3D-Visualisierung

Wir sind spezialisiert auf Rendering aus Konstruktionsdaten.

Was macht eine 3D-Visualisierung fotorealistisch? Zunächst sind da die realistischen Oberflächen. Das sind Oberflächen, deren Farbe, Reflexionseigenschaften und deren Feinstruktur den tatsachlichen Materialeigenschaften von Lack, Edelstahl, Kunststoff, Gummi, Glas etc. entsprechen. Dem kommt eine aktuelle Version eines gebräuchlichen CAD-Konstruktionsprogramms mit seinen Presets auch ein wenig nahe – aber eben nur näherungsweise.

3D-Visualisierung

Wir sind spezialisiert auf Rendering aus Konstruktionsdaten.

Was macht eine 3D-Visualisierung fotorealistisch? Zunächst sind da die realistischen Oberflächen. Das sind Oberflächen, deren Farbe, Reflexionseigenschaften und deren Feinstruktur den tatsachlichen Materialeigenschaften von Lack, Edelstahl, Kunststoff, Gummi, Glas etc. entsprechen. Dem kommt eine aktuelle Version eines gebräuchlichen CAD-Konstruktionsprogramms mit seinen Presets auch ein wenig nahe – aber eben nur näherungsweise.

3D-Modell und fotorealistisches Rendering

Die Priorisierung von Konstruktionsdaten liegt auf den fertigungsrelevanten Parametern, wie z.B. genauen Maßen, Materialspezifikationen, Baugruppen und deren Verbindungen. Verkabelungen und Leitungen für Flüssigkeiten werden in der Regel nicht angelegt und nur in Diagrammen und Schaltskizzen wiedergegeben. Bohrungen werden präzise dimensioniert, platziert und gezählt, aber Schrauben und Muttern werden selten modelliert – sie verstehen sich von selbst.

In der Fotografie muss man sich nur um Dinge kümmern, die man auch sieht, aber man sieht eben, wenn ein Kreis nur ein Polygon ist.

Andererseits sind in Konstruktionsdatensätzen innenliegende Strukturen enthalten, die man für eine fotorealistische Darstellung nicht wirklich benötigt, die aber in Summe Rechenzeit fressen: ein Scheibenwischermotor oder ein Getriebelager z.B. dürften für die wenigsten Fahrzeugdarstellungen relevant sein.

Logistik LKW auf Straße CGI 3d visualisierung
Ein LKW, den es nicht gibt auf einer Straße, die es nicht gibt. Wegen eines Facelifts des Produktes musste ein existierendes Motiv nachgebaut werden, das konventionell fotografiert worden war. Allerdings sollte es nicht wieder eine Zugmaschine mit Auflieger sein, sondern ein viel kürzerer Kastenwagen, die Auflösung der Zieldatei sollten echte 16.000 Pixel Kantenlänge betragen *und* das Motiv sollte seinem Vorgängermotiv dennoch so ähnlich wie möglich in Farbigkeit und Komposition sein. Also alles aus der Retorte: LKW rendern und Backplate aus mehreren passenden Einzelaufnahmen zusammenbauen.
Straßenbau Fertiger Walze Fräse CGI
Fräse Asphaltmischanlage Recycling
Innovation Straßenbau Wirtgen Fräse Walze Fertiger CGI
Diese drei Motive aus einer größeren Reihe bestehen alle aus fotografierten, erweiterten und modifizierten Hintergründen, gerenderten Maschinen und fotografierten Zusatzelementen, z.B. einer Wiesenzufahrt, Personen, Schüttgut, Frässpuren etc., denn sie mussten trotz technischer Komplexität visuell klar erfassbar bleiben – keine Chance mit einer echten Baustelle, also haben wir Renderings auf Realhintergründe montiert.

Konstruktionsdaten müssen von Bedienern und CAD-Bearbeitungszentren interpretierbar sein, aber ob ein Kreissegment als Polygon dargestellt wird, interessiert in Konstruktion und Fertigung niemanden. Hauptsache, der Plasmaschneider schneidet einen exakten Kreis. Für die fotorealistische Darstellung müssen diese Polygone jedoch meist individuell geglättet werden. Die Konstruktionsdaten erfordern also eine Sichtung, Konvertierung und Überarbeitung.

Die Kunst der Texturierung

Oberflächen sind nie „perfekt“ und glatt, es gibt immer Feinstrukturen oder Ungleichmäßigkeiten. Nicht zu sprechen von Gebrauchsspuren oder Verschmutzungen. Der idealisierte Gummi eines Radladerreifens im Einsatz wirkt genauso unglaubwürdig wie die Schaufel dieses Radladers ohne Lackabrieb. Genau diese Details sind es, die ein Rendering realistisch erscheinen lassen und um die wir uns daher kümmern.

Industriefotografie Luftaufnahme Baumaschinen, Videotracking
Bildmontage aus 3D-Renderings und real fotografierten Elementen. Das ganze Projekt zeigen wir hier.
Produktrendering in Serie
Produkte an Standorten auf drei Erdteilen lokal von Kollegen „nach Vorschrift“ fotografieren zu lassen, damit diese Aufnahmen dann hier in einer einheitlichen Postproduktion finalisiert werden können? Und jeweils, wenn vielleicht nur ein einziges neues Produkt hinzukommt, exakt den gleichen Aufbau wiederholen? Viel zu aufwendig, viel zu fehleranfällig – also rendern!
Produktrendering in Serie
Die komplette Produktrange wurde gerendert. Mehr zu diesem Projekt kann man hier lesen.

Die Herausforderung besteht darin, passende Texturen zu integrieren.

Im Grunde brauchen Modellierung, Texturierung und Lichtsetzung in der 3D-Visualisierung genausoviel Fachkenntnis, wie in der Fotografie selber, insbesondere dann, wenn die modellierten und gerenderten Objekte in natürliche Lichtsituationen eingepasst werden sollen, in denen es nicht möglich war, einen Sphärenscan dieser Lichtsituation zu machen, z.B. weil das Setting in seinen Einzelteilen erst am Computer montiert wurde. Im Portfolio Eine neue Maschine findet sich eine Videoanimation eines CGI Modells.

Lichtsetzung in der 3D-Visualisierung

Lichtsituationen sind i.d.R. sehr komplex: Hauptlicht, Aufhellung, Globallicht, Effektlicht und alle daraus entstehenden gegenseitigen Reflexionen, Abschattungen und Wiederscheine aus Produkt und Umgebung. Das muss ein CAD-Konstruktionsprogramm nicht können und – Überraschung: es kann’s auch nicht. Denn dieses Raytracing braucht sehr viel Rechenleistung oder sehr viel Zeit. Oder beides. Neben allem Genannten erfordern die Einstellungen von Materialien, Farben, Oberflächentexturen und Licht reichlich Erfahrung.

CGI XRT in Werkhalle, Videoanimation eines CGI-Modells
Eine aus einer ganzen Reihe von Abbildungen für Produktkataloge von Maschinentypen, die im Original nie in ihrer Grundform zu sehen sind, weil sie im Verbund und in Reihe mit anderen zusammen mit Fördersystemen installiert werden. Dennoch müssen sie natürlich gezeigt werden: Rendering auf Realhintergrund.
CGI und Rendering NRW, Maschinenbau Fotomontage,
3D-Visualisierung
Noch eine Bemerkung zum Schluss: Ein Rendering lässt sich deutlich leichter drehen als ein 50-Tonner.