Global Illumination & Caustics
Zahlreiche optische Effekte stehen Ihnen zur Verfügung, um Ihre Szene in einer Qualität zu rendern, die der einer Fotografie in nichts nachsteht. Mit Global Illumination (Radiosity) erzeugen Sie eine besonders natürliche, indirekte Beleuchtung und auch Caustics tragen dazu bei, die echte Darstellung von Glas, Wasser oder anderen transparenten, lichtbrechenden Materialien zu simulieren.

SubpolyDisplacement, Subsurface Scattering & Ambient Occlusion
Die Materialparameter werden von Advanced Render um drei weitere Möglichkeiten erweitert. Subpolygon Displacement ermöglicht das Rendering von Displacement in viel höherer Auflösung, als durch die Geometrie tatsächlich vorhanden ist. Subsurface Scattering berechnet die Lichtverteilung in transluzenten Materialien wie Haut oder Wachs für ein besonders echtes Aussehen und mit Ambient Occlusion können Abdunklungen in Ecken und Winkeln (entweder als Beleuchtungseffekt oder als Schmutzablagerung) erzeugt werden.

SKY und PyroCluster
Wenn sich Ihre Szene unter freiem Himmel abspielt, haben Sie mit SKY eine große Werkzeugkiste, um genau diesen zu erzeugen. 2D- und 3D-Wolken, die Sie sogar selbst an den Himmel malen können, und fantastische Wetter-Szenarien erlauben Ihnen, das Wetter nach Ihren Wünschen einzustellen.

Last, but not least ist die komplette Funktionalität des früheren Moduls PyroCluster nun in Advanced Render enthalten. Zusammen mit dem CINEMA 4D Partikelsystem können Sie Rauch, Feuerbälle, Explosionen oder Wirbelstürme im Handumdrehen auf den Bildschirm zaubern.

Advanced Render bietet Ihnen damit ein umfangreiches Sortiment an Werkzeugen, mit dem Sie Ihren Renderings zu einer Extra-Portion Realismus verhelfen können.

Global Illumination

In der Realität wird ein Raum oder eine Szene nicht nur direkt von einer oder mehreren Lichtquellen beleuchtet, sondern vor allem durch das indirekte, diffuse Licht, das von Wänden, Decke, Boden oder anderen Flächen wieder und wieder zurückgeworfen wird.

Die globale Beleuchtung (Global Illumination) ist in der Computergrafik der Schlüssel zu besonders realistischen Renderings. Das Advanced Render Modul für MAXON CINEMA 4D bietet die perfekte Lösung, um Ihren Szenen diesen Reaslismus einzuhauchen.

Sämtliche Material- und Lichtquellen-Eigenschaften werden ausgewertet und in die Global Illumination Berechnung einbezogen. Es ist nicht notwendig, hierfür besondere Materialien oder Lichtquellen anzulegen, wie dies oft bei externen Lösungen der Fall ist.

Besonders Texturen mit hohem Lichtumfang (wie HDRI und OpenEXR) eignen sich zur Ausleuchtung einer Szene ganz ohne Lichtquellen. Hier senden die lichtstarken Bereiche entsprechende Lichtenergie in die künstlichen 3D-Raum, die gleich in Sachen Verteilung, Helligkeit und Farbe der gewünschten Intensität entspricht.

Die Render-Parameter erlauben es, entweder global für die gesamte Szenen Einstellungen für die Berechnungsqualität und die Rendergeschwindigkeit vorzunehmen, oder für jedes Material und jedes Objekt separat.

Caustics

Ein weiterer realitätssteigernder optischer Effekt sind Lichtreflexe. In der normalen Umgebung nehmen wir sie z.B. wahr, wenn wir beim Candlelight-Dinner sitzen, und die Reflexe des Rotweins über die Tischdecke tanzen sehen, oder selbstverständlich auf dem Grund des Schwimmbeckens bei Sonnenschein. Dort gehören sie einfach dazu.

Auch in der Computergrafik schaffen solche Effekte die richtige Stimmung, beispielsweise bei der Visualisierung von Glas, Schmuck oder Wasser. Diese Lichtreflexe berechnet Advanced Render mit Hilfe von "Photonen", die von einer Lichtquelle in die Szene "geschossen" werden.

Diese Photonen werden dann von transparenten (brechenden) Objekten fokussiert oder gestreut, oder von spiegelnden Objekten reflektiert. Advanced Render ist sogar in der Lage Volumen-Caustics zu berechnen, also Lichtreflexe in Nebel oder Rauch.

SubPolygon Displacement

Mit Subpolygon Displacement, kurz SPD, braucht ein Objekt für einen beeindruckenden Displacement-Effekt nicht erst in eine speicherfressend hohe Flächenanzahl aufgeteilt zu werden.

SPD verwendet intelligente Algorithmen, die die Geometrie nach den Anforderungen der Szene erst zum Zeitpunkt des Renderns unterteilen. Das spart Speicherplatz, Renderzeit und hilft Ihnen im Editor weiter zügig arbeiten können, ohne von extrem umfangreicher Geometrie gebremst zu werden.

Mit SPD sind Sie in der Lage, auch ohne Highend-Equipment und Renderfarmen extrem realistische Bilder und Animationen mit hohem Detailgrad zu erzeugen. Die Ebene im nebenstehenden Film hat lediglich 20x20 Polygone und wird per SPD deformiert.

Subsurface Scattering

Im Gegensatz zu transparenten Objekten (durch die man hindurchsehen kann), scheint bei transluzenten Materialien lediglich Licht hindurch, und das meist auch nur bis kurz unter die Oberfläche.

Bekannte Beispiele hierfür sind Materialien wie Wachs, matte Steine oder die menschliche Haut. Um diesen optischen Effekt in der Computergrafik nachahmen zu können, benötigt man das sogenannte Subsurface Scattering.

Dabei werden Lichtstrahlen, die in die oberen Schichten des Materials eindringen zunächst gestreut, bevor Sie anschließend verschwinden.

Mit dem SSS-Shader des Advanced Render Moduls können Sie diese komplexe Eigenschaft täuschend ähnlich nachbilden.

Ambient Occlusion

Eine weitere Variante, besonders realistische Schatten in möglichst kurzer Zeit zu berechnen, ist Ambient Occlusion (übersetzt etwa: "Benachbartes ausschließen"). Ausgeschlossen wird in diesem Fall die Beleuchtung von benachbarten Flächen, und zwar umso mehr, je näher sich diese Flächen sind.

Zu hell?
Dieses natürliche Phänomen konnte bislang nur mit einer Global Illumination Berechnung realistisch nachgebildet werden - hier sind jedoch die Renderzeiten oft sehr lang. Global Illumination hat zwar zahlreiche weitere Vorteile, in vielen Fällen reicht jedoch eine realitätsnahe Verschattung völlig aus.

Ambient Occlusion kann in MAXON CINEMA 4D auf zwei Arten erzeugt werden. Entweder als Shader für die gesamte Szene oder einzelne Objekte, der während des Renderings berechnet wird, oder als "gebackene" Textur. In beiden Fällen sind die Renderzeiten spürbar kürzer als bei Global Illumination, bei nahezu vergleichbarer Schattenqualität.

Zu sauber?
Ein Zweitnutzen von Ambient Occlusion ist die Möglichkeit, ihn für das "Verdrecken" von Objekten zu benutzen. Ihre Szene scheint Ihnen zu sauber? Der Ambient Occlusion Shader bietet Ihnen zahlreiche Einstellungen, um in den Fugen und Kanten Ihrer Objekte Schmutz erscheinen zu lassen.

SKY

Dem Himmel so nah! Diese Aussage möchte man fast treffen, sieht man sich SKY im Advanced Render Modul an.

Erstellen Sie absolut realistische Himmel im Handumdrehen, egal ob als 2D-Hintergrund oder als volumetrisches 3D-Wolkenfeld. Mit SKY sind Ihnen keine Grenzen mehr gesetzt. Dank den 50 mitgelieferten Presets kommen Sie auch unter Zeitdruck schnell zu einem mehr als ansprechenden Ergebnis.

Möchten Sie selbst einen entsprechenden Himmel erzeugen, helfen Ihnen verschiedene Einstellmöglichkeiten dabei zum gewünschten Ergebnis zu gelangen. Von Farben über das Erscheinungsbild der Wolken, sichtbaren Sonnenstrahlen, Regenbögen bis zur Angabe von Orts- und Zeitangaben können Sie mit SKY anhand der Parameter Einfluss auf das Ergebnis nehmen.

Von der Erzeugung beliebigen Wetters über die korrekte Simulation von Sonne, Mond und Sternen ist alles möglich. Malen Sie Wolken oder Sterne über das Firmament und erstellen Sie Regenbögen und Sonnenstrahlen mit einem Mausklick.

Eine explosive Mischung

3D Animation wird häufig dort eingesetzt, wo ein realer Dreh nicht möglich ist – oft aus Gefahren-Gründen, also beispielsweise bei Explosionen. Demnach müssen diese Explosionseffekte dann im Computer erzeugt werden. Und genau dafür hat Advanced Render den PyroCluster an Bord.

Hierbei handelt es sich um einen partikelbasierten Shader, also in erster Linie ein dreidimensionales prozedurales Material, das auf Partikel angewendet wird. Dabei können sowohl die standardmäßigen Partikel aus MAXON CINEMA 4D, als auch die Thinking Particles Verwendung finden.

Mit PyroCluster ist es möglich, sämtliche Arten von Staub, Rauch, Feuer und vieles mehr realitätsgetreu nachzubilden. Sämtliche Effekte wie Turbulenzen, Wind, oder Reibung stehen Ihnen durch die Partikel zur Verfügung.

CineMan - die CINEMA 4D Anbindung zu Renderman

"We are pleased, that MAXON has created the CineMan connection to Pixar's RenderMan directly from within CINEMA 4D. Now MAXON customers can benefit from Pixar's Academy-Award-winning rendering technology, featured in Ratatouille, The Incredibles and many others."