdeckt sind noch in der Luft hängen.

Das Ergebnis zeigt den gewünschten Effekt. Das Tal auf Ebene 0 ist genau da, wo es sein soll. Der Platz für die Brücke bleibt frei.

Wird fortgesetzt.

[Roter Brummer]

Landschaftsbau mit Zufallsgenerator 3

Jetzt kommt Farbe ins Spiel.

Mit ein paar Pinselstrichen und einigen Ausschmückungen sieht das Ganze schon anders aus. Jetzt kann der GmP seine Runden drehen.

Liebe Grüße

Brummi

Wird fortgesetzt.

[BahnLand]

Hallo Brummi,

da hast Du ja eine tolle Beschreibung abgeliefert, Vielen Dank.

Das im zweiten Teil beschriebene Problem der genauen Justierung der Höhen bei den Gleistrassen ist nicht so grafierend, weil man nachträglich von der Landschaft leicht zugedeckte oder "in der Luft hängende" Gleise durch ein erneutes Anwenden der "Gelände-anpassen"-Funktion wieder korrigiert bekommt.

Weiter so ...
sagt BahnLand

[Roter Brummer]

Landschaftsbau mit Zufallsgenerator - nicht ganz zufällig 1

In gewissen Grenzen lässt sich das bisher dargestellte Verfahren auch steuern. Wir nehmen wieder den gleichen Gleisplan und heben die Trassen auf Schienenhöhe an.

So sieht das exportierte Bild aus. Die Ränder sind jetzt ganz scharf, da auf der Platte eine Rastergröße von 1 cm eingestellt wurde.

Zunächst werden die schwarzen Flächen gelöscht und dann der See wieder in schwarz eingezeichnet. Die rote Fläche wird das Bahnhofsareal und bekommt dieselbe Farbe wie die Trassen. Diese wurden in einem mittleren Grauton eingefärbt, damit es später höheres und tieferes Gelände geben kann.

Im inneren des Vollkreises soll das Gelände über der Trasse liegen. Also gibt man für die generierten Wolken die Farbe der Trasse als dunkelsten und reines Weiß als hellsten Wert ein.

Wird fortgesetzt.

[Roter Brummer]

Landschaftsbau mit Zufallsgenerator - nicht ganz zufällig 2

Bei der anderen Innenfläche soll das Gelände bis zum See abfallen, also wird das Farbspektrum zwischen Trassenfarbe und schwarz festgelegt.

In der rechten oberen Ecke verwenden wir dieselben Werte wie im Innenkreis, damit das Gelände dort angehoben wird.

Die übrige Fläche soll leicht abfallen. Hier werden Grauwerte zwischen Trassenfarbe und einem dunkleren Grauton benötigt.

Wenn man das Bild jetzt so abspeichert und in das Modellbahnstudio einlädt, kann man eine erste Kontrolle machen.

Wird fortgesetzt.

[Roter Brummer]

Landschaftsbau mit Zufallsgenerator - nicht ganz zufällig 3

Die extremen Übergänge zwischen Trasse und Landschaft werden im Bildbearbeitungsprogramm durch den Weichzeichner wieder abgeschwächt. Ich habe in diesem Fall den Gaußschen Weichzeichner auf Stufe 7 eingestellt.

Wie man sieht, sind die Trassenränder etwas ausgefranst. Deshalb werden die Trassen im Modellbahnstudio nochmals nachberechnet.

Dann wird das jetztige Höhenprofil nochmals exportiert und im Grafikprogramm ein zweites mal der Weichzeichner, jetzt mit Stufe 2, angewendet.

Bei extremeren Werten während des Einlesens des Höhenbildes kann man die Landschaft auch noch mehr zerklüften. Dabei müssen sämtliche Objekte aber später entsprechend angehoben werden.

Viel Spaß beim Landschaftsbau.

Brummi

[Neo]

Hallo Brummi,

eine tolle Anleitung, ich habe sie gleich mal mit im Wiki verlinkt.

Viele Grüße,

Neo

[Roter Brummer]

Hallo Neo,

Zitat

ich habe sie gleich mal mit im Wiki verlinkt.

Danke

Brummi

[Phil]

Landschaftsbau mit Zufallsgenerator – noch weniger zufällig

Eine Lösung zwischen paint.net und Blender

L3DT Landschaft.zip

[FeuerFighter]

Hallo Brummi @ Phil,

@Brummi, das gefällt mir sehr gut.

@ Phil, kein schlechtes Programm, erzeug aber sehr viele Polys in Blender. Wenn man die Polys dezimiert kommen trotz allen sehr brauchbare Landschaften dabei raus.

Gruß

FeuerFighter