Zelf aan de slag met 3D

Zelf een scene maken in 7 stappen





Het omzetten van een situatie uit de werkelijke wereld in 3D is niet zo eenvoudig als het misschien lijkt. Hierbij moet namelijk met een heleboel dingen rekening worden gehouden, zoals bijvoorbeeld licht, eigenschappen van het oppervlak, de positie van de camera en ga zo nog maar even door. We hebben de belangrijkste zaken middels een aantal stappen voor u op een rijtje gezet.

1. Voorspel
Voordat u daadwerkelijk gaat modelleren, is het verstandig om eerst goed na te denken over wat u precies wilt met het model en de scène. Denk aan zaken zoals: wat wilt u met de scène bereiken, welke sfeer moet het uitstralen? Verder kunt u alvast nadenken waar bijvoorbeeld de lichten en de camera(’s) moeten komen te staan. Ook het positioneren van de objecten ten opzichte van elkaar en de lichtbron(nen) kunt u in dit stadium doen. Maak schetsen op papier om uw ideeën te concretiseren.

2. Modelleren en positioneren
Als u een beeld hebt van hetgeen u wilt, dan kunt u het object, of de objecten gaan modelleren. Veel voorwerpen zijn in de vorm van kant-en-klare objecten verkrijgbaar. In sommige gevallen kan het de nodige tijd schelen door een bestaand object in uw scène te verwerken. Via internet zijn veel (gratis) objecten te krijgen. Houd wel rekening met het copyright dat op sommige objecten rust. In dat geval moet u de makers eerst om toestemming vragen, of mag u het betreffende object alleen voor niet-commerciële doeleinden gebruiken. Houd dit dus goed in de gaten. Als u de objecten hebt, dan kunt u deze gaan plaatsen in uw scène. Experimenteer met de opstelling (compositie) van de objecten om het juiste (dramatische) effect te krijgen.

3. Het oog wil ook wat
Om de objecten zo realistisch mogelijk te maken, is het verstandig om de nodige aandacht aan het uiterlijk van de objecten te besteden. Met behulp van zogenaamde textures kunt u bijvoorbeeld een object van een natuurlijk uitziend huidje voorzien. Afhankelijk van het gebruikte 3D-programma krijgt elk nieuw object automatisch een egaal (plastic uitziend) uiterlijk. Een texture is niets meer dan een 2D-afbeelding van bijvoorbeeld een bepaald materiaal, dat op het oppervlak van een object wordt geplakt.

Een box zonder texture
Box zonder texture.

Dezelfde box maar nu met een texture van stenen
Box met een texture van stenen.

Wederom dezelfde box, maar nu met een foto (model Nadine)
Box, maar nu met een foto (model Nadine).


De meeste 3D-programma’s bevatten een bibliotheek met textures die u kunt gebruiken voor uw eigen objecten. Daarnaast wordt ook vaak de mogelijkheid geboden om textures te importeren. U kunt dan zelf textures maken en gebruiken in het betreffende 3D-programma. Een texture van een bepaald materiaal, zoals bijvoorbeeld hout, ijzer of glas, kunt u dus gebruiken om de indruk te wekken dat het object van dat specifieke materiaal is gemaakt. Daarnaast is het ook mogelijk om een texture te gebruiken om bijvoorbeeld een logo, of een specifieke afbeelding, op een object te plaatsen.

4. Licht in de duisternis
Zonder licht is uw scène niet zichtbaar. De meeste 3D-programma’s voorzien een nieuwe scene standaard van een lichtbron die in veel gevallen voldoende is. Hebt u specifieke eisen en wensen, dan zult u zelf lichtbronnen moeten plaatsen. Overdrijf echter niet. Verdiep u in de specifieke eigenschappen van de verschillende typen lichtbronnen die de meeste 3D-programma’s aanbieden. Kies vervolgens het juiste type lichtbron voor uw 3D-scène. Met licht kunt u speciale effecten creëren. Laat u inspireren door bijvoorbeeld foto’s met speciale lichtval en experimenteer met uw scène. Voeg schaduw toe om het realistische effect te vergroten. Lichtbronnen, zoals bijvoorbeeld gloeilampen, bouwlampen, flitsers van fotocamera’s, beeldschermen, of de zon stralen op verschillende manieren licht uit. De meeste 3D-programma’s bieden dan ook verschillende soorten lichtbronnen aan die u in uw scène kunt gebruiken. Hierdoor bent u in staat om de werkelijke wereld zo realistisch mogelijk na te bootsen. In de meeste gevallen hebt u de keuze uit de volgende lichtbronnen: ambient light (licht dat standaard aanwezig is en niet van een specifieke lichtbron afkomstig is), directional light (onder andere bruikbaar voor standaard licht, daglicht en zonsondergangen), point light (onder andere bruikbaar voor gloeilampen, kaarslicht, zonlicht, straatverlichting, licht dat een open haard afgeeft en allerlei speciale lichteffecten) en spot light (onder andere bruikbaar voor een bureaulamp of voor straatverlichting).

5. De camera ziet alles
Met behulp van een camera kunt u vanuit een specifiek gezichtspunt uw scène zichtbaar maken. Dit principe is vergelijkbaar met een normale fotocamera waarmee u een foto maakt van een bepaald tafereel. Daarnaast kan de camera, als het 3D-programma dit ondersteunt, ook dienst doen als filmcamera. In dat geval kunt u uw eigen filmpjes maken. Uiteraard kunt u (afhankelijk van het 3D-programma) meerdere camera’s in een scène opstellen. De camera laat meestal de shaded vorm van een scène zien, inclusief alle lichtbronnen en aangebrachte effecten, waardoor direct duidelijk is hoe het eindresultaat eruit zal komen te zien. De meeste 3D-programma’s stellen de camera automatisch scherp (in focus).

6. Renderen
Het beeld dat de camera laat zien is in de meeste gevallen niet het definitieve resultaat. Het is vaak alleen bedoeld als hulpmiddel om u een indruk te geven hoe de scène er uitziet. Voor het definitieve resultaat zult u de scène moeten renderen. Om het definitieve eindresultaat te krijgen, zal een zogeheten render-engine (meestal vast onderdeel van het 3D-programma) de scène berekenen en vervolgens zeer gedetailleerd opbouwen. Hierbij wordt bijvoorbeeld precies berekend hoe het licht op de objecten valt en welke specifieke eigenschappen het oppervlak van ieder object heeft. In de meeste gevallen rendert de software de scène zoals die wordt getoond in de actieve viewport. In andere gevallen rendert het 3D-programma het beeld van de camera. Het resultaat kan een individuele afbeelding (still) zijn, of een afbeelding als onderdeel (frame) van een animatie. Deze afbeelding kunt u vervolgens opslaan en voor allerlei doeleinden gebruiken. U kunt bijvoorbeeld de afbeelding met een fotobewerkingsprogramma inlezen en nabewerken. Tijdens het renderproces wordt er dus een zeer realistische afbeelding van de scène gemaakt. Dit principe is te vergelijken met het nemen van een foto van de scène. De ontwikkelde foto is dan de uiteindelijke afbeelding. Dat u niet constant een gerenderd beeld ziet in een van de viewports, heeft te maken met het feit dat de computer veel moet rekenen bij rendering. Daarom ziet u vaak alleen een shaded scene om u de indruk te geven hoe het eindresultaat eruit zal gaan zien. Wilt u het daadwerkelijke resultaat zien, dan moet u dus de renderer aan het werk zetten. Grofweg gezegd zijn er twee methoden van renderen: ‘scanline rendering’ en ‘ray-tracing’. Bij scanline rendering bekijkt de render-engine de scène lijn voor lijn. De engine bepaalt welke punten zichtbaar zijn en welke niet. Vervolgens worden voor de zichtbare punten de juiste eigenschappen bepaald, zoals bijvoorbeeld de uitvoering van het oppervlak. Op deze manier wordt de scène lijn voor lijn opgebouwd. Bij ray-tracing wordt de scène pixel (punt) voor pixel bekeken en vervolgens opgebouwd. Ray-tracing zorgt dan ook voor een veel gedetailleerdere en realistischere weergave van uw scene. Een nadeel van ray-tracing is dat het veel tijd kost ten opzichte van scanline rendering, omdat er simpelweg veel meer details moeten worden berekend.

7. Nabewerking
In sommige gevallen is het noodzakelijk om het gerenderde resultaat verder te bewerken met bijvoorbeeld een fotobewerkingsprogramma. Deze programma’s beschikken vaak over filters waarmee u allerlei effecten kunt creëren die met het 3D-programma niet, of lastig, zijn te realiseren.


[ Inleiding 3D-toepassingen De 3D-wereld Het assenstelsel 3D-voorwerpen Display modes Een scene maken ]

(c) 2000, Rogier Mostert