Voorblad
Project: Door: Begonnen op: Afstudeer datum: School: Opleiding:
Keuken visualisatie Rachel van der Meer 28-06-2010 29-04-2011 TEC CAD College, Nijmegen HBO Autodesk Certified Engineer: 3D Designer
1
Rachel van der Meer
2
Voorwoord Mijn naam is Rachel van der Meer, ik ben 22 jaar en woon in Houten Al sinds het begin van het afgelopen decennium ben ik geboeid door alles wat met 3D te maken heeft. Ik heb vroeger veel lopen experimenteren met 3D software variërend van Bryce3D tot 3dsMax. Na mijn Havo ben ik aan een MBO opleiding tot “Multimediavormgever” begonnen in de hoop meer te leren op dit gebied. Tijdens mijn opleiding heb ik twee keer stage gelopen. Mijn eerste stage was bij ShoSho, een Amsterdams Visual Effects bedrijf die content levert voor TV, Film en Theater producties. Varierend van Motiongraphics voor TV reclame’s tot Visual Effects in Nederlandse bioscoopfilms. Hier heb ik o.a. gewerkt aan modellen voor een game en visualeffects voor de presentatie van de nieuwe Maasvlakte. Al het 3d werk had ik gedaan met 3dsMax. Mijn tweede stage heb ik gelopen bij DPI Animationhouse uit Scheveningen, dit animatie bedrijf was vooral actief in de architectuur visualisaties en presentatie films voor grotere clienten zoals Eneco of Gemeente Den Haag. Ook is DPI Animationhouse actief op het gebied van nieuwe media. Zo heeft het bedrijf een eigen touchscreen tafel ontworpen en gebouwd Ook waren zij tijdens mijn stage bezig met het verkennen van realtime Visualisaties met behulp van game engines. Bij DPI Animationhouse heb ik o.a. gewerkt aan het modeleren van assets voor een Augmented reality game en heb ik de eerste stappen gezet in het ontdekken en aanleggen van een pipeline om realtime visualisaties mogelijk te maken met behulp van de CryEngine 3.0. Deze engine wordt o.a. gebruikt in de video game Crysis 2 van Crytek die in April 2011 uitgekomen is. Op mijn stages heb ik veel geleerd en ervaren, echter de studie die ik was aan het doen heeft mij niet op het professionele 3dsMax niveau gebracht waar ik naar opzoek naar was. Dus ging ik opzoek naar geavanceerde lessen op het gebied van 3dsMax Tijdens mijn studie en stage heb ik ontdekt dat ik al een redelijk hoog niveau op het gebied van 3dsMax bezat. Dus zocht ik naar een opleiding die mij op een technisch vlak kon helpen om dit naar een professioneel niveau te brengen. Na de website van Autodesk te raadplegen kwam ik het CAD College uit Nijmegen op het spoor. De school stond bekend als een gecertificeerde Autodesk school die in staat was mij het professionele niveau aan te leren. Aangezien ik deze opleiding als particulier doe had ik geen bedrijf gerelateerd onderwerp waar ik een project van kon maken. Daarom heb ik besloten om met dit project mijn ouders te helpen. Mijn ouders hebben plannen om een droomkeuken te bouwen. In dit project ga ik die keuken visualiseren en zo mijn ouders helpen om keuzes te maken. Ook krijgen zij hierbij een duidelijker beeld. Een van mijn grote hobby’s is fotografie, sinds ongeveer 5 jaar fotografeer ik met een Nikon spiegelreflex allemaal verschillende onderwerpen. Variërend van Macro foto’s van bloemen en insecten tot actie fotos van blusvliegtuigen. In dit project zullen bepaalde onderwerpen dan ook vanuit een fotografisch en cinematografisch oogpunt behandeld worden. Hiermee wil ik laten zien hoe ik deze kennis in combinatie met 3dsmax heb kunnen gebruiken om tot een wenselijk eindresultaat te kunnen komen.
3
4
Inhoudsopgave
Pagina
1. 2. 3. 4.
Voorblad 1 Voorwoord 3 Inhoudsopgave 5 Inleiding 7
5.
Doel 9 1. Presentatie methodes 9 2. Methodes om het huis te modelleren 10
6.
Aanpak 1. Stappenplan 2. Hardware
13
Onderzoek 1. Bouwtekeningen omzetten 2. Vierkante fotos 3. Keukenapparatuur 4. Modelleer detail
15 15 16
7.
8. 9.
Storyboard Resultaat 1. Virtuele cinematografie 2. Het Vertigo effect 3. Perfecte cirkels 4. Studie van het daglicht 5. Sluitertijden en witbalans 6. Objecten
14
18 22 23 23 23 24 26 27
10. Problemen 1. Rendertijden 2. Netwerkrenderen 3. Crashes en backups
33 33 33 35
11. Conclusie 1. De vergelijking met de werkelijkheid 2. Reacties van de cliënten en betrokkenen 3. Tijdmanagement en grenzen stellen 12. Slot
37 37 37 37 39 5
6
Inleiding
Op December 2009 zijn de opdrachtgevers van deze animatie verhuist naar een nieuwe woning. Deze woning bevatte echter een minimale keuken. De inhoudt van de garage die bij aan het huis vast zat was echter meer dan de behoeftes van de nieuwe bewoners. Daarom hebben zij de keuze genomen om een gedeelte van de garage om te bouwen tot een nieuwe keuken. Hoe deze keuken er uit zou komen te zien was echter nog een raadsel. Tijdens dat dit zich afspeelde ontstond er de eis om een uitgebreid werkstuk te maken over een project waar 3dsMax een hoofdrol in zou spelen. Ook zorgt deze situatie voor een professioneel project, die door de visualisatie industrie als interessant beschouwd kan worden. Daarom is er besloten om dit project toe te wijden aan het visualiseren en animeren van de toekomstige keuken. Dit werkstuk beschrijft het proces dat doorgelopen is, van opdracht naar een uitgevoerd product. Zo wordt behandeld hoe een keuken is gevisualiseerd vanaf bouwtekeningen van de gemeente tot aan product fotos van keuken fabrikanten.
7
8
Doel Het doel van dit project is om de toekomstige kopers van een keuken te informeren. Hierbij is het belangrijk dat zij een duidelijk beeld krijgen van de keuken die zij aanschaffen. Ook zouden verschillende opties in kleur en apparatuur types hiermee duidelijk in beeld gebracht worden. 1. Presentatie methodes Om de kopers van de keuken een duidelijk beeld te geven zijn de volgende methodes mogelijk: Zo zou er een reeks “visualisatie fotos” kunnen maken waarin de keuken fotorealistisch wordt weer uit gerenderd. Deze foto’s zouden in een fotoalbum of brochure verwerkt kunnen worden met daarbij informatie over de te maken keuken. Een methode die helemaal los staat van de visualisatie route is het gebruik van technische tekeningen en bouwtekeningen om de keuken te visualiseren. Hiermee kan een informatieve weergeving bereikt worden. Het nadeel is echter dat deze tekeningen alleen te begrijpen zijn voor mensen die technische tekeningen kunnen lezen. Een andere methode is door middel van een aantrekkelijke animatie. Deze laat zien hoe de keuken opgebouwd is. Hier voor kan gebruik gemaakt worden van een mix van fotorealistische en gestileerde beelden. Dit zorgt er voor dat de film zowel informatief als effiecient is qua rendertijden. Een andere optie die gebruikt zou kunnen worden is het produceren van een maquette. Hiervoor zou de keuken en het huis speciaal gemodelleerd worden. Zodat het model overweg kan met de limieten van een 3D printer. 3D printers hebben namelijk minimale limieten in het detail wat ze kunnen afdrukken. Een Maquette zou ook op de traditionele manier gefabriceerd kunnen worden, met balsahout, foam, lijm en veel handwerk. Deze methode vereist echter een kennis op het gebied van maquette productie die weinig mensen bezitten, ook is deze methode ook erg kostbaar. Methode Visualisatie Fotos Visualisatie Film Technische tekeningen 3D printen maquette toegankelijkhied *** *** * *** *** informatie * ** *** ** * productie tijd (minder=beter) ** ** *** * *** productie expertise ** ** *** ** *** visuele aantrekkelijkeid ** *** * *** ** realisme *** *** * ** ** geschiktheid ** *** * *** *
De balans tussen een maquette en een aantrekkelijke animatie zorgt er voor dat er zowel een snel sfeer beeld als een duidelijk driedimensionaal inzicht ontstaat. Om rendertijden te besparen kunnen delen van de animatie uitgerenderd worden in een gestyleerde stijl. Om toch een sfeer beeld te creëren zal een gedeelte van de animatie in een realistische stijl uitgerenderd worden. Hiermee wordt ook het effect van het daglicht in de keuken beter zichtbaar. Om meer ruimtelijk inzicht te scheppen maak ik tevens gebruik van een maquette, Deze maquette zal ontworpen worden om demontabel te zijn. Dit is belangrijk omdat de keuken die onder het dak verborgen is dan toch toch te zien is. Samenvattend bestaat dit project dus uit een Animatie en een 3D uitgeprinte Maquette. Eventuele extra afbeeldingen worden uitgerenderdt ter illustratie van specifieke elementen, echter de hoofd focus zal liggen op de geanimeerde presentatie van dit project.
9
2. Methodes om het huis te modelleren Om deze weergave van het huis zo accuraat mogelijk te krijgen zijn er verschillende methodes te overwegen: het huis zou met een meetlint en een notitieblok doormeten kunnen worden. Echter zou dit een onnauwkeurig beeld geven omdat het huis momenteel bewoond wordt en niet alle plekken meetbaar zijn vanwege de aanwezigheid van spullen en meubels. • Een ander methode is het het gebruik van 3D fotosynthese. Met deze methode analyseert een programma een groot aantal foto’s. Doormiddel van complexe berekeningen en triangulatie kan er dan een “pointcloud” gegenereerd worden. Hoewel dit accurate resultaten zou geven zou dit proces erg ingewikkeld zijn, zo zouden er om het hele huis door te meten een groot aantal foto’s nodig zijn. Waarbij elk punt in het huis van minstens 3 verschillende hoeken gefotografeerd moet worden. Deze methode is vooral geschikt voor het digitaliseren van gesloten vormen. Zoals standbeelden of de buitenkanten van huizen. Microsoft heeft deze techniek gebruikt om toeristische trekplijsters om te zetten in 3D. Dit project, Fotosynth genaamt, gebruikt de foto’s van duizenden toeristen. • Vergelijkbaar met de 3D fotosynthese methode is het gebruik van LIDAR. LIDAR staat voor LIght Detection And Ranging. LIDAR gebruikt een scannende laserstraal om omgevingen in te scannen. Dit systeem is erg accuraat en wordt veel gebruikt voor wetenschappelijke doeleinden. Bijvoorbeeld het inscannen van archeologische vindplaatsen, helpen met het navigeren van robot wagens door onbekend terrein maar ook in de bekende “Laserguns” die politie gebruikt om snelheidsmetingen te doen.Echter een LIDAR systeem wat in staat is om een huis in te scannen is enorm prijzig. De prijs van een 3D imaging LIDAR systeem begint rond de €150.000. Dit is ver boven het budget van de keuken zelf en dus niet realistisch om te gebruiken. • De vierde methode is het uitzoeken van hoe het huis origineel is gebouwd. Sinds dat het huis al 14 jaar oud is heeft dit huis geen digitale CAD tekeningen beschikbaar. Daarom is het nodig om bij de gemeente langs te gaan om bouwtekeningen van het huis op te vragen. Deze bouwtekeningen zouden gefotografeerd moeten worden. Daarna worden deze fotos bewerkt om bruikbaar te zijn als referentie in 3dsMax. Daarnaast is het belangrijk om te zorgen dat de schaal op de foto’s overeen komt met de virtuele units van 3dsMax. De meest voordelige en efficiente methode is de vierde methode, deze gebruikt bouwtekeningen. Door bouwtekeningen te gebruiken kunnen delen van het huis die normaal niet te zien zijn toch accuraat gemodelleerd worden. Voorbeelden hiervan zijn de muren achter meubels of de ruimtes tussen de muren. Tevens bied deze methode mij de kans om een compleet overzicht te krijgen van de opbouw van het huis.
10
LIDAR kan gebruikt worden om de omgeving in kaart te brengen, elk wit puntje is een gemeten punt in 3d ruimte
Door een groot aantal fotos te analyseren kunnen 3D objecten uitgerekend worden.
11
12
Aanpak 1. stappenplan Om dit project tot een goed einde te brengen is het belangrijk om een goed stappenplan te hebben. Zo kan er bekeken worden wat er nodig is om een aantrekkelijke animatie te produceren. Voor dit project zijn de volgende stappen ondernomen: • Om een realistisch beeld van de keuken te creëren is het nodig om het hele huis te visualiseren. Hierdoor kan de subtiele lichtinval binnen het huis accuraat nagebootst worden. • Om het huis te modelleren zijn er bij het gemeente register bouwtekeningen opgevraagd van het huis. • Er zijn keukenwinkels en fabrikanten benaderd voor accurate referentie fotos en bouwtekeningen van de te modelleren objecten. Voorbeelden hiervan zijn de gekozen kranen of ovens in de keuken. • Nadat het huis is gemodelleerd is er een storyboard opgezet. Dit storyboard laat zien hoe de animatie zal verlopen. • De camera’s worden aan de hand van het storyboard geanimeerd in 3dsmax. Omdat de camera op de muziek wordt geanimeerd wordt deze muziek track ook ingeladen in 3dsMax. • Als de camera door het huis beweegt moeten deuren op tijd geopend en gesloten worden zodat het niet lijkt alsof de camera door deuren heen kan zweven. • Na de camera’s en alle items geanimeerd zijn is er een pre-vis animatie uitgerenderd. Een previz animatie is een animatie die gecreerd wordt in de DirectX engine van 3dsmax. Dit ziet er uit zoals de animatie die in de viewport te zien is. • Het is belangrijk dat het beeld door de hele animatie heen goed is belicht. Daarom worden er op belangrijke punten aanpassingen gedaan in de belichtingswaardes van de virtuele camera. Dit is te vergelijken met de sluitertijden en diafragma op een echte camera. • Zodra alles compleet is kan de animatie gerenderd worden. Echter om te zorgen dat de render voorspoedig verloopt is het belangrijk om de render instellingen te optimaliseren. Hierdoor word veel rendertijd bespaard. • Om het huis in 3D te kunnen printen moet er een speciaal model van het huis gemaakt worden. Dit model houd rekening met de minimale detail grootte die een 3D printer aan kan. Ook moeten alle modellen “solide” zijn, de modellen mogen dus niet aan een kant open zijn.
13
2. Hardware Bij het maken van het project is er gebruik gemaakt van snelle hardware om efficiënt de keuken te kunnen visualiseren. De volgende hardware is gebruikt in dit project: • Computer: ◦◦ Operating System ◦◦ CPU ◦◦ Geheugen ◦◦ Grafische kaart ◦◦ HDD
Windows 7 64bit AMD 1090T X6 @ 3,7 Ghz 16GB DDR3 9-9-9-24 AMD Radeon HD5780 WesternDigital Velociraptor 300GB 10.000 rpm HDD
• Beeldscherm:
Samsung 26inch Syncmaster 260HD
• Fotocamera:
Nikon D300s DSLR
• Scanner:
Canon MP520
• 3Dmuis:
Connexion Space Navigator
• Software: ◦◦ Autodesk 3dsMax 2011 ◦◦ Adobe AfterEffects ◦◦ Adobe Premiere Pro ◦◦ Adobe Photoshop • Teken tablet:
14
Wacom Cintiq 12wx
Onderzoek 1. Bouwtekeningen omzetten Om het huis te modelleren zijn bouwtekeningen van het huis nodig. Omdat het huis 14 jaar oud is zijn er alleen nog analoge tekeningen beschikbaar. Deze zijn te vinden in het bouw register van de gemeente bij de bibliotheek. Deze bouwtekeningen zijn opgevraagd en gekopieerd op A2 formaat om een goede resolutie te behouden.
De bouwtekeningen van het huis moesten in de lokale bibliotheek opgezocht worden
Om de bouwtekenigen te digitaliseren zijn er drie opties: • Om de foto’s in te scannen met een flatbed scanner is veel werk nodig. 1De bouwtekeningen zijn immers op 1:1 schaal op A2 formaat gekopieerd van het orgineel. Deze bouwtekeningen zouden dus in minimaal 8 verschillende scan beurten ingescant worden. Daarna zouden deze scans met fotobewerking software aan elkaar geplakt moeten worden.Het voordeel is wel dat alles erg plat en accuraat ingescand kan worden. • Naast de bouwtekeningen thuis te scannen zijn er ook copyshops waar grotere documenten op A2 of A1 formaat ingescand kunnen worden. Deze bureaus vragen ongeveer zon 10 euro per scan. Deze methode heb is echter niet gebruikt om praktische redenen. Het is goedkoper en sneller om dit in huis te doen. Ook is dit project ter visualisatie, enige fouten die gemaakt kunnen worden door lichte grafische afwijkingen in de bouwtekeningen zullen geen gevolgen hebben voor het bouwproject. Op een visualisatie zal een afwijking van 1 a 2 centimeter dan ook niet zichtbaar zijn. • De andere mogelijkheid is het fotograferen van de bouwtekeningen. Deze optie is praktischer dan scannen. Het is echter nodig om de foto’s op de computer te corrigeren op vervormingen en verkleuringen die optreden bij het fotograferen.
15
2. Vierkante fotos Het is vrijwel onmogelijk om met een hoek van exact 90° een foto te maken van de bouwtekeningen. In de realiteit zal er dus altijd een kleine hoek zijn waaronder de foto genomen wordt. Dit is in overdreven vorm geïllustreerd in de volgende afbeelding. Moderne foto bewerkingsprogramma’s zoals Adobe Photoshop bezitten “perspectief correctie” tools. Hiermee kunnen deze fouten worden gecompenseerd. De volgende afbeelding illustreert dit effect.
Foto A is onder een rechte hoek gefotografeerd, Foto B is schuin gefotografeerd.
Ook vinden er vertekeningen plaats door dat de foto op een korte afstand gefotografeerd is. lenzen met kleinere brandpunt afstanden geven een uitwaartse vervorming. De meest optimale manier is om een foto vanaf grote afstand met een tele lens te nemen. Dit zorgt er voor dat er geen vervorming op treed. Voor dit project zijn de foto’s echter met een 50mm lens gefotografeerd. Deze lens heeft een subtiele vervorming in de beelden. Adobe Photoshop bied echter “lens correctie” tools waarmee deze vervorming gecompenseerd kan worden.
Foto C is met een groothoek lens van dichtbij genomen, Foto D is van ver met een Telelens genomen.
16
De volgende afbeeldingen illustreren het verschil tussen het orgineel en de bewerkte foto:
Links: De originele foto Rechts: De gecorrigeerde foto
Nadat de bewerkte foto’s ingeladen zijn in 3dsMax is het belangrijk om de foto’s goed uit te lijnen. Hiervoor heb ik de maten van het perceel opgenomen. Deze maten heb ik in 3dsmax aan een grondplaat gegeven. Deze grondplaat heeft vervolgens de afbeelding als texture gekregen. Met deze informatie kan het huis nauwkeurig nagemaakt worden. Om het huis realistisch te laten lijken is er veel moeite gedaan in het creëren en vinden van realistische materialen. Voor dit project zijn referentie foto’s van objecten, vloeren en muren gebruikt. Naast zelf genomen foto’s zijn er ook textures gebruikt uit de standaard library van 3dsMax.
17
3. Keuken apparatuur Tijdens de loop van het project heeft de klant een keuken samengesteld gebaseerd op specifieke wensen en eisen. Om te weten wat er in de keuken zou komen is er gebruik gemaakt van opgestelde offertes die voor deze keuken zijn gemaakt. Hierdoor was het mogelijk alle typenummers van de apparatuur te achterhalen. Voor dit project is bewust gekozen om alle objecten zelf te modelleren, een commercieel bedrijf zal echter in staat zijn om de objecten extern te laten modelleren, of de modellen uit een database over te kopen. Echter laat het zelfstandig modelleren van de objecten tevens het niveau van 3d modelleren zien wat op dit moment beheerst wordt. Om de meubels en apparatuur in de keuken accuraat te visualiseren is er gebruik gemaakt van foto’s en bouwtekeningen. Deze zijn gevonden via de websites van de fabrikanten en webwinkels. Met deze fotos en bouwtekeningen is het mogelijk om een realistisch beeld te creëren van de gekozen apparatuur. Hier zijn een paar voorbeelden van de referenties die gebruikt zijn om de onderdelen in de keuken acuraat te modelleren:
18
4. Modelleer detail Bij het namaken van de apparaten in de keuken zijn er verschillende keuzes te maken. De keuze zit vooral in de balans tussen tijd en het detail van de modellen. Als voorbeeld zal een combi-oven genomen die in de keuken te vinden is. De ovens die in de keuken te vinden zijn zijn 2 identieke ovens van het merk Siemens. Deze hebben als type nummer: HB86K572
Het model is een ingebouwde oven die een strak design heeft waardoor deze vloeiend opgaat in de kast waar deze in gebouwd is. Ook bevat de deur van de oven een spiegelende donker getinte glas laag. De oven zou natuurlijk met veel research en het nodige inzicht van binnen en buiten tot in de kleinste details digitaal nagemaakt kunnen worden. Echter is dat gezien de voor dit project benodigde hoeveelheid details volstrekt onnodig en zou een nutteloze toevoeging zijn voor de klant, daar deze nooit van deze details gebruik zal gaan maken, noch er in de uiteindelijke visualisaties iets van zal zien Ook zouden deze extra details een langere rendertijd opleveren omdat deze onderdelen wel meegenomen worden in de berekeningen van elk plaatje.
19
Met deze methode zou dus zowel tijd verspild worden aan modelleren als aan renderen. Een andere methode zou het gebruik van fototexturen zijn. Hierbij wordt een foto van de oven op een plaat met de afmetingen van de oven geplakt. Dit is de snelste methode die er is. Alleen het gebruik van foto’s zorgt er voor dat het realisme van de animatie en de stills weg valt. Tenslotte lijkt de oven dan op een “kartonnen doos met een foto erop”. Deze methode is in dit project gebruikt als tijdelijke oplossing tijdens het modelleren van de keuken. Hierdoor was het mogelijk om een indicatie te krijgen van de sfeer van de keuken. Dit nog voordat de ovens gemodelleerd zijn. Als eindproduct is de kwaliteit nog te laag. Door zorgvuldig de externe details te selecteren is het mogelijk om voor de animaties en stills een fotorealistisch beeld te creeren zonder de oven in zijn geheel na te modelleren. Zo is er een “façade” gemodelleerd van de oven. Deze façade bevat alle knoppen, de omlijsting en de ovendeur. Hierdoor wordt er bespaard op modelleer tijd en render tijd. Echter als de wens van de klant zou zijn om “in” de oven te kunnen kijken, zou het model van de oven uitgebreid moeten worden. Om het huidige doel te bereiken is het daarom niet nodig om deze details toe te voegen Deze methode is toegepast op alle objecten in de keuken. Zo zijn voor de kasten in de keukens alleen maar de kastdeuren en inkepingen voor het openen van deze kasten gemodelleerd. Ook bevat de afzuigkap geen onderdelen aan de binnenkant. Door deze methode is het zelfs mogelijk bepaalde onderdelen van de keuken weg te laten. In het ontwerp van de keuken zitten de koelkast, vriezer en de vaatwasser verborgen achter de kastdeuren die overal in de keuken verwerkt zitten. Naast de geselecteerde keuken was het het plan om nog twee andere keukens erbij te ontwerpen. Deze keukens zouden gebaseerd zijn op bestaande producten. Echter vanwege tijdrestricties en de gelimiteerde grootte van het project is er besloten om deze extra keukens niet te ontwerpen. De keuze voor de huidige keuken is immers al gemaakt. Ook maakte deze beslissing het mogelijk om de gekozen keuken tot in detail uit te voeren waardoor een fotorealistisch beeld gecreëerd kan worden. In een professionele omgeving met meerdere teamleden is dit wel te realiseren.
20
Het gebruik van alleen fototexturen geeft een platte en neppe indruk
Door het object te modelleren krijgt het een fotorealistisch uiterlijk
21
STORYBOARD
22
Resultaat 1. Virtuele Cinematografie Het is belangrijk om de animatie zo aantrekkelijk mogelijk te presenteren. Om dit te bereiken wordt de eind animatie zo realistisch mogelijk qua uiterlijk. Echter om de gekozen keuken extra speciaal te laten lijken is er gebruik gemaakt van speciale film technieken. Zo is de beweging van de camera in een vloeiende beweging geanimeerd. Tijdens de film vliegt de camera door het huis en door de keuken. Bij de keuken aangekomen was het belangrijk om de nadruk te kunnen leggen op deze ruimte. Om dit te kunnen doen is er een duidelijke tweedeling in deze film. In het eerste gedeelte wordt de omgeving duidelijk gemaakt. Hierbij wordt om het huis gevlogen en wordt een entree gemaakt in de huidige situatie.
2. Het Vertigo effect Eenmaal aangekomen bij de keuken vind er een omschakeling plaats. Bij de overgang naar de keuken verandert de kijkhoek van de camera. Deze hoek wordt breder, en verandert van een realtische 50mm lens naar een groothoeklens van 15mm. Tijdens deze verandering maakt de camera een abrupte voorwaartse beweging. Het effect wat hiermee wordt bereikt wordt ook wel een Vertigo shot of een Dollyzoom genoemd. Dit is een bekend cinematografisch effect die door de jaren heen in films, trailers en reclames is gebruikt. Dit effect is gebruikt in films zoals “vertigo” van Alfred Hitchcock en Jaws, maar ook in moderne films zoals The LionKing en The Lord of the Rings. Aan het einde van het effect filmt de camera met een groothoek lens. Groothoeklenzen hebben zowel voor als nadelen: Voordelen zijn: • Groothoeklenzen laten ruimtes groter lijken dan dat ze in de realiteit zijn. • Groothoeklenzen zijn in staat om in kleine ruimtes te filmen zonder dat er een continue focus hoeft te zijn op kleine details. • Groothoeklenzen geven een surrealistisch effect aan de werkelijkheid mee. Nadelen zijn: • Groothoeklenzen geven een vertekend beeld, kleine ruimtes lijken groot. • Groothoeklenzen zorgen voor duidelijk te op merken driepuntsperspectief. • Grote ruimtes die gefilmd worden met een groothoeklens zien er nog groter uit, waardoor details die ver weg zijn weg kunnen vallen. Uit bovenstaande informatie kan er geconcludeerd worden dat een groothoeklens ongeschikt is voor het maken van beelden van bijvoorbeeld de buitenkant van een huis, terwijl deze juist wel weer geschikt is voor het maken van opnames binnenshuis.
23
3. Perfecte cirkels In de keuken is het belangrijk om alle belangrijke onderdelen van de keuken goed in beeld te brengen. Dit kan gedaan worden door middel van shots waar de camera om de belangrijke plekken in de keuken heen draait.
Deze shots zijn normaal gesproken erg moeilijk te animeren. Dit komt doordat het moeilijk is de camera in een perfecte cirkel te laten bewegen. Meestal worden het ovalen of hoekige paden. Daarnaast moet de camera gefocust kunnen blijven op de belangrijke objecten. Vaak lopen pogingen om een camera met de hand op deze manier te animeren uit op een shot waar De camera heen en weer lijkt te zwaaien en moeite heeft om op het object gefocust te blijven. Om dit probleem te kunnen overwinnen is er gebruik gemaakt van “point helpers”. Point helpers zijn objecten in 3dsmax die geen zichtbaarheid hebben in de gerenderde afbeeldingen. Echter zijn deze objecten wel te animeren. Ook kunnen andere objecten in 3dsmax aan pointhelpers gekoppeld worden, zoals de film camera. Hierdoor is het mogelijk om zonder de camera zelf te animeren de camera in een perfecte cirkel te laten draaien. Dit wordt gedaan door de point helper te plaatsen op de interessante onderwerpen en deze vervolgens om zijn as te laten draaien. Het resultaat hiervan is dat, als de camera richting de pointhelper gericht is, de camera een perfecte baan zal beschrijven om het interessante object. Dit process is te vergelijken met hoe een passer werkt. Met de pointhelper als passer punt en de camera als tekenstift. Door deze techniek te combineren met een pointhelper die zelf ook van plaats verandert is het mogelijk om complexe, vloeiende paden te creëren.
24
4. Studie van het daglicht Om de animatie tot een rustig einde te brengen zal de animatie eindigen met een stilstaand shot. Dit shot wordt vervolgens ingevuld door een 24 uur cyclus van de zon. Hiermee wordt een “timelapse” na gebootst. Hierdoor wordt het duidelijk hoe het daglicht zich in de loop van de dag zich zal gedragen. Bij een normale dag cyclus is de dag en nacht gelijkmatig over 24 uren verdeeld. Hierdoor zal een versnelde animatie hiervan dus voor de helft in het donker zitten. Om dit tegen te gaan wordt er zodra de virtuele tijd rond 21:00 ´savonds doorgespoeld naar 05:00 in de ochtend. Zo zijn alle schaduwen over de dag te zien, maar wordt de donkere periode van de nacht geminimaliseerd.
25
5. sluitertijden en witbalans De Animatie in de keuken wordt gerenderd met software die een echte camera kan nabootsen. Hierdoor wordt het mogelijk om fotografische elementen aan te passen in de animatie. Twee voorbeelden hiervan zijn sluitertijden en witbalans. Door witbalans in te stellen is het mogelijk om de gerenderde beelden een warme of juist koele uitstraling mee te geven. Dit komt doordat in het echt het menselijk oog verschillende kleuren aan kan zien als wit. Zo zal een witte kast met witte theepot er bij gloeilamp licht anders uitzien als bij TL licht. Toch is het menselijk oog in staat deze kleuren te corrigeren om toch in staat te zijn om een object als wit te identificeren. Echter in dit proces geeft het een warme of koude uitstraling mee.
Elke theepot is verlicht door een lichtbron met een andere kleurtemperatuur, echter kan de camera alleen zijn ingesteld op één situatie.
26
6. Objecten Om een realistische keuken te creëren zijn alle objecten die in de keuken thuis horen accuraat gemodelleerd. Door de juiste referenties van fotos en bouwtekeningen te gebruiken is het mogelijk om fotorealistische objecten te creëren. Hier volgen renders van de meeste objecten die in de scene gebruikt zijn:
27
28
29
30
31
32
Problemen 1. Rendertijden Om een 3D beeld om te zetten in een realistische afbeelding moet 3dsmax een afbeelding uitrekenen. Dit wordt ook wel Renderen genoemd. Dit proces zorgt er voor dat de reactie tussen lichtbronnen, objecten en hun materialen berekend wordt. Dit proces maakt een afbeelding fotorealistisch. Bij het renderen van een animatie is het enorm belangrijk om een zo kort mogelijke rendertijd te produceren. Hierbij is het van belang afwegingen te doen tussen kwaliteit en snelheid. Voor deze animatie zijn speciale instellingen gebruikt die er voor zorgen dat de afbeeldingen zo efficiënt mogelijk berekend worden. Bij de standaard instellingen van 3dsmax waren de rendertijden op een TEC computer ongeveer 1,5 uur. Nadat deze instellingen aangepast waren, toegespitst op een animatie, zijn de rendertijden gereduceerd naar 20 minuten. Terwijl de visuele kwaliteit bijna hetzelfde is gebleven. Omdat de eind presentatie op een 720p beamer gegeven zal worden is er voor gekozen om de animatie in 720p uit te renderen. Een 1080p animatie zou vele malen langer duren om uit te rekenen. 2. Netwerk renderen De animatie voor dit project is 1 minuut en 17 seconden lang. Dit betekent dat om de animatie uit te renderen er 1853 afbeeldingen uitgerekend moeten worden. Normaliter is één TEC computer in staat om één afbeelding in maximaal 20 minuten uit te rekenen. Dit betekent dat als 1 computer dit moet uitreken er 25 dagen voor nodig zijn om alles uit te rekenen. Zoveel tijd is er niet beschikbaar om de animatie uit te rekenen. Om de animatie alsnog op tijd uit te rekenen wordt er gebruik gemaakt van netwerk renderen. Netwerkrenderen zorgt ervoor dat meerdere computers samen kunnen werken om alle afbeeldingen uit een animatie uit te rekenen. Bij TEC was het mogelijk om 10 computers samen te laten werken. Dit betekent dat de animatie in slechts 2,5 dagen gerenderd kan worden! Netwerk renderen werkt met een systeem van 3 losse programmatjes. Een Server, een Manager en een Monitor. De Servers staan op alle computers die mee moeten werken aan de animatie. Deze server draait op de achtergrond en is constant aan het opletten voor opdrachten van een Manager. Zodra de server een opdracht ontvangt schakeld de server 3dsMax op. 3dsMax zal dan met de instructies van de server een afbeelding uitrekenen. Deze afbeelding wordt vervolgens via het netwerk op 1 centrale computer opgeslagen. De Manager is het centrale regelprogramma, als er een nieuwe taak is zal 3dsmax deze taak bij de manager neerleggen. De Manager stuurt dan weer losse instructies naar elke computer die mee doet met de netwerk render. Als een computer een afbeelding heeft gerenderd zal de manager die computer een nieuwe taak geven, ook markeert de manager de afbeelding in een lijst aan als voltooid. Als een computer vastloopt of uitvalt zal de manager de taak waar die computer mee bezig was aan een andere computer geven. Zodra de gecrashte computer weer reageert zal er een nieuwe opdracht gegeven worden aan deze computer. De Manager is ook instaat om de taken van de computers stop te zetten. Zodra er geen taken meer zijn, of zodra er een stop signaal gegeven is zal de manager alle servers vertellen om te gaan stoppen met werken. De Monitor is het programma waar alles mee in de gaten gehouden kan worden. Hier zitten alle knoppen waar mee de computers gestart en gestopt kunnen worden. Ook is in de monitor te zien hoever elk project voltooid is.
33
Verschillende fases van het gemodelleerde huis. Hoe meer details, hoe trager 3dsmax werd.
34
3. Crashes Ondanks dat 3dsmax een goed software pakket is, heeft 3dsmax zo nu en dan last van crashes. Deze crashes worden door verschillende dingen veroorzaakt. Ook zijn crashes bijna niet te voorkomen. Om de problemen van crashes te compenseren is in dit project intensief gebruik gemaakt van de autosave functie. Hierdoor wordt bij een plotselinge crash van 3dsmax maximaal 10 minuten aan werk teniet gedaan. De gevolgen van een een corrupt 3dsmax bestand kunnen desastreus zijn, om dit te beperken wordt in dit project gebruik gemaakt van genummerde 3dsmax bestanden. Hierdoor is het mogelijk om bij een corrupt bestand verder terug in de tijd te bladeren. Deze methode neemt relatief veel ruimte in beslag, echter is de zekerheid de extra opslagruimte meer dan waard. Om nog meer risico te verhelpen zijn de bestanden op een externe hardeschijf gekopieerd als backup.
35
36
Conclusie 1. De vergelijking met de werkelijkheid Ondanks dat de keuken gemodelleerd en uitgerenderd was ver voordat de keuken gebouwd was, Heeft inmiddels de realiteit de virtuele status van de keuken ingehaald. De keuken is begin april geïnstalleerd in de woning. Dit bied de gelegenheid om de virtuele afbeeldingen te reflecteren op de echte keuken in dit werkstuk. Zoals op de afbeelding te zien is verschilt de virtuele keuken maar op een paar kleine details van de aangelegde keuken. Hierbij is goed te zien dat producten die goed gedocumenteerd zijn, zoals de krukjes, vrijwel 1 op 1 nagemaakt kunnen worden. Dit is omdat er van deze producten zowel foto’s als lijntekeningen beschikbaar zijn. De aangelegde stopcontacten zijn echter minder goed in te schatten vanwege het ontbreken van de juiste informatie op bouwtekeningen. Ook zijn details zoals de voegen tussen de stenen vloer pas ontdekt toen de vloer werd aangelegd. Om deze details beter in beeld te krijgen is het belangrijk de volgende keer een beter contact te onderhouden met de leverende partijen. 2. Reacties van de cliënten en betrokkenen Vlak voordat de keuken werd aangelegd heb ik de klanten renders en een animatie laten zien. Na het zien van deze beelden waren zij erg enthousiast geworden over de toekomstige keuken. Ook maakte zij duidelijk dat er een overzichtelijk beeld geschept was van de toekomstige keuken. De enige referentie die zij hadden voordat de keuken was gemodelleerd waren voorbeelden vanuit de keukenzaak, bouwtekeningen en een productenlijst. Dit bood geen goede overzicht over de sfeer en het uiterlijk van de keuken. Bij het aanleggen van de keuken hebben de klanten de beelden ook aan de medewerkers van het keukenbedrijf voorgelegd. Deze waren onder de indruk van het realisme en de details van de virtuele keuken. Later toen de keuken voltooid was bleek de virtuele keuken goed te vergelijken met de echte keuken. Ook is er de vraag gesteld door het keukenbedrijf om als het project afgerond is, de afbeeldingen en animaties over te nemen om als reclame te kunnen gebruiken. 3. Tijd management en grenzen stellen. Tijdens het productieproces is het opgevallen dat het stellen van de juiste grenzen aan een project redelijk lastig is. Zo waren bij de aanvang van dit project plannen om meerdere keukens te maken om zo variaties en alternatieven te laten zien. Echter is gebleken dat het verkrijgen van de juiste referentie materialen, het modelleren, en het uitwerken van project meer tijd zou vragen dan aanvankelijk gedacht werd. Later in het project zijn rendertijden ook een grotere rol gaan spelen. Doordat de 3dsMax scene van dit project inmiddels ver over de 1.200.000 polygonen bevat is het project, naarmate er meer details bijgemodelleerd werden steeds trager geworden. Daarnaast werden rendertijden door het gebruik van de realistische render stijlen steeds trager en gevoeliger voor crashes. Om toch op tijd met een compleet project te kunnen presenteren zonder te hoeven uitstellen is er dus besloten verschillende elementen uit dit project te schrappen. Dit verschilt van het uitwerken en decoreren van de woonkamer tot het schrappen van alternatieve keukens. Een bedrijf zal dit type projecten in een teamverband uitvoeren.
37
Slot Dit project heb ik met veel plezier volbracht. Ondanks dat ik begon bij de “Advanced 3dsMax” lessen was ik toch in staat alles goed te volgen en vele nieuwe dingen over 3dsMax te leren. De kennis die ik met dit traject werkstuk heb vergaard zal ik nog jaren kunnen gebruiken in zowel studeer als professionele omgevingen. Ik vond het leuk om de verschillende objecten zo goed mogelijk uit te zoeken en vervolgens proberen fotorealistisch na te maken. Tevens vond ik het een mooi gezicht om van een papieren bouwtekening uiteindelijk een compleet virtueel huis te kunnen bouwen. Daarnaast heb ik mijn ouders ook geholpen om een duidelijk inzicht te creëren van de keuken die ze gekocht hadden. Met dit werkstuk heb ik bewezen dat ik in staat ben een fotorealistische keuken nauwkeurig na te maken aan de hand van bouwtekeningen en productfotos. Ook wil ik Jean-Pierre van Gastel bedanken voor de lessen en de hulp bij het uitrenderen van de animatie. Daarnaast wil ik Ronald Boeklagen bedanken voor de adviezen bij het maken van mijn werkstuk.
38
39
