„Caustics“: ein paar Hintergrund-Informationen.

Es gibt 11 Antworten in diesem Thema, welches 4.164 mal aufgerufen wurde. Der letzte Beitrag () ist von spacebones.

  • Wenn auch nicht zum ersten Mal – „Kaustik“(deutsche Schreibweise) ist gerade wieder mehr in den interessierenden Bereich gerückt.




    Die Irritationen gehen schon los, wenn man feststellt, dass ein völlig durchsichtiges Glas schwarze Schatten wirft.

    Das ist so!

    Denn, durch die Ablenkungen der Strahlen, werden die an manchen Stellen verstärkt (die sichtbaren Reflexe), und an anderen Stellen völlig ausgelöscht (Stichwort: Interferenz).

    Hier zwei Fotos, die die Durchsicht und den Schatten eines völlig transparenten Glases zeigen.

    … oder schwarze Kanten hat:



    (Danke an Hans Klaiber und rawpixel von Pixabay)


    Drum: „Klugscheißer-Modus – EIN!“


    Bevor ich hier etwas(!) mehr zum physikalischen Hintergrund schreiben werde, stelle ich einige Fragen, die man mit sich selbst klären sollte, bevor man sich (sehr) viel Arbeit bei der Erstellung der Szene macht.


    Denn Kaustiks sind rechte Diven und wollen mit sehr viel Aufmerksamkeit vorbereitet werden.

    esha hat dazu ein verständliches DAZ-Tutorial gemacht:


    Caustic - übersetzt: ätzend


    1. Will/muss ich dieses Bild überhaupt physikalisch korrekt rendern?


    2. Brauche ich in der Szene wirklich Kaustik? Die Renderzeiten werden messbar ansteigen und der Effekt ist oft gering.

    Aus gutem Grund ist diese Funktion standardmäßig ausgeschaltet.


    Wenn es eine Szene ist, bei der die Kaustik nicht im Vordergrund steht und wesentliches Merkmal ist, dann braucht man sie auch nicht (nach meiner Ansicht!).


    Aus meiner Sicht gibt es nur eine Anwendung, wo Betrachter immer gern Kaustik haben möchten: bei Unterwasser-Szenen.

    Und da ist Kaustik in der Natur eher selten – gefällt aber so gut ?


    Kleine Randbemerkung: Man muss (mindestens) zwei Arten von Kaustik unterscheiden:


    Katakaustik = entsteht durch spiegelnde Reflexion an einer gebogenen Fläche.


    Diakaustik = entsteht durch Ablenkung des Strahlenbündels durch Brechung.


    Und gerade Diakaustik ist noch viel schwieriger physikalisch richtig einzubauen, als bei einzelnen Glasgefäßen, mit und ohne Flüssigkeiten.


    Diakaustik, mit Freude, zu erkennen (Urlaubsgefühl!) ist einfach.


    Kaustik korrekt zu berechnen, wie im 3D-Bereich notwendig, ist erst mit dem 1995 entwickelten Photon-Mapping-Algorithmus erstmals gelungen.


    Wie kommen diese schönen Muster unter Wasser eigentlich zu Stande?

    Dazu siehe Bild 1.




    Man braucht immer eine modellierte Wasseroberfläche mit „echten“ Wellen!

    Mit einer Schummel-Bump-Map wird das nichts.


    Es wird Modellieren oder geschickter Umgang mit Nodes verlangt – also richtiges Displacement.

    Ich weiß nicht, ob DAZ solche Nodes im Editor hat.

    Aber man könnte evtl. zwei Sinuswellen-Nodes um ca. 90° gegeneinander verdreht übereinander mischen und noch etwas Noise draufgeben?????

    Habe ich nie versucht – nur so eine Idee.


    Dann kommt aber gleich die nächste Schwierigkeit beim Szenenaufbau:


    Die Steilheit der Wellenflanke bestimmt, in welcher Tiefe sich die Muster bilden – nämlich nur dort, wo sich die Strahlen in Bild 1 überschneiden (und nie in tiefem Wasser! Dort hebt die Dispersion das Muster längst wieder auf.


    … und es sieht doch doof aus, wenn der Taucher im flachen Wasser auf dem Bauch im Sand liegt, nur damit etwas Kaustik auf ihm zu sehen ist ?


    Ach, das reicht – „Klugscheißer-Modus“ = AUS!


    Das Bild zu diesem Bericht, mit den tollen „Caustics“ ist natürlich gefaked.

    Einfach ‚ne Plane mit dem Muster einbasteln ?

    Konstruktive Bildkritik, Hinweise auf Fehler und /oder bessere Arbeitsweise immer erwünscht.

    "Besser auf neuen Wegen etwas stolpern, als auf alten Pfaden auf der Stelle zu treten!"

    oder

    "Wer immer tut, was er schon kann, bleibt immer das, was er schon ist."

  • DAZ kann echtes Displacement! Da gibt es einen Node für, in den man eine Displacementmap einstöpseln kann und dann wird das Mesh tatsächlich verändert. Damit sollten auch "echte" Caustics funkionieren. Ich gebe Dir aber Recht - wozu das Ganze?


    "Unechte" Verwerfungen, also welche, die nur wie welche aussehen, erhält man durch Maps in den Nodes bei Bump und Normal - in den meisten Fällen reichen die aber für das Auge bereits aus.


    Ist das Gelbe die Sonne? Oder Pac-Man?

  • Ist das Gelbe die Sonne? Oder Pac-Man?

    Ach, mit derzeit 39° Fieber bin ich mir da nicht sicher :)

    Ich habe einfach mal sowas "sonniges" 'rein gePACt.

    Konstruktive Bildkritik, Hinweise auf Fehler und /oder bessere Arbeitsweise immer erwünscht.

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    oder

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    • Offizieller Beitrag

    Ich schalte eigentlich bei 99,9% meiner Cyclesrender reflektive und refraktive Kaustik aus. Ist einfach nicht nötig, Es wird nur die Renderzeit verlängert und erzeugt unter bestimmten Umständen sogar Fireflies. Muss ich alles nicht haben.

    Will ich diese Effekte, dann trickse ich wo es geht und nur in Ausnahmefällen (Makrorender von Schmuck oder eben Glas) wird das mit Cycles direkt angegangen.


    3dfan Gute Besserung.

  • Zitat

    Man braucht immer eine modellierte Wasseroberfläche mit „echten“ Wellen!


    Jo... wer ein bisschen "Fleisch" zum Experimentieren sucht, ohne sich selbst in wilde Basteleien zu stürzen - ich hatte vor Ewigkeiten mal ein Set mit Flüssigkeitsformen veröffentlicht. Gibt`s noch als Freebie auf ShareCG. Die Lichtbrechung sollte bei diesen Formen funzen, s. Beispielbild.


  • Ich benutze Deine Wasserspritzer sehr gerne :) Bin bekennender Spacebonianer ;)

    • Offizieller Beitrag

    Gute Besserung, 3dfan ! Und wie SmidA schon sagte - es gibt den Displacement-Channel in DS. 3DL kann auch Mikrodisplacement, für IRAY benötigt man leider hochaufgelöstes Mesh, aber grundsätzlich ist es sehr einfach, da was reinzustöpseln. Wenn man nicht gerade seltsame Algorithmen als Oberfläche braucht, bringen die in DS mitgelieferten Channels normalerweise alles mit, was das Herz begehrt.

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