Ein paar Planetenrender

Verwendetes Programm: Vue 10 xStream

Ich versuche mich gerade an ein paar Planetenbildern. Hier die ersten Ergebnisse - noch nicht perfekt, aber gut genug zum Zeigen.

Alle Bilder sind als kugelförmige Szenen angelegt. Aktiviert man diese Option, dann werden die Grundebene, alle Terrains, die Wolken- und Wasserebenen und die gesamte Atmosphäre in Kugelform erzeugt. Ich finde diese Option genial. Ein Planet lässt sich damit viel realistischer darstellen als wenn man den Umweg über mehrere Kugeln in einer normalen (flachen) Szene geht.

Die Planeten sind wie die Erde jeweils 6.400 Kilometer im Durchmesser. Wolken und Atmosphäre habe ich variabel gestaltet, jeweils einige Kilometer hoch.

Bild 1: Ein erdähnlicher Planet, vielfach auch "Erde 2.0" genannt

Bild 2: Ein anderer erdähnlicher Planet, aber von anderem Aussehen als die Erde. Dieses Bild basiert auf einer Studie, wonach die chemische Zusammensetzung der Erde für einen bewohnbaren Planeten eher ungewöhnlich ist. Andere Welten könnten somit noch fremdartiger sein, als wir es bisher gedacht haben.

Bild 3: Eine schwere Supererde, die ihren Stern auf einer engeren Umlaufbahn umkreist. Dies ist eine heiße Welt.

Bild 4: Ein kleines Cartoon in Anspielung an etwas, das unserem eigenen Sonnensystem im Vergleich zu anderen Exoplanetensystemen fehlt.

Zitat von SIG

Sieht auf jeden Fall schon sehr vielversprechend aus.

Danke, SIG.

Zitat von SIG

Anm.: Mit Planetenrender habe ich mich noch nicht so sehr befasst. Aber wenn ich deine prima Bilder sehe muß ich auf jeden Fall "Planetenrender" auf meine To-do-Liste setzen.

Ich hatte mich ein wenig hieran orientiert:
http://phl.upr.edu/projects/habitable-exoplanets-catalog
und mich dann gefragt, wie die Bilder wohl zustande gekommen sind. Dann hatte ich mal im Vue-Handbuch geblättert und gesehen, dass ganze Kapitel diesen Kugelszenen gewidmet sind - Volltreffer.

Zitat von spacebones

Danke, Spacebones.

Zitat von spacebones

Interessant bei der "Kugelprojektion" dürfte auch sein, dass man sich naturgetreu von aussen durch die Wolken auf die Planetenoberfläche zu bewegen könnte.

Das ist auf jeden Fall möglich. Man merkt auch schon an den Renderzeiten, dass in der Szene viel mehr erzeugt wird als wenn man den Planeten aus einer normalen Kugel versucht nachzubilden.

Zitat von Kushanku

Die kann man doch alle schon verwenden, diese Tests. Für diverse SciFi-szenen immer brauchbar .

Danke, Kushanku . Auf jeden Fall. Die Planeten sehen aus wie Aufnahmen aus dem Weltraum. Genau das wollte ich haben.

Ein wichtiger Punkt ist noch, dass man die Wolkendecke auch möglichst als Karte einfügen sollte. Die mit den Vue-Atmosphären zusammen gelieferten Wolkenformationen werden in dieser Perspektive nur sehr klein dargestellt - sie wurden auch für andere Größenordnungen und Perspektiven entwickelt. Das kann manchmal naturgetreu aussehen, aber zumindest eine planetenweite Wolkenkarte hilft auf jeden Fall.

Zitat von Kushanku

Ob wir diese Supererde allerdings unbedingt brauchen in unserem Sonnensystem .....könnt ja doch ein wenig Unordnung entstehen im Reigen der Kräfte .

Die Frage ist in der Tat interessant. Man nimmt an, dass solche Supererden überwiegend aus Kollisionen anderer Protoplaneten oder Planetesimale hervorgehen. Der Bildung eines Planeten wie der Erde könnte dies im Weg stehen. Andererseits kennt man Systeme wie z.B. Kepler-186, wo sich gleich vier Supererden in weniger als einem Drittel der Orbitalentfernung des Merkur zusammendrängen. Auch diese Konstellation scheint stabil zu sein.

Noch etwas interessantes konnte man aus den bisherigen Daten auslesen. Sterne mit einem Metallgehalt wie dem der Sonne zeigen tatsächlich oft eine Supererde in einer engen Umlaufbahn. Da uns solch ein Himmelskörper fehlt, scheint das Sonnensystem in dieser Hinsicht tatsächlich etwas ungewöhnlich zu sein. Und von den bisher 15 bekannten Planeten in der lebensfreundlichen Zone ihrer Sterne findet man 12 in Systemen mit niedrigerem Metallgehalt als bei unserer Sonne. Diese bildeten sich in früheren Epochen der galaktischen Entwicklung, als das interstellare Gas noch nicht so stark mit Metallen angereichert war. Sollte sich dieser Trend bestätigen, dann wären wohl 80% der bewohnbaren Planeten der Galaxie älter als die Erde. Schon als die Erde sich bildete, könnte der Höhepunkt der Formierung wirklich erdähnlicher Planeten bereits überschritten gewesen sein. Bei Sternen mit Metallgehalten ähnlich dem der Sonne und höher (d.h., jünger) findet man hingegen oft große Gasplaneten. Deren Bildung scheint vom Metallgehalt des Gases abhängig zu sein.

In unserer heutigen Epoche werden sich wohl auch noch erdähnliche und bewohnbare Planeten bilden, aber nicht mehr viele wie einst. Diese Zeit scheint zumindest in unserer Galaxie vorbei zu sein.

Nachdem ich nun einige Versuche mit den Planeten absolviert habe, möchte ich meine Zwischenergebnisse kurz hier vorstellen. Die Planetenrender sind nicht ganz einfach und ich hatte anfangs das Problem, dass die erzeugten Planeten relativ flach aussahen. Auch die mit Vue mitgelieferten Materialien sind in dieser Größenordnung nur bedingt brauchbar, weil sie auf so große Entfernungen oft eher einfarbig aussehen. Hier ist mal mein Lösungsweg für einen einigermaßen überzeugenden Planeten. Das Szenario ist eines für Gliese 667Cc, einen etwa 3,8 Erdmassen fassenden Planeten, der einen roten Zwergstern umkreist und etwas mehr als 80% der irdischen Sonneneinstrahlung erhält. Die globale Temperatur schätzt man auf ca. 4°C, das sind 11°C weniger als auf der Erde.

Ich habe mich anfangs noch an diesem Tutorial orientiert ( http://www.e-onsoftware.com/wi…torials/Creating_a_Planet ), fand das aber schwierig umzusetzen, weil es sehr viel Erfahrung voraussetzt und wichtige Schritte überspringt.

Ganz gut funktioniert es, wenn man sich den Planeten von unten nach oben konstruiert, also beim Gelände anfängt und mit den Wolken abschließt. Für das Gelände gibt es mehrere gute Seiten, auf denen man Kartenmaterial bekommen kann, wie z.B.
http://astrogeology.usgs.gov/tools/map
http://solarviews.com/cap/mars/marscyl2.htm
http://nasa3d.arc.nasa.gov/

Es beginnt mit einer Szene, deren Radius auf 6.400 km eingestellt ist. Dies ist der Radius der Erde und man kann sich z.B. bei den Meeres- oder Wolkenebenen an den tatsächlichen Gegebenheiten der Erde orientieren. Das Terrain ist ein prozedurales.

Die größte Schwierigkeit bestand für mich zunächst darin, ein brauchbares Relief auf den Planeten aufzutragen. Die ersten Ansätze - wo ich dem Tutorial noch gefolgt war - sahen einfach nur flach aus. Für das Beispiel hier habe ich eine Topographiekarte der Erde und des Mars zusammen mit einer fraktalen Funktion im "Altitude Production"-Fenster des Geländeeditors gemischt (analog zu dem im Tutorial gezeigten Beispiel). Dann habe ich unter "Funktion laden..." noch ein weiteres starkes Gelände dazugefügt. Das Vorschaufenster zumindest behauptet, dass auch die Planetenkarten noch verwendet und nicht komplett überschrieben werden... Die Skalierung der Funktion habe ich auf den Faktor 1000 eingestellt.

Danach muss das prozedurale Terrain allerdings selbst noch skaliert werden (im Hauptfenster). Hier fand ich es erforderlich, das Terrain in der Z-Ebene auf 30.000 bzw. 60.000 km zu dehnen. Rein logisch betrachtet ergeben diese Zahlen keinen Sinn, jedoch ist unterhalb dieser Schwelle einfach kein Höhenprofil zu sehen. Zwei Beispiele sind im Anhang eingefügt. Hier kann dann auch die Meeresebene eingefügt werden.

Im nächsten Schritt wird dem Gelände und auch dem Ozean ein passendes Material zugewiesen. Ich habe ein gemischtes Material verwendet und die Höhensteuerung auf den Meeresspiegel festgelegt. Es sind alles Materialien aus dem Vue-Fundus, aber die Skalierung ist auf Werte zwischen 100 und 500 erhöht. Auch das Meeresmaterial muss angepasst werden. Das Ergebnis ist im Anhang zu sehen.

Zum Schluss kommen die Atmosphäre und die Wolkenschichten. Man kann ganz gut mit der Standardatmosphäre beginnen und sich dann an ein für das Szenario passendes Ergebnis herantasten. Ich habe die Kilometerangaben für "Sky" und "Haze" etwas höher gesetzt, um eine dichtere Atmosphäre zu erhalten. Mit den Kugelszenen funktionieren allerdings nur solche Atmosphären, bei denen man im Atmosphäreneditor selbst die Sonnenfarbe nicht mehr verändern kann. Diese muss dann über das Sonnenobjekt eingestellt werden (in diesem Fall auf Rot). Gutes Wolkenmaterial gibt es übrigens hier:
http://www.shadedrelief.com/natural3/pages/clouds.html

Im Beispiel hier habe ich nacheinander drei Wolkenschichten eingfügt: einmal eine "High Cumulus"-Schicht in 1 km Höhe aus der Wolkensammlung, weil mir diese an der Tag/Nacht-Grenze einen sehr schönen Effekt erzeugt, und zwei Wolkenkarten in 3 bzw. 5 km Höhe. Hier geht man beim Wolkenmaterial zunächst auf "Planetary Cloud Base" und lädt darauf die Karte für die Dichteinformation der Wolke. An den Wolkenreglern lässt sich das Aussehen dann noch sehr flexibel anpassen. Das vorläufige Endergebnis ist unten zu sehen.

Bei Interesse kann ich auch gerne ein paar Bildschirmfotos nachliefern, für heute Abend waren mir das nur zu viele Dateien.