Unterschied: 3D-Softw, CAD, NURBS-Mod, Sculpting, Engines..

Unterschied: 3D-Softw, CAD, NURBS-Mod, Sculpting, Engines.. | PSD-Tutorials.de

Erstellt von KBB, 04.05.2015.

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  1. KBB

    KBB Mod 3D | Blaubaer Teammitglied

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    Unterschied: 3D-Softw, CAD, NURBS-Mod, Sculpting, Engines..
    =10/21===================================================

    Ihr trefft im Forum immer wieder auf mehrere verschiedenen Gruppen von 3D-Software und -Anwendungen, die sich inhaltlich jedoch mehr oder weniger stark voneinander unterscheiden. Für einen besseren Durchblick hier der Versuch einer Erläuterung. Wie immer ohne Gewähr und ohne den Anspruch, vollständig zu sein.
    Kursiv gesetzte Softwarenamen sind immer nur Beispiele. Eine sehr viel ausführlichere Beschreibung mit teils weiteren Programmen der Typen 3.-8. findest Du unter
    Welches 3D Programm ist das richtige? (Programme)

    CAD Kernel:
    1. CAD Software
    2. NURBS-Modeller

    3D Programme:
    3. Die "Sieben Großen" 3D Programme
    4. Die "Kleinen" 3D Programme
    5. Die 3D "Spezialisten"

    Interaktive Echtzeit-3D-Software
    6. "Game"-Engines
    7. Virtual Reality (VR)
    8. Augmented Reality (AR)


    CAD Kernel

    1. CAD (= Computer Aided Design, Computer gestütztes Konstruieren)
    Immer wieder werden CAD Programme im gleichen Atemzug mit (unseren) 3D Programmen genannt. Wo ist der Unterschied? Kurz gesagt: CAD ist in erster Linie für Konstruktion, 3D „für schön“.

    CAD sind danach *keine* 3D Programme (s.u.), auch wenn sie ebenfalls im 3D Raum arbeiten können und eng verwandt sind. CAD ist vor allem Software für konstruktiven Maschinenbau, Architektur usw. und hat eine völlig andere Mechanik zugrunde liegend, einen anderen Kern (Kernel), der auch zu anderen Werkzeugen und anderer Arbeitsweise führt.

    CAD Programme können bspw. mit Volumen umgehen, wo 3D Programme auf Aussenhäute (= Polygone, Meshes, Netze..) aufsetzen. CAD Software arbeitet mit mathematisch definierten Kurven und Oberflächen, was ähnlich einer Vektorsoftware (Illustrator, Corel Draw..) ein beliebiges Heranzoomen und Vergrößern und gleichzeitiges Arbeiten in sehr großen bis sehr kleinen Räumen ermöglicht. So kann man damit theoretisch einen ganzen Kontinent in Realmaßen erstellen, in dem noch jedes Schräubchen definierbar ist, oder anders: von mehreren KM- bis runter zu Micrometer-Arbeiten in der gleichen Datei 100% exakt durchführen. In einer 3D Software stößt man sehr viel früher an diese Grenzen, sie sind idR. dort aber auch garnicht notwendig.

    Aufgrund des Volumenkernels kann ein Architekt nach getaner Arbeit automatisiert eine Liste von Baumaterialien ausgeben und bepreisen und ein Metallbauer kann bspw. Materialbelastungstest simulieren, soweit das in der Software schon enthalten ist. Auch andere physikalischen Simulationen sind je nach Software möglich.

    Auch wenn man sehr runde Objekte damit erstellen kann, Realistisch-Organisches wie Menschen, Monster oder Pflanzen ist schwierig bis unmöglich, animieren kann man idR. im 3D Sinne nicht damit, sieht man von Simulationsabläufen und vllt. Kamerafahrten ab.

    CAD Daten werden idR. nicht in erster Linie für ein Rendering erstellt. Da sie konstruktiv orientiert sind, werden hauptsächlich z.B. Pläne mit Schnitten ausgegeben, besagte Listen, oder es sind Vorlagen, wie für CNC Fräsen, den 3D Druck, Cutterprogramme (nein, nicht Premiere ;)) und andere, realbezogene Ausgaben.

    Der letzte Punkt der bei einer CAD Software idR. fehlt, ist das qualitativ hochwertige Rendering. Da Material und Rendering ineinander greifen, grundsätzlich aber Bilder ausgegeben werden können, ist das ganze idR rudimentär enthalten, aber eben selten ausgefeilt. Was bei einigen CAD Progammen mit Extrarenderern (Plugins) wett gemacht werden kann.
    (Natürlich wollen auch CAD Ergebnisse schön gerendert sein, und manchmal wird CAD gerade wegen seiner exakten Konstruktionsmöglichkeiten zur Produktion eines Objektes oder einer Szene eingesetzt, die dann in einem hochwertigen Renderer berechnet werden. Das passiert auch zunehmend in der CAD Software selbst. Danke für den Hinweis @neudenk)

    Die folgenden Absätze als Nachtrag zum "schön" in CAD: die Tendenz, auch direkt in der CAD Umgebung (oder auch einem NURBS Modeller oder einer beliebigen anderen 3D Umgebung! s.u.) rendern zu können, steigen jährlich. Beispiele wären neben den beiden u.g. mental ray und iRay vor allem Keyshot, oder Octane von Otoy, die ihre Renderer für eine wirklich beeindruckende Palette an Plattformen entwickeln. iRay ist z.B. immer noch kostenfrei in DAZ3D Studio eingebunden, trotz Stillegung.

    Allerdings machen die Entwickler das nicht für lau. Das von neudenk genannte Beispiel - mental ray in AutoCAD - zeigt, dass die Entwickler in dem Fall eine stark abgespeckte Version eingebaut haben. Die hat gerade eben so viele Funktionen, dass es nett aussieht und für den CAD Zeichner leichter zu erlernen ist als die umfängliche „Kino“-version, die in 3D Programmen ihre Anwendung findet. Vergleichbar mit dem Aufwand, der in den 3D Programmen für Blockbuster betrieben werden kann, ist das nämlich nicht. Und leider sind gerade iRay und mental ray gute Beispiele für schlechtes Management: sie gehören beide zu NVidia und wurden beide Ende 2017 eingestellt.

    Abgesehen von diesen Beispielen ist die Qualität in den Renderern, die auch für CAD Software zu haben ist, stetig steigend. Vor allem dann, wenn die Renderer nicht vom Hersteller integriert wurden (wie mental ray von Autodesk in ACAD, Max und Maya), sondern vom User finanziert (wahlweise Studio, Firma, Büro..), sprich selbst gewählt und gekauft werden. M.W. hat dabei z.Zt. vor allem Keyshot in Sachen CAD-Renderer die Nase ziemlich weit vorne, der Markt ist wie immer in ständiger Bewegung. Es gibt allerdings auch ganze 3D-Umgebungen, in die der geneigte Architekt seine Häuser packen und in Echtzeit dem Kunden präsentieren kann. Hier liegt z.Zt. Luminon3D ziemlich weit vorne, das wiederum optisch den Vergleich zum Rendering aus einer der genannten Renderingengines oder auch einer Einbindung in Epic's Unreal (oder Unity3D oder der CryEngine) nicht ganz standhalten kann, aber gut genug ist und schick mit bewegten Wolken, Gras und Bäumen arbeitet - und schneller geht die Umsetzung vom Zeichenbrett zur Echtzeit-3D Darstellung z.Zt. einfach nicht.
    Edit 03/20: Und mittlerweile gibt es zusätzlich ein spezielles Tool genau dafür von Epic, mit dem das Umsetzen solcher interaktiven Szenen deutlich einfacher geworden ist für Leute, die nicht aus dem 3D Bereich kommen oder mit Echtzeitumgebungen nicht so auf Du & Du sind: TwinMotion.



    2. NURBS-Modeller
    Eine Unter- oder Randgruppe in der CAD Sparte sind die NURBS-Modeller (Rhinoceros aka Rhino, Moi3D..). Sie haben u.U. einen ähnlichen, wenn nicht den gleichen Volumen-Kernel wie CAD Software, in jedem Fall wird aber intern ebenfalls alles mit mathematischen Kurven definiert, was wieder zu hoher Genauigkeit führt. Allerdings sind sie vor allem auf Objekte (idR. Produktmodellierung) ausgelegt und haben das reine Modellieren als Schwerpunkt. Auch hiermit sind organische Modellings schwierig bis unmöglich, und sehr viel mehr als die reine Konstruktion, der Modellbau, ist bei den meisten ohne Plugins nicht ohne Weiteres möglich.

    Sowohl CAD Software als auch NURBS-Modeller sind dazu in der Lage, 3D Modelle zu importieren, um z.B. ein Häuschen mit Pflanzen zu versehen. Sie können also mit Polygonen umgehen, haben aber idR. keine oder nur sehr rudimentäre Modellierungstools dafür. Andersherum ist es aufgrund der unterschiedlichen Techniken knifflig, CAD Modelle in 3D Programme zu importieren. Wobei mittlerweile jedes der sieben Großen Importer davon an Bord hat oder per Plugin dazuladen kann. Eine Garantie für ein im technischen Sinne „sauberes“ Modell ist das jedoch leider nicht. Im Gegenteil, nahezu jeder Import benötigt noch aufwändiges Nacharbeiten. Vor allem wenn viele, unterschiedliche Rundungen in der Form aufeinander treffen.

    Auch für separate NURBS Modeller wie Rhino.. gibt es verschiedene externe Renderer als Plugin, um die Objekte schick in Szene zu setzen. Auch 3D Programme wie Maya, Max, Houdini, XSI oder Blender beherrschen NURBS Modelling bis zu einem gewissen Grad. Spätestens beim Rendern werden die Oberflächen aber idR. Prinzip bedingt in Polygone umgewandelt.


    3D-Programme
    Die drei folgenden Gruppen sind 3D Programme nach der obigen Definition, also basierend auf Polygonen = hohlen Außenhäuten, nicht beliebig skalierbar und damit nicht immer sehr exakt, und vor allem um schöne oder realistische Renderings zu erstellen. Klingt widersprüchlich, funktioniert in der Realität aber sehr gut.


    Dabei gibt es die folgenden Unterscheidungen:

    3. Die "Sieben Großen" 3D Programme
    Die Gruppe der Sieben Großen umfasst: 3DS Max, Maya, Cinema 4D, Lightwave, Modo, Houdini und Blender. XSI sei als ehemaliges achtes noch genannt, wird aber leider seit 2014 nicht mehr weiter entwickelt (Danke, Autodesk :rolleyes:).

    Diese Gruppe wird aus mehreren Gründen von den anderen unterschieden. Da die enthaltenen Programme nach dem jeweils aktuellen Stand der Technik alle Tools mit sich bringen, um z.B. komplette, Abend füllende Spielfilme zu erzeugen, fand und findet man nicht selten das Wort „Studio“ im Namen dieser (wie z.B. „3D Studio Max“, und auch in denen kleinerer 3D Programme, wenn sie größer gemacht werden sollen ;)), häufiger jedoch in dem (Firmennamen) ihrer Nutzer, wohl um auf die Nachbildung eines Filmstudios hinzuweisen.

    Dafür beinhalten sie sehr umfassende 3D Fähigkeiten, die so mehr oder weniger in allen „großen“ vorkommen: vom Modellieren (Geometrie) über das Texturieren (Materialerstellung), Beleuchten der Szene, Kameraführung, Rendering bis zu den Simulationen, also Character, Partikel, Physics/Dynamics, Destruction, Fluids (Wasser, Feuer, Rauch), Stoff/Kleidung, Haare uvam.. Renderings sind dabei idR. qualitativ hochwertig bis photorealistisch. Tatsächlich enthalten sie alle Werkzeuge, die man auch in einem Filmstudio findet. Aus diesem Grund ist der sie nutzende 3D Grafiker ein Allrounder, der neben der Beherrschung der Software selbst auch Regiesseur, Beleuchter, Drehbuchautor und Animatic-Produzent, Tonmensch, Cutter, Bühnenbauer und -maler, Schauspieler, Special Effects Spezialist (hier VFX genannt), Schneider usw. ist, wenn er seine Software voll ausreizen will. Da das einen ziemlich großen Leistungsumfang bedeutet, spezialisieren sich viele 3D Artists auf eine Sache davon. Oder sie nutzen ihre Software schlicht nicht in dem Umfang.

    Die „Großen“ sind aufgrund ihres Umfangs und ihrer Fähigkeiten idR. in den großen Filmstudios zu finden und werden dort genau für dieses eingesetzt: abendfüllende Spielfilme. Das heißt aber nicht, dass diese Softwaregruppe nur oder hauptsächlich dazu genutzt wird. Aber es bekundet ihren Bekanntheitsgrad und ihre Größe, im Sinne von Umfang wie auch dem ihres Ruhms ;)

    Andere Einsatzgebiete (Werbung/Architektur/Produkte/Kunst..) gibt es ebenso mannigfache wie bisweilen bizarre, darüber gibt es genügend Material im Netz. Die folgenden, wachsenden Bereiche sollen jedoch nicht ungenannt bleiben, sie können allerdings teilweise durch die noch nachfolgenden Softwaregruppen (mit) abgedeckt werden: Game- bzw. Echtzeitcontent einerseits, also Material für Spiele und Realtimeanwendungen (siehe dazu auch unten, ab Punkt 6.), wie sie auch auf Mobiles immer häufiger zu finden sind, andererseits Vorlagen für den 3D Druck. Genannt werden sollten auch Laser- und Beamerprojektionen auf Großflächen, die es zwar schon lange gibt, aber immer bombastischer werden.

    Das ist nicht alles, was die Großen definiert. Datenaustausch mit anderen 3D Programmen und, meist noch wichtiger, mit Compositing Software (After Effects, Nuke, Fusion, Motion..) gehören ebenso dazu wie eine Flut an Plugins, die vor allem für diese sieben erhältlich sind. Diese Flut ist sachlich betrachtet kein Qualitätsmerkmal, aber ein Fanal und grenzt die „Großen“ deutlich ab.


    Darin also gleichen sich die „Großen“. Sie unterscheiden sich aber auch deutlich voneinander. Da das nicht das Hauptthema hier sein soll und schon verschiedentlich im Forum ausgeführt wurde, hänge ich beizeiten einen kurzen Vergleich aus meiner Sicht an.


    4. Die "Kleinen" 3D Programme
    Eine weitere, im Forum sehr oft genannte Gruppe ist die der „kleinen" 3D Programme (für das „klein“ beziehe ich jetzt Haue ^^). Diese unterscheiden sich von den „Großen Sieben“ durch einen nicht ganz scharf definierten Umfang von fehlenden Funktionen, Möglichkeiten und Tools, die die großen zu einem - dem aktuellen Stand der Technik entsprechend - sehr runden 3D Paket macht. Mit anderen Worten: die kleinen enthalten einiges, aber nicht alles und oft nicht sehr viel von einem großen 3D Paket.

    Die allermeisten „Kleinen“ sind Modellierungsprogramme, denn sie alle enthalten erstmal die grundsätzlichen Modellingtools, die man deshalb häufig auch als einzelnes Programm findet. Material, Licht und Rendern kommt bei den einen ebenso häufig hinzu wie das Animieren bei anderen. Nimmt man die ersten, also Modelling, Texturing, Beleuchtung und Rendering zusammen, hat man ein Softwarepaket, mit dem viele Studios, die nur einzelne Bilder brauchen, schon völlig zufrieden sein können. Nimmt man das Animieren hinzu, hat man sogar einen Status, der dem der Großen zu Beginn ihrer Karriere in den 90ern gleichen mag. Man darf dabei nicht vergessen, dass Animation heute mehr ist als Kamera- und Objektbewegung und idR. auch noch Character und Simulationen mit einschließt. Womit es zu einem riesigen Feld wird, das von den häufig im Einmenschbetrieb arbeitenden Programmierern der „kleinen“ nicht mal eben gleichwertig eingebaut wird.
    Aufgrund der schier unfassbaren Zahl solcher "Kleinen" spare ich eine Auflistung. Beispielhaft seien jedoch einige kostenlose wie kostenpflichtige genannt: Milkshape3D, Carrara, Anim8or, Art Of Illusion, Animation:Master, Wings 3D und für Manga/Anime Fans nicht unerheblich: Metasequoia + MikuMikuDance ;)
    Ein Link zu weiteren 3D- und CAD-Programmen findet ihr am Ende des Beitrags.


    5. Die 3D "Spezialisten"
    Die letzte Gruppe ist die der Spezial-Software, die wie der Name vermuten lässt nur auf sehr spezielle Aufgaben abzielt, die in den großen Paketen (s.u.) nicht oder nur rudimentär enthalten sind, und andere Aufgaben dafür völlig außen vor lässt. Dazu gehört z.B. das Sculpting (Zbrush, 3D Coat, Mudbox, Sculptris..). Sculpting ist eine völlig eigene Methode der Modellierung, bei dem nicht mit der direkten Bearbeitung auf Polygon-, Kanten- oder Punktebene gearbeitet wird, sondern ein idR. sehr hoch aufgelöstes Modell wie ein Tonklumpen behandelt und verformt wird. Die hohe Unterteilung des Objektes ermöglicht dies erst, stellt die Sculptingmethode aber auch in eine bestimmte Ecke, nämlich eine mit sehr vielen Polygonen ;) Die sollen jedoch nach Möglichkeit vermieden werden. Zur Weiterverarbeitung werden deshalb idR. Texturen aus diesen Verformungen gezogen, die dann auf einem geringer unterteilten Modell mit sehr viel weniger Polygonen die Verformungsspuren simulieren.

    Einige 3D Programme enthalten (mehr oder weniger rudimentäre) Sculpting Tools, aber das ist kein Vergleich zu Zbrush und Co., was genau das Sculpting betrifft. Was alles andere betrifft - Animieren, Material, Rendering, Partikel, Simulationen.. - da kann man diese völlig vergessen (Ja sie können rendern, aber..).

    Ähnliches gilt für fast jede andere Spezial-Software, die es für zig unterschiedliche Interessen gibt: das o.g. NURBS Modelling (Rhino, Moi3D..) welches Konstruktives für 3D Programme liefert, Fluid-Simulation (Realflow..), Klamotten und -Sim (Marvelous Designer..), Pflanzen und Scatterer (sehr lange Liste), Characterposing (DAZ, Poser uvam., auch wenn es nicht spezial ist, ist es doch sehr speziell ^^), Landschaftsgeneratoren (Vue, TerraGen..), Game-/Echtzeit-Engines (Unity3D, Unreal, CryEngine.. siehe ab Punkt 6.), Renderer (Vray, Octane, Arnold..) und vieles mehr. Etliches davon gibt es auch als Plugins. Allen gemein ist jedenfalls, dass sie so spezialisiert sind, dass man sie nicht unbedingt beim täglichen Arbeiten braucht und deshalb nicht in einem Standard 3D Paket enthalten sind.

    Genaugenommen müssten diese Speziellen selbst unterteilt werden. Denn da sind zum einen die, die Material für 3D Programme, große wie kleine, liefern (NURBS Modeller, Pflanzengeneratoren..), oder dieses überarbeiten (Sculpting). Ziel ist bei diesen idR. die (Rück)führung ins 3D Programm.
    Dann sind da die Unabhängigen, die auch gerne für sich genommen werden, wie z.B. die Character Programme (Poser, DAZ Studio..). Auch wenn sie einige Modelle mitliefern, benötigen sie jedoch 3D Modelle „von außen“. Das sind häufig zugekaufte, aber immer in anderen, meist großen 3D Paketen erstellte Modelle, da man in diesen Programmen Modelle nicht selbst erstellen kann.
    Dann sind da noch die, die selbst Ziel der erstellten Modelle und Szenen sind. Besonders fallen dabei ins Gewicht die Game-Engines, die nun eine eigene Gruppe unterhalb dieses Absatzes erhalten haben.
    Auch die Renderer gehören in diese Gruppe, die Ziel der erstellten 3D Szenen ist, denn auch wenn sie so weit es geht in die jeweilige 3D Software integriert werden, gibt es die extern entwickelten so gut wie alle als Plugins und Standalone Software, und in beiden Fällen ist es das Ziel, seine Szene mit diesem Renderer so gut wie möglich darzustellen. Die Szene wird also als letztes vom 3D Programm aus an den Renderer geschickt, und das geschieht auch, wenn dieser als Plugin integriert ist.

    Für Cinema 4D gibt es nun eine kurze Beschreibung der meisten (GPU)-Renderer hier im Forum unter
    (GPU-)Rendern unter Cinema 4D
    Dieser Artikel wird noch für die Allgemeinheit überarbeitet. Er kann Dir aber jetzt schon eine Übersicht über die gängigsten Renderer auf dem Markt geben, egal welche der großen Software-Pakete Du nutzt.


    Interaktive Echtzeit-Programme
    Bei den folgenden Gruppen geht es um so genannte "Entwicklungsumgebungen", die idR. dazu da sind, 3D Content aufzunehmen, den man dort verdrahten will mit dem Ziel, eine interaktive Szene zu generieren, die in Echtzeit (re)agieren, auf uns einwirken kann. Ob das ein 3D-Spiel wird, ein Web-"Konfigurator", in dem Du Dein zukünftiges Auto oder selbst bedruckte Schuhe zusammenstellen und gleich in 3D sehen und drehen kannst, oder eine Software aus dem Infotainment-Bereich, der Unterhaltung und Information spielerisch zusammenfügt: dahinter steckt idR. eine solche Entwicklerumgebung. Damit sie tun kann, was sie tun soll, sind oft Programmabläufe mit wenn-dann Fragen zu erstellen: wenn Du die W-Taste drückst, dann rennt der Protagonist vorwärts. Zum Glück kann man immer häufiger auch "optisch" programmieren, in dem man z.B. Nodes verdrahtet. Die eine oder der andere kennt das schon aus anderen Programmen. Es ist jedenfalls oft sehr viel einfacher zu erlernen als C, Python. LUA oder eine andere der heute üblichen Scriptsprache.
    Anfänglich ein Alleinstellungsmerkmal der Unity Engine, können heute alle größeren Engines die fertigen Real-Time Anwendungen auf allen Plattformen (Win, Mac, Linux, iOS, Android usw.) releasen!


    6. Game-Engines
    Game Engines sind sehr mächtige, umfängliche Entwicklerumgebungen und etwa mit den Großen Sieben oben vergleichbar. Keine Filmstudios, aber sie bieten oft alles, was man braucht, um interaktive Software zusammenzubauen, bei weitem nicht nur Spiele!

    Als Beispiele seien hier die sehr weit verbreiteten Unity3D, Epics Unreal Engine sowie bekanntere, aber nicht ganz so verbreiteten Cryteks CryEngine (3) und Unigine für Offline-Umgebungen genannt.

    Die beiden folgenden seien beispielhaft speziell für "das Netz" vorgestellt: Coppercube aus der österreichischen Schmiede Ambiera, in der Grundversion kostenlos, sowie das schon im Browser operierende PlayCanvas. Beide ermöglichen Echtzeitcontenterstellung für den Browser.

    Weitere Infos dazu im Thread zu den konkreten 3D Programmen!


    7. Virtual Reality, VR; Stereoskopie
    Virtual Reality meint ganz allgemein eine künstliche Welt (VR), in die wir möglichst ohne es selbst zu bemerken so stark eintauchen, dass sich diese Welt real anfühlt. Dieser "Immersion" genannte Effekt tritt in den verschiedensten Zusammenhängen auf. Auch wenn wir ein gutes Buch lesen oder eine Geschichte erzählt bekommen, kann diese so lebendig werden, dass wir uns hineingezogen fühlen. Auch Träume können sich ja so real anfühlen, dass wir sie für echt halten. Im Grunde sind das alles schon Schein-Realitäten.

    Allerdings fühlen sich die gerade genannten Realitäten so echt für uns an, weil „Sender und Empfänger auf der gleichen Welle“ surfen. Wenn wir von VR sprechen, sind jedoch vor allem technische Voraussetzungen gemeint, die das Gehirn derart überrumpeln, dass wir auch im wachesten Augenblick nicht gleich wissen, wie wir „da raus“ kommen.
    Das geht mit einer Kombination aus verschiedenen Voraussetzungen und Techniken einher. Die einfachste sind zwei gesunde Augen und das stereoskopische Sehen, siehe unten. Ich schreibe bewußt das „gesunde“ Auge, weil ich aus Erfahrung weiß, dass manche Menschen diesen Tiefen-Effekt leider nicht wahrnehmen können. Zum Glück beherrscht das Gehirn mehrere Möglichkeiten der Tiefenwahrnehmung. Diese werden aber eher selten mit diesen Techniken angeboten: Tiefenschärfe würde zusätzlich das Tracking der Augen für den Fokus benötigen, atmosphärische Tiefe braucht sehr große Entfernung und Außengelände, und einige andere Möglichkeiten sind nur in der Bewegung gegeben.

    Im Kino werden gerne Filme "in 3D" angeboten. Tatsächlich handelt es sich dabei aber nicht zwingend um 3D Content in unserem Sinne, CGI, sondern lediglich um die genannten stereoskopischen Inhalte. Gemeint sind damit Filme, Bilder und Echtzeitdarstellungen, die für beide Augen leicht unterschiedliche Bilder produzieren. So, wie unser Gehirn unsere echte Außenwelt auch wahrnimmt, nämlich mit ca. 7cm Abstand zwischen unseren Augen. Wenig, reicht aber für den Tiefeneindruck aus und ist genau genommen unser ausgeprägtestes Tiefensehen. Dadurch erhält das Bild/der Film/das Spiel usw. jedenfalls eine scheinbar greifbare Tiefe, die ein normaler Monitor nicht bieten kann.

    So schick schon stereoskopisches Sehen ist, reicht das alleine noch nicht für ein VR-Erleben. Umfänglich gehört dazu die eigene Bewegungsfreiheit, weiterhin ein VR-Headset (Helm), das neben zwei kleinen Monitoren für die Augen mit Kopfhörern und einem Mikro ausgestattet sind. Dieses Headset wird bestenfalls "getrackt". Damit wird die Position und Drehung des in die VR eintauchenden Menschen analysiert, damit diese wiederum in jedem Bild neu und korrekt berechnet wird. Mit anderen Worten: drehst Du Dich, dreht sich die virtuelle Welt um Dich herum, so dass Dein Gehirn meint, Du seiest wirklich dort. Immersion fast fertig :) Es fehlt noch die Interaktivität: die Welt soll auch auf mich reagieren können. Die Interaktivität kann völlig unterschiedlich ausfallen, deshalb gehe ich hier nicht weiter darauf ein.

    Man nimmt für VR-Echtzeitanwendungen idR. die unter 6. genannten Engines.
    Für stereoskopische Filme gibt es Techniken, wie man die stereoskopischen Spuren in einen Film packen kann, damit auch der heimische 3D-Bildschirm - so vorhanden - den Film passend wieder gibt. Für Bilder muss man diese nur passend auf dem Monitor platzieren oder ausdrucken. Die einfachste Variante des stereoskopischen Sehens funktioniert tatsächlich mit einem Handspiegel (und natürlich zwei leicht unterschiedlichen Bildern) als Werkzeug und existierte im 19. Jahrhundert schon :) Solche Bilder und Filme sind allerdings Randbereiche gerade außerhalb der VR, denn dieser Teilbereich betrifft nur das stereoskopische Sehen. Man kann sich dabei nicht frei bewegen und interaktiv verhalten. Ich nehme es hier der Vollständigkeit halber aber mit auf, weil es auch ein Teilbereich der VR ist. Denn wer "Avatar" in 3D gesehen hat, wird das durchaus auch ein immersives Erlebnis nennen. Neben dem stereoskopischen Sehen unterstützt oft ein "Rundum-Sound" das (Heim) Kino-Erlebnis, und kommt damit dem Erleben der Virtual Reality schon nahe.

    Stereoskopie am Monitor: Hier sei erwähnt, dass es schon seit 2005 Monitore gibt, die eine stereoskopische Tiefenwirkung bzw. zwei Bilder direkt auf die Augen projizieren können, ohne den Umweg über eine Brille. Dabei wird eine Lentikularfolie* auf den Monitor und passend auf die Pixelspalten geklebt. Diese Folie ist dazu in der Lage, jede Reihe Pixel abwechselnd ins rechte oder linke Auge zu projizieren. Und da die berechneten Bilder wieder auf dem schon erwähnten 7cm Abstand beruhen, sehen wir die Bilder - tadaa - stereoskopisch, also mit Tiefe. Allerdings muss man dafür sehr ruhig sitzen und darf den Kopf nicht zu sehr drehen. Ich hatte damals versucht, einige Stunden an so einem Monitor zu Arbeiten. Gab Kopfweh, übrigens genau so mit einer Brille.
    *Ungewöhnliches Wort, gesehen hat sowas jeder schonmal, nur meist nicht auf Monitoren. Kippelbilder wurden die passenden Dinger früher bei uns genannt.



    8. Augmented Reality, AR
    Da zitiere ich Wikipedia :)
    Unter augmented reality (= erweiterte Realität) versteht man die computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung.
    Die Erweiterung ist, wie bei so vielen Sachen, z.Zt. meistens noch auf das Sehen begrenzt, es gibt jedoch schon viele Jahre andere Ansätze. Ob das Computer sind, die neben Tönen und Bilder auch Gerüche (sic!) ausgeben - was vor über 20 Jahren schon versucht wurde, wird jetzt in Kickstarter wiederbelebt - oder so genannte "4D-Kino"-Erlebnisse, die nichts mit Cinema 4D zu tun haben. Hier rütteln und vibrieren die Sitze, auch Staub und feuchte Nebel wurden in manchen Kinos gesichtet bzw. gespürt. Der Unterschied zur VR ist nicht wirklich groß, tatsächlich sind die Grenzen fließend.

    Heute versteht man darunter in erster Linie die Möglichkeit, ein oder mehrere 3D Objekte in eine reale Umgebung zu setzen. Diese Objekte sieht man dann passend in der realen Umgebung, egal ob und wie man sich dabei bewegt. Das können z.B. die neuen Möbel in der eigenen Wohnung sein, die man dort probehalber "platziert".
    Das ganze passiert mittels Techniken wie der o.g. VR-Brille mit Tracker/Kamera, oder auch einem einfachen Mobile wie Handy oder Tablet plus z.B. einem "Marker". Das ist häufig ein Stück Papier mit einem bestimmten Muster, das über die Kamera des jeweiligen Gerätes erst erwartet und dann analysiert wird, inkl. dessen Transformation (=Position, Skalierung und Drehung) im 3D Raum, die über genau den Aufdruck berechnet werden kann. Hier platziert nun die Software das gewünschte Objekt und kann dank Kamera+Marker dieses Objekt immer passend zur eigenen Bewegung drehen und wenden.
    Das ist das m.W. z.Zt. umfassendste Einsatzgebiet der AR in 2020. Da für das Zusammenspiel von Kamera und Monitor/VR-Brille besondere Software nötig ist, gehört dies damit tatsächlich einer eigenen Software-Gruppe an.



    Eine mittlerweile recht ausführliche Liste mit 3D-Programmen aus den meisten o.g. Gruppen, den Hersteller-Links und einigen anderen Attributen findet ihr z.B. im Link. Er führt nun auf die deutsche Wiki-Seite, weil diese mittlerweile sehr viel umfassender gefüllt und strukturiert ist als die englische. Gut, dann muss ich das nicht machen ^^
    https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_von_3D-Software



    Ich hoffe, es hat ein wenig geholfen, die Verwirrung zu klären.
    Nun gut, dann, hau rein, oder wie der Lateiner sagt:

    Numquam incipiet esse prohibere, non prohibere incipere.
    Fang nie an aufzuhören, hör nie auf anzufangen.
    Angeblich Marcus Tullius Cicero

    Also, viel Erfolg und vor allem Spaß in/mit der 3D Grafik :)


    PS: Falls ihr einen netten Fehler gefunden habt oder meint, etwas sei völlig falsch oder es fehlt etwas, bitte per PN an mich! Danke :)

    Und zum guten Schluss kannst Du hier noch mehr über die Geschichte der "großen 7" erfahren. Vor allem die von 3DS Max finde ich persönlich sehr schön, weil es ein Interview mit Tom Hudson, dem ersten Programmierer von 3DS, ist:

    3D Studio
    Maya 1, 2
    Houdini
    Softimage 3D
    Blender
    C4D
    Lightwave 3D
    Modo 1, 2
     
    #1      
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  2. TutKit

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  3. Diefa

    Diefa :-)

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    WIN 10 prof, Cinema4D-R21; CorelDraw Technical Suite 2021
    Unterschied: 3D-Softw, CAD, NURBS-Mod, Sculpting, Engines..
    Könnten die Mods diese wertvolle Erläuterung vielleicht im 3D-Bereich oben anpinnen? Wäre schade, wenn das im Forumsgewusel irgedwann unterginge!
    Danke @KBB !
     
    #2      
    SehrWitzig gefällt das.
  4. fe_web

    fe_web fe_web

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    Nikon D4 / Panasonic DMC-FZ200 / Mamiya RZ67 mit Nikon Coolscan 9000
    Unterschied: 3D-Softw, CAD, NURBS-Mod, Sculpting, Engines..
    @KBB
    Danke für diese Informationen - sind echt nützlich. MfG
     
    #3      
  5. neudenk

    neudenk Nicht mehr ganz neu hier

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    Unterschied: 3D-Softw, CAD, NURBS-Mod, Sculpting, Engines..
    Danke für die interessante Übersicht.

    Aber:
    "CAD Daten werden idR. nicht für ein Rendering erstellt."

    Das würde ich jetzt minimal ein wenig anders formulieren:
    "CAD Daten werden idR. nicht nur für ein Rendering erstellt."

    Die Hauptaufgabe ist natürlich die Beschreibung von Architektur / Maschienbau.
    Aber auch in der Architektur spielt das Rendering eine wichtige Rolle. Schließlich wollen Entwürfe auch verkauft werden. Mit Schnittzeichnungen holt man da keinen mehr hinter dem Ofen hervor. Obwohl, auch die können ihren Reiz besitzen, wenn man es kann...
    Auch Beleuchtung / Belichtung sind wichtige Elemente, das Ergebnis wäre ohne Rendering sinnlos. Also bitte, nicht so draufhauen auf die armen Volumenquäler.
    Diese Anwendungen können meist wesentlich mehr, als die jeweiligen Anwender...

    Mit hat mal wer was von 3DS Max vorgeschwärmt und von Mental Ray. Das sei was ganz was Tolles! Jau, meinte ich da nur, das nutzt AutuCAD auch - standardmäßig.
    Damit war die Diskussion beendet.
     
    #4      
  6. KBB

    KBB Mod 3D | Blaubaer Teammitglied

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    Hallo neudenk, danke für Deine Korrektur :) Eigentlich sollte das aus dem Text hervorgehen, aber bevor ich da rangehe, noch eine Frage dazu:
    Hat sich bei der MR-Anbindung seit 2008 was drastisch geändert, oder sieht das immer noch in etwa so aus wie hier beschrieben? Denn dann stimmt vermutlich immer noch die Aussage, wie man sie in den CAD Foren findet:

    Mit anderen Worten: MR ist vermutlich nicht gleich MR.

    Dass mit CAD-Programmen nicht nur die Konstruktion an sich erstellt wird, sondern diese Modelle auch schick aussehen sollen, steht glaube außer Frage. Konstruiert werden sie aber in einer CAD Umgebung dessen genannter spezieller Fähigkeiten wegen. Und wenn man sie schick haben will, muss man sie größtenteils immer noch exportieren und zum Rendern an eine 3D Software übergeben (auch wenn die Tendenz, in CAD direkt schön rendern zu können, steigt) - soweit richtig? Ich denke jedenfalls dass das so ist, sonst würden wir nicht so viele CAD Szenen auf unseren Platten liegen haben. Sicher spielt dabei auch eine Rolle, dass die CAD Operatoren leider seltenst auf schöne Renderings geschult werden. Dafür grinsen vermutlich alle mal breit, wenn ein 3D Operator versucht, in seiner Umgebung exakt zu konstruieren. Weshalb wir das auch lieber in einem NURBS Modeller oder einer CAD Software machen..


    Edit: so, korrigiert.
     
    Zuletzt bearbeitet: 05.05.2015
    #5      
  7. 3D-Lehrling

    3D-Lehrling Noch nicht viel geschrieben

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    Hallo Leute,
    Ihr seit ja richtige Experten. Auch ich suche seit einiger Zeit ein gutes 3D-Animations-Programm und aus zeitlichen Gründen kann ich wahrscheinlich nur eines lernen. Normal komme ich aus dem Bereich Technisches Produktdesign/CAD (Solidworks), aber mich faszinieren z.b. die Animationen wie in Wissenschaftsdokus (z.b. Terra-X) wissenschaftliche/techn. Sachverhalte erklärt und aufgepeppt werden. Würde ich gerne selber können. Zu welchem Programm würdet ihr mir raten? Und wo ist eigentlich der grosse Unterschied zw. Maya und 3DS? Kommt ja aus dem gleichen Hause.
    Danke im Vorraus schon mal für die Info
     
    #6      
  8. KBB

    KBB Mod 3D | Blaubaer Teammitglied

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    Moin Lehrling, und willkommen im Forum.

    Deine erste Frage ist schnell beantwortet, jedenfalls, wenn sie lautet, mit welcher Software die Terra-X Animationen erstellt wurden. Viel davon, wenn nicht mittlerweile alles, macht Marc Potocnik, im Web und auf seiner Webseite als "Renderbaron" bekannt. Hier findest Du einige seiner Terra-X Animationen, weitere evtl. auf Vimeo. Wenn Du noch tiefer gräbst, stößt Du auch sicher auf einige seiner Arbeiten für "Alarm für Cobra 11", für die er etliche Karambolagen und andere gefährlichen Situationen animiert hat, soweit ich mich richtig erinnere. Umgesetzt wird das bei ihm alles mit Cinema 4D.

    Für die zweite Frage müsste man sehr ins Detail gehen, was die 3D Programme im einzelnen so alles machen und können. Einfach ist jedoch, dass Max und Maya ursprünglich *nicht* aus dem gleichen Hause kommen. Autodesk hat Max zwar zurückgekauft und Maya dazu (ebenso wie XSI, was sie dann eingestellt haben, die ... lustigen Menschen), aber ursprünglich hieß Maya "PowerAnimator" und kam von einer Firma namens Alias, später Alias Wavefront, bevor Maya dann an Autodesk verkauft wurde.
    3D Studio Max, zu Beginn einfach nur 3D Studio (DOS, das Max kam mit Windows dazu), ist tatsächlich ursprünglich auch von der Firma Autodesk entwickelt, bzw. kinetix als Subabteilung von AD und später discreet, wie man auch auf Wiki lesen kann. Wenn Du mehr über die Geschichte lesen möchtest, kannst Du das im ersten Beitrag tun. Ich füge gleich die Links zu den "großen 7" am Ende des ersten Beitrags neu ein.

    Zum Unterschied kann man noch Folgendes sagen: Grundsätzlich sind sich die "großen" 3D Programme sehr ähnlich, denn sie beherrschen die jeweils grundlegenden Anforderungen, wie im ersten Beitrag schon geschrieben. Aber es gibt, wenn auch relativ schwammige, Grenzen zwischen den Programmen durch ihre Geschichte, Nutzung und Verbreitung. So ist Maya häufig im Movie- und Blockbuster-Geschäft der realen Filmstudios zu finden. Zum einen, weil es sehr alt ist und von Anfang an dabei war, ja, speziell für verschiedenste Visual Effects entwickelt wurde. Jahre, bevor es verkauft wurde. Und dabei wurde es auch immer für Character-Animation eingesetzt. Es ist heute so fest in den meisten Studios verankert, dass es kaum noch aus dem Filmbiz wegzudenken ist.
    Das heißt aber nicht, dass Maya auch zwangsläufig das einzige oder beste Programm in dieser Sparte ist. Auch in Filmstudios findest Du fast alle anderen 3D Programme, nur eben nicht so häufig. Wenn man über 30 Jahre seine Pipelines, also die maßgeblichen Arbeitswege in einem Produktionshaus, festlegt, ändert man sie nicht von heute auf morgen. Ergänzen, ja, vllt. auch langsam austauschen. Aber eben langsam ;)

    3DS Max hingegen findest Du sehr häufig in den Bereichen Architetkur-Viz und Gamecontent. Irgendwas Drittes habe ich grad vergessen, egal ^^
    Hat ebenfalls seine Geschichte, denn als Progamm von Autodesk wurde es schon früh mit AutoCAD verbunden, das unter Architekten ebenfalls lange weit verbreitet war. Das hat sich in den deutschsprachigen Ländern in den letzten 10, 15 Jahren etwas geändert, denn genauso oft trifft man nun in der Architektur heute auf Cinema plus Allplan, da beide letztlich aus dem Hause Nemetschek kommen. Btw: Die meisten 3D Programme tragen sich heute nur, weil sie in irgend einer Weise mit einem wesentlich weiter verbreiteten CAD Tool zusammen gehören oder arbeiten. Nur Blender ist kostenlos, Lightwave war schon totgeglaubt, stand aber nach langer Pause wieder auf, und Houdini ist so stark in VFX, dass es aus dem Film-Biz auch nicht mehr wegzudenken ist.
     
    #7      
  9. 3D-Lehrling

    3D-Lehrling Noch nicht viel geschrieben

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    Danke für deine Antwort. Im Laufe der Zeit möchte ich halt mal ein Programm lernen und ich denke mal ich knöpf mir 3DS vor. Das ist vielseitig und es gibt viele Tutorials im Netz. Angeblich soll ja Maya etwas besser in Sachen Animationen sein. Aber ich denke auch dass ich die Design-Ecke nicht so weit ausfahren werde wie CAD.
     
    #8      
    KBB gefällt das.
  10. KBB

    KBB Mod 3D | Blaubaer Teammitglied

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    Interessant. Wie kommst du auf Max? Vielseitig und viele Tutorials trifft ja auf alle 7 zu. Was das eine nicht kann und das andere drin hat (if so), wird idR durch Plugins ausgeglichen. Ich glaube fast, die Software mit der höchsten Tutorialdichte ist Blender, die mit den meisten deutschsprachigen Tuts wird nach wie vor Cinema sein, dem man bis heute die leichteste Erlernbarkeit bescheinigt. Was Dich aber nicht von Max abhalten soll.

    Wenn du nach einer Empfehlung fragen würdest und Dein zukünftiger Schwerpunkt Character oder eine Arbeit im Filmbusiness sein sollte, würde ich vermutlich Maya antworten. Wobei es nur um häufiger gebraucht, nicht zwingend um die beste Wahl geht. Für Virtual Special Effects (VFX) Houdini, Gaming wie schon geschrieben Max. Aber auch nur, weil es in dem Bereich häufig vertreten ist (persönlich mag ich Max heute nicht mehr ;)), nicht, weil es die besten Werkzeuge dazu hätte. Auch Maya, Modo, Lightwave oder Cinema werden dazu genutzt. Architektur: Cinema oder Max und Motion Graphics wegen seiner Tools sehr viel Cinema. Aber das sind vorwiegend geschichtliche Häufungen, heute nicht mehr qualitative, da man die evtl. vorhandenen Vorzüge des einen oft durch Plugins beim anderen ausgleichen kann. Mit vielen Plugins ;)

    Wenn Du noch keine genauen Vorstellungen davon hast, wo die Reise hingeht, zieh Dir die Demos und guck, wo Du am leichtesten reinkommst. Vor allem für Hobbyuser ist das empfehlenswert, es soll ja Spaß machen und einen nicht ärgern. Wenn Deine CAD Software Ausschlag gebend ist, würde ich mal schauen, ob es eine 3D Software dazu gibt - die Arbeiten am besten zusammen, was aber nicht heißt, dass man die CAD Dateien nicht auch in andere 3D Programme exportieren kann.

    Nur bei Houdini und Blender wäre ich als Anfänger etwas vorsichtig. Die beiden sind auf ihre Art jeweils so speziell, dass man sich davon nicht generell ins Bockshorn jagen lassen sollte, was 3D betrifft (was sich übrigens bei Blender mittlerweile ganz dolle geändert hat ;)). Gleich das nächste ausprobieren - oder reingraben :) Auch in den Studios und Agenturen findest Du letztlich nicht nur eine Software, sondern häufig 2, 3 oder 4 unterschiedliche.

    Viel Spaß :)
     
    #9      
  11. Erschaffer

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    Oh ja, dem muss ich zustimmen. Gott Sei Dank habe ich einen Nagelneuen Rechner, sonst würde vermutlich meine Tastatur und Maus an der Wand kleben.:confused:
    Aber es lohnt sich, daran fest zu beißen.
     
    #10      
    SehrWitzig und KBB gefällt das.
  12. KBB

    KBB Mod 3D | Blaubaer Teammitglied

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    Oh, bei Blender schon? Dann viel Spaß mit Houdini, if ever ;)
    Nein es tatsächlich so, dass die oder die Software dem Einen sein Waterloo ist und des Nächsten Paradies.
    Deshalb anschauen, Zeit lassen, nicht verschrecken lassen.
    Manchen treibt ja schon der schiere Umfang einer größeren 3D Umgebung wie den "großen 7" ein Panik-P auf die Stirn. Verständlich, wenn man weiß, was da alles drin steckt.
     
    #11      
  13. Erschaffer

    Erschaffer Immer auf den Kreativtripp

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    Oh, ist wohl noch schlimmer? Wow, ne lieber nicht, bleibe bei Blender, es geht ja von der Sache schon,
    muss zwar immer noch viele Tutorials anschauen, aber reine 3D-Objekte erstellen, ist ja kaum noch ein Problem.
    Auch mit dem UV-Editor komme ich gut zurecht, meist texturiere ich eh lieber über PS. Mein größtes Problem,
    ist der Nodeeditor, da gibt es anscheinend keine Logik dahinter...habe ich das Gefühl, und es gibt sooo viele
    Kästeln, die man anklicken kann oder auch nicht. Desswegen immer Tutorials schauen.
     
    #12      
  14. KBB

    KBB Mod 3D | Blaubaer Teammitglied

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    Überarbeitung der Erläuterungen im ersten Beitrag, Anpassung an 2021.
    Bei Fragen, Anregungen etc. einfach eine PN an mich. Danke!
     
    #13      
    Diefa gefällt das.
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