Fotos in CGI-Produktionen

Fotos werden nicht nur zum Einkleben ins Familienalbum oder als Produktfoto in Onlineshops verwendet, sondern werden für Film, Produktkonfiguratoren und generell im Bereich der Computer-Generierten-Imagery (CGI) sehr wert geschätzt. Drei CGI-Verwendungstypen habe ich für diesen Artikel mit Hilfe von Beispielen aufbereitet.

Mit Fotos Materialien und Details definieren

Wenn reale Objekte virtuell erschaffen werden sollen, gibt es zwei Arten dies zu tun. Den Weg des Steinmetz und den Weg des Tapezierers. Der Steinmetz-Weg besteht im Nachvollziehen jeder noch so kleinen Oberflächenstruktur des realen Objekts, damit die virtuelle Nachbildung den hohen Realistätsgrad erreicht. Diese Arbeit kann oft Tage bis Wochen dauern, erreicht aber die höchste Qualität, da noch die kleinste Kerbe von Hand hinzugefügt wird. Der Weg des Tapezierers ist etwas leichter und besteht aus dem nur groben Nachbau der Form des Objektes (ein Maler würde das Objekt mit zugekniffenen Augen betrachten) und der Verwendung einer detailreichen Fototapete, die auf der groben Form aufgeklebt wird. Durch die Fototapete sind dann auch die kleinsten Kerben umgesetzt, allerdings nicht in der Form des Objekts, sondern nur in dem Bild, welches auf dem Objekt klebt.
Beispielsweise ist der gehämmerte Kelch (links) nur grob in seiner Form gebaut (die reine Form ist rechts dargestellt und besteht aus aneinandergesetzten Quadrat-Stücken), während die kleinen Hammerschlag-Kerben und auch die Damen-Gravur mit Hilfe eines Fotos auf dem Modell aufgeklebt sind.

der Kelch als Roh-Form ohne Hammer-Abdrücke	die Foto-Texturen erzeugen Details auf der Oberfläche

Die hierfür benutzten Foto-Texturen und Zeichnungen (siehe unten) müssen unverschattet und möglichst ohne perspektivische Verzerrung aufgenommen werden, damit sie als Oberflächenmaterial verwendet werden können.

die Hammer-Dellen Textur (CG-Textures)
die Gravur-Grafik (Wiki)

Besonders eindrucksvoll im Ergebnis sind Fototexturen, welche für Stoffe verwendet werden. Stoffe haben durch ihren vielen Knicke und langen Faltenzüge eine unterschiedliche stark beleuchtete Oberfläche und sind dadurch meiner Meinung nach besonders interessant anzusehen.

die Roh-Form ohne Detailstrukturen	das fertige Bild mit Details

In der obgein Szene werden Fototexturen für den Stoff-Lampenschirm, für die Wand, für die Holzoberfläche des Tisches und für das kleine Foto benutzt.

Stoff-Foto für die Lampe (CG-Textures)
Tapeten Foto (CG-Textures)
Holz-Foto für die Farbe*1
Holz-Foto für Glanz*1
Foto im Rahmen*1

*1 Texturen und Schrank-Modell von 8tintin (Blender-Market)

Als letztes in der Material-Kategorie möchte ich eine besondere Technik der Beklebeung von Roh-Objekten mit Fototexturen vorstellen: die Kameraprojektion. Hierbei wird ein Foto (z.B. von einem Warenhaus) vor einen Dia-Projektor gehalten, so dass das Fotomotiv auf die dahinterliegende Wand projeziert wird. Nun wird an den Stellen der Wand, auf die markante Teile des Fotos projiziert werden (z.B. Die Tür des Warenhauses) die Wand plastisch gemacht (eine Plastik wird erschaffen), um die Tür grob nachzuempfinden. Da auf diese plastische rohe Tür die Fototextur der Tür projeziert ist, wirkt die Tür so, als hätte man diese mit allen Details modelliert.

Camera Mapped Warehouse, created with Blender from Andrew Price on Vimeo.

Diese Varianten der Foto-Verwendung wird genutzt, um umfangreiche 3D-Szenen aus Foto oder Video-Vorlagen zu erschaffen, um sich in diesen mit der virtuellen Kamera beliebig bewegen zu können.

Aus Fotos Licht machen

Eine auf das gerendete Bild am stärksten auswirkenden Anwendungen der Fotografie ist die Nutzung von Fotos als Beleuchtungsquelle. Hierbei werden Fotos um eine 3D-Szene kugelförmig positioniert (siehe unten) und jeder Pixel des Fotos wird als Lichtquelle mit diesbezüglicher Farbe verwendet. Hierdurch gelingt es die Beleuchtugssituation der realen Szene zur Zeit der Fotoaufnahme für die 3D-Szene nachzustellen.

In der nächsten Fotoreihe habe ich mal eine Schmuck-Szene mit 3 unterschiedlichen Fotopanoramen versehen. Die Wirkung auf das Schmuck-Motiv sind von Färbung, Helligkeit und Kontrast höchst unterschiedlich. Aus einer Bibliothek von Panorama-Aufnahmen kann der 3D-Artist jene heraussuchen, die am besten zum Motiv oder gewünschter Bildwirkung passt.

Panorama aus Studio-Aufnahme (Quelle ~zbyg, Luxrender.net)	Freiluft Panorama am Wasser (Quelle CGAxis 03 06, Turbosquid)	Freiluftpanorama in der Wüste (Quelle: hdrlabs)

Fotos als Hintergrund

Die wohl bekannteste Nutzung von Fotomaterial in der CGI sind Foto-Hintergründe, in die das gerenderte Produkt hineinkomponiert wird. Mit Komponieren ist gemeint, dass neben dem eigentlichen Hineinkopieren noch weitere Arbeitsschritte durchgeführt werden, die viel Raum für kreativem Freiraum lassen, wie z.B.

• der virtuelle Schatten muss das Hintergrundbild an richtier Stelle und mit passender Intensität abdunkeln
• Transparente Bereiche (wie das Fenster) lassen das Hintergrundbild durchscheinen
• Reflektionen des Hintergrundbildes müssen auf dem Fahrzeug sichtbar werden
• die reale, auf dem Hintergrundbild sichtbare Beleuchtung muss für die virtuelle Bilderzeugung nachgestellt werden

Der BWM (Modeller Mike Pan) ohne Hintergrund, ohne Reflektionen und ohne Real-Beleuchtung	der Fotohintergrund (Back-Plate) von Maground (beinhaltet auch die dazugehörige Fotosphäre)
ohne Hintergrund, aber mit Reflektionen und Real-Beleuchtung	mit Hintergrund, aber ohne Real-Reflektionen und ohne Real-Beleuchtung