"ambient occlusion" 2D digital painting how to...?

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Kiwi
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"ambient occlusion" 2D digital painting how to...?

Beitrag von Kiwi » 19. Feb 2012, 15:03

Hallo zusammen,
ich hoffe mir kann hier jemand ein wenig auf die Sprünge helfen...

Ich habe zZ einige umfangreichere Projekte am laufen und versuche meinen workflow in der digitalen Malerei zu optimieren.
Oft verfange ich mich in meiner eigenen Undiszipliniertheit und stelle fest das der Umgang mit Licht und Schatten bei mir des öfteren zu einem ziemlichen gefrikkel wird.

Nach ein wenig Recherche bin ich im Netzt über das Thema "ambient occlusion" gestoßen und über einige Künstler die dieses Verfahren in ihren Arbeitsprozess einbauen.
Obwohl der Begriff eher im 3D Bereich seine Wurzel hat, scheint er auch in der 2D art ein interessanter Aspekt zu sein.

Wikipedia scheibt dazu:
Umgebungsverdeckung (englisch Ambient Occlusion, AO) ist eine Shading-Methode, die in der 3D-Computergrafik verwendet wird, um mit relativ kurzer Renderzeit eine realistische Verschattung von Szenen zu erreichen. Das Ergebnis ist zwar nicht physikalisch korrekt, reicht jedoch in seinem Realismus oft aus, um auf rechenintensive globale Beleuchtung verzichten zu können.
wikipedia (Umgebungsverdeckung)
http://de.wikipedia.org/wiki/Umgebungsverdeckung

und 2 Tutorials:

http://helgesonart.blogspot.com/2011/05/process.html

Bild
(Tutorial: Johannes Helgeson)

http://theartcenter.blogspot.com/2010/0 ... ocess.html

Bild
(Bild: Sam Nielson)

Leider wird in den Tutorials nicht sehr genau auf die Thematik eingegangen und für mich bleiben einige Fragen offen..

Die Lichtsituation sollte recht diffus gehalten werden aber wo kommt das Licht her?
Ist es ein globales Licht, wie Tageslicht?
Was ist mit den Schlagschatten?

Ich versteh das ganze irgendwie überhaupt nicht!
Vielleicht kann hier ja der ein oder andere mir vermitteln wie ich dieses Verfahren vernünftig anwende und was ich dabei zu berücksichtigen habe.

Gruß
Kai

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JanSOLO
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Beitrag von JanSOLO » 19. Feb 2012, 15:36

Eine globale Beleuchtung ist das nicht.
Diese besteht aus der direkten Lichtquelle (z.B. die Sonne) und einer ambienten Beleuchtung (z.B. die Himmelstrahlung). Würde z.B. die ambiente Beleuchtung fehlen (wie im Weltall), dann würden alle Schlagschatten tief schwarz sein, so dass man darinnen nichts mehr erkennt. Auf der Erde kann man aber im Schlagschatten der Sonne dank der Lichtstreuung in der Atmosphäre noch Zeitung lesen.
Das AO faked das ambiente Licht je nach Methode. Entweder es hellt die Schlagscharten dort auf, wo viel ambientes Licht hinkommen würde. Oder es dunkelt die beleuchteten Stellen ab, wo eigentlich weniger ambientes Licht hinscheinen kann.

Die Stellen, wo wenig Licht hinscheinen kann sind besonders dunkel in dem AO-pass (layer). Da wo viel Umgebungslicht hinscheinen kann, sind sie hell. Dieses Licht und Schatten von AO ist also unabhängig von der direkten Lichtquelle (der Hauptlichtquelle). Die Helligkeit des Layers wird also nur durch die Form der Objektoberfläche und der Ausrichtung zum Himmel oder andere reflektierenden Flächen bestimmt.

Beispiel:
Ein Punkt auf einer horizontalen Ebene: Dieser Punkt kann aus 180° Zenit und 360° Azimut vom Himmel beleuchtet werden. Das ist viel... darum erscheint der Punkt im AO-layer sehr hell.

Ein Punkt genau in einen 90°-Winkel zweier Ebenen kann nur aus 90° Zenit und 180° Azimut vom himmel beschienen werden. Dadurch ist dieser Punkt deutlich dunkler im AO-layer.

Ein Punkt in einen tiefen Spalt oder Loch kann beispielsweise nur aus 3° Zenit und 5° Azimut (je nach Tiefe und Form des Loches) vom Himmel beleuchtet werden. Dadurch ist dieser Punkt fast schwarz.

Ein Punkt auf einer Kegelspitze kann von mehr als 200° Zenit und 360° Azimut vom Himmel beleuchtet werden. Er ist daher noch heller als Beispiel 1 auf der horizontalen Ebenen.


D.h. Der AO-Layer wird dort dunkel wo Winkel aufeinander treffen. So z.b. unter dem Kinn. Er dort besonders in Spalten und Löchern dunkel. Der Layer wird an den Stellen hell mit offen Flächen z.B. Die Backe im Gesicht. Und besonders hell wird er an Spitzen, wie z.B. die Nasenspitze.

Unter starker Bewölkung oder im Nebel hat man annähernd eine reine ambiente Beleuchten … also fast nur AO-Beschattung.

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Beitrag von Kiwi » 19. Feb 2012, 16:20

Puhhh...
erstmal vielen Dank für die Mühe.
Bin mir jetzt nicht sicher wie viel schlauer ich jetzt bin.

Also wenn ich das richtig verstehe, wird das AO Lichtquellen unabhängig betrachtet?

Kann ich mir das Vorstellen wie eine Kuppel die sich über dem Objekt befindet und beurteile nur wo sich Licht reflektieren kann oder nicht bzw. wo Stellen klar weniger Licht abbekommen und klar viel Licht abbekommen würden?

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JanSOLO
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Beitrag von JanSOLO » 19. Feb 2012, 16:55

Kiwi hat geschrieben:Kann ich mir das Vorstellen wie eine Kuppel die sich über dem Objekt befindet und beurteile nur wo sich Licht reflektieren kann oder nicht bzw. wo Stellen klar weniger Licht abbekommen und klar viel Licht abbekommen würden?
Wenn du die Kuppel als Lichtquelle betrachtest, die über die gesamte Kuppelfläche gleichmäßiges Licht abstrahlt.

Aber es stimmt schon, dass die Helligkeiten der AO nur rein von der Geometrie, Lage und Ausrichtung der Objekte abhängen.

So ist z.B. eine schwebende Kugel im freien Raum (also ohne jegliche Umgebung) einheitlich Hell. Also jeder Punkt auf der Kugel ist gleich hell.

Liegt die Kugel aber auf einer ebenen Oberfläche, dann wird die Kugel zur Unterseite immer dunkler und ist um den Auflagepunkt am dunkelsten. Genauso wie die Ebene. Die ebene wird unter der Kugel dunkler und hat um den Auflagepunkt die maximale Dunkelheit.

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Beitrag von Kiwi » 20. Feb 2012, 13:00

ich glaube ich hab's so langsam.

In dem von mir geposteten Beispiel 1 von Johannes Helgeson mischt er aber das AO mit den Schatten der Lichtquelle direkt in einem Layer, seh ich das richtig?
Wohingegen Sam Nielson in Beispiel 2 systematischer vorgeht und Schatten und AO von einander trennt.

werde die Tage mal einen Versuch starten und das Ganze hier dokumentieren.

Vielen Dank schon mal Jan. Durch deine Bespiele im ersten Post war ich gezwungen noch ein wenig mehr in die Materie einzutauchen. Zinit und Azimut waren in meinem Wissenschatz nicht ganz verankert ... ;)
Zuletzt geändert von Kiwi am 20. Feb 2012, 15:47, insgesamt 1-mal geändert.

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Beitrag von JanSOLO » 20. Feb 2012, 13:59

Schau auch mal in diesen Workshop von Daniel:
http://www.digitalartforum.de/forum/vie ... b56fbe155e
In der Gestaltungsart, die er dabei vorstellt, befindet sich auch ein Ambient-Layer.

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Beitrag von Kobar » 23. Feb 2012, 23:24

Ich habe gerade wenig Zeit (und JanSolo hat das alles sehr gut beschrieben), aber vielleicht hellt sich dein Geist auch durch diesen Link etwas auf:

http://adamscreation.blogspot.com/2009/ ... treet.html
"Ratschläge erhalten sie von Mikes Großvater, der aus dem Jenseits per Hologramm mit ihnen kommuniziert."

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Beitrag von Kiwi » 25. Feb 2012, 18:32

Ja das kannte ich schon.
Hab es mir jetzt aber mal in Ruhe angesehen und finde den Ansatz sogar noch um einiges interessanter.

@Jan
Habe mich auch mal durch den Workshop von Daniel durchgearbeitet, war doch ziemlich ausführlich.
Was mich wundert ist, dass Daniel mehrfach davon "abgeraten" hat diesen Prozess als workflow zu nutzen.
Na, ich werde ja nicht müde, darauf hinzuweisen, dass die hier durchgeführten Analyseschritte nicht dazu gedacht sind, als Workflow zu dienen sondern lediglich der Analyse dienen. Natürlich soll niemand auf diese Art und Weise seine Bilder malen. Es geht nur darum, die (wichtigsten) Effekte zu betrachten, die am Ende in der Gesamtheit ein Gesamtbild ergeben. Und auch das natürlich nur, wenn man überhaupt einen halbwegs realistischen Ansatz verfolgt.
Wie die 3 Tutorials zeigen gibt es ja doch einige Leute die so sehr effizient arbeiten...
Mit wirklichem malen hat das dann evt. nicht mehr wirklich was zu tun aber im Arbeitsalltag denke ich kann man bestimmt sehr gut auf diese Methode zurück greifen, besonders bei einzelnen Charakteren

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Beitrag von Kiwi » 27. Feb 2012, 23:43

So... wie versprochen mein kleiner Test...

Lief schlechter als ich dachte :lol:
Hab auch noch ein wenig Sunlight und Ambient light (aber ziemlich schlampig) drüber gehauen.

Bild

und so sah es dann am Ende aus...

Bild

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Beitrag von Kobar » 28. Feb 2012, 13:21

Könntest du die einzelnen Schritte als Einzelbilder posten?
"Ratschläge erhalten sie von Mikes Großvater, der aus dem Jenseits per Hologramm mit ihnen kommuniziert."

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Beitrag von Kiwi » 28. Feb 2012, 14:12

Na logo....

Hoffe das reicht dir so, sonst kann ich auf Wunsch auch was zuschicken.

Bild

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Beitrag von Gwinna » 29. Feb 2012, 15:38

Sehr cooler Thread und dein Endergebnis sieht wirklich gut aus. Nur die "cast shadows" sehen etwas zu scharf aus. Müssten die nich mit zunehmender Entfernung weicher an den Kanten werden?

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Beitrag von digitaldecoy » 2. Mär 2012, 11:14

Ich habe in meinem Workshop diese Arbeitsweise nicht als realen Workflow empfohlen, weil das Einsatzgebiet doch sehr eingeschränkt ist. Für Character Design ist die Methode natürlich in der Tat ganz gut geeignet. Wenn Du allerdings in einem Environment anfängst, für jeden Grashalm jeden Pass zu malen, kannst Du eigentlich besser direkt in 3D arbeiten. :)

Was ich allerdings sagen muss ist, dass ich Versatzstücke dieses Workflows tatsächlich mittlerweile regelmäßig nutze. Z.B. beschränke ich mich beim Malen einer Szene oft auf die Hauptlichtquelle und addiere die Sekundärlichtquellen nachträglich in einzelnen Layern.
Besuch mich doch Mal in meinem Personal Showroom! - http://www.digitalartforum.de/forum/vie ... php?t=1604

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Beitrag von Kiwi » 2. Mär 2012, 11:24

Das wollte ich hören :)

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