PoV-Ray - Tutorial 1 - Das erste Bild

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    Re: PoV-Ray - Tutorial 1 - Das erste Bild

    Jowra - 09.01.2005, 16:04

    PoV-Ray - Tutorial 1 - Das erste Bild
    Tutorial: PoV-Ray - Das erste Bild.

    Hier also das erste richtige Tutorial zum Programm PoV-Ray. Eine kurze Erläuterung was Raytracing eigentlich ist findet ihr hier und einen Überblick über PoV-Ray hier. Wenn alles ordnungsgemäß installiert ist, könnt ihr das Programm über "Start -> Programme -> PoV-Ray for Windows 3.6 -> PoV-Ray for Windows" starten.

    Man könnte jetzt erst mal lange Abhandlungen lesen was PoV-Ray eigentlich kann und wie es funktioniert usw. usf. Manchmal ist aber der Sprung ins kalte Wasser einfach die bessere Variante ein Programm kennenzulernen. So wollen wir es hier und heute auch halten. Wir "programmieren" also heute gleich unser erstes Bild. Eine Kugel.

    1. Wir legen uns zunächst ein neues, leeres Dokument an. Wählt dazu File -> New File aus dem Menü oder klickt mit der Maus auf dieses Icon in der Symbolleiste:



    2. Jetzt haben wir ein schönes leeres Dokument und das wollen wir nun mit Inhalt füllen. Zunächst einmal müssen wir dem Raytracer sagen um welche Version von PoV-Ray es sich eigentlich handelt. Das scheint nicht sonderlich logisch, aber es gibt noch andere Versionen von PoV-Ray (dazu kommen wir später mal) und deshalb muß diese Anweisung immer am Anfang des Dokumentes auftauchen:

    #version 3.6;

    3. Jetzt installieren wir unsere virtuelle Kamera. Ohne diese würden wir nämlich überhaupt nichts sehen. Ist also wie in der realen Welt. ;) Dazu verwenden wir den Befehl camera.


    camera {
    location <0, 0, -4>
    look_at <0, 0, 0>
    }


    Oha. Zwei neue Befehle. location und look_at. Mehr braucht es am Anfang nicht. Wir geben also an, wo sich unsere Kamera befindet (location) und wohin wir mit der Kamera schauen (look_at). Ganz wichtig ist an diesem Punkt nur, das Koordinatensystem zu verstehen. Das ist das wichtigste bei PoV-Ray und allen anderen Raytracern überhaupt. Mit den drei Zahlen in den spitzen Klammern geben wir Punkte im dreidimensionalen Raum ein und zwar in der Form <x, y, z>. Was bedeuten nun x, y und z? Dazu schauen wir uns mal diese Grafik an:



    Hier sieht man, wie die 3 Dimensionen von PoV-Ray behandelt werden. In Richtung der Z-Achse blicken wir, also sozusagen in den Bildschirm hinein. Die X-Achse verläuft von links nach rechts quer über den Bildschirm und die Y-Achse von unten nach oben. Genau in der Mitte ist unser Koordinatenursprung, nämlich der Punkt <0, 0, 0>. Zum besseren Verständnis habe ich hier mal unsere Kamera eingezeichnet. Sie liegt auf der Z-Achse (location <0, 0, -4>) um 4 Einheiten nach hinten versetzt und wir blicken mit der Kamera auf den Koordinatenursprung (look_at <0, 0, 0>). Soweit klar?

    4. Dann gehts weiter. Was brauchen wir noch um ein Bild zu machen? Schönes Wetter ist nie verkehrt, aber wichtiger ist erst mal, daß wir überhaupt Licht haben. Sonst erhalten wir einfach nur ein schwarzes Bild. Also erweiteren wir unsere Datei um eine Lichtquelle:


    light_source {
    <-10, 10, -10>
    color rgb <1, 1, 1>
    }


    Auch nur eine kurze Anweisung. Die ersten 3 Zahlen in den spitzen Klammern, geben wieder den Punkt an, an dem sich unsere Lichtquelle befindet. Guckt euch noch mal das Koordinatensystem oben an. Wo liegt also unser Licht? Richtig links, oben, hinter uns. Auf der X-Achse ist das Licht um 10 Punkte nach links verschoben, auf der Y-Achse zehn Punkte nach oben und auf der Z-Achse 10 Punkte nach hinten. Also noch hinter unserer Kamera. Mit color rgb <1, 1, 1> definieren wir eine Farbe. Wir bestimmen hier also, welche Farbe das Licht unserer "Lampe" hat. Wie schon zu vermuten stehen die drei Zahlen für die Werte Rot, Grün und Blau (<rot, grün, blau>). Dabei bedeutet eine 0, daß von diesem Farbanteil gar nichts dabei ist und eine 1, daß der volle Farbanteil vorhanden ist. Verwenden wir also die Angabe color rgb <0.5, 0, 0>, ensteht ein mitteldunkles Rot, Gründ und Blau sind ja auf Null und Rot nur zur Hälfte aktiviert (0.5). In unserem Fall handelt es sich aber um ein gleißend helles Licht den wir haben hier ein reines Weiß definiert. Alle Farben stehen auf 1.

    5. Jetzt sind wir mit unserer ersten Szene fast fertig! Was fehlt noch? Ja ... irgendein Objekt, was sollten wir sonst sehen. :D Und was nehmen wir da als erstes? Natürlich eine Kugel. ich liebe Kugeln. ;)


    sphere {
    <0, 0, 0>, 1
    pigment { color rgb <1, 0, 0.5> }
    }


    Was ist das nun wieder? :shock: Gar nicht so schlimm wie es scheint. Zunächst einmal wollen wir ja eine Kugel definieren und verwenden deshalb (weil es sich ja um ein englischsprachiges Programm handelt) den Befehl sphere. Dann folgt der Punkt an dem sich die Kugel befinden soll. Wir machen es ganz einfach und legen die Kugel genau ins Zentrum unserer 3D-Welt und genau dahin wohin ja auch unsere Kamera "schaut". Dahinter folgt der Radius der Kugel, den wir müssen ja angeben wie groß sie ist. Hier ist er einfach mal 1.

    Als letztes enthält die Kugel noch die Anweisung pigment. Diese ist sehr wichtig, denn damit wird das Aussehen eines Körpers bestimmt. Innerhalb der pigment-Anweisung erscheint wieder unsere Farbangabe, die wir ja schon von der Lichtquelle kennen. Wir wollen die Kugel mal pink aussehen lassen, ja? Also Rot auf 1 und Blau auf 0.5, das müßte dann einigermaßen pinkig sein. ;)

    6. Schon fertig! Unser gesamtes Dokument sieht jetzt also so aus:

    #version 3.5;

    camera {
    location <0, 0, -4>
    look_at <0, 0, 0>
    }

    light_source {
    <-10, 10, -10>
    color rgb <1, 1, 1>
    }

    sphere { <0, 0, 0>, 1
    pigment { color rgb <1, 0, .5> }
    }

    Jetzt speichert mal die Datei ab File -> Save As .... Vergebt einfach einen Namen, sagen wir mal "kugel.pov".

    7. So, jetzt wählt ihr noch aus, in welchem Format das Bild berechnet werden soll und dann klickt ihr auf den Button "Run".



    Und schwupp, wird von PoV-Ray das Bild berechnet. Da ist es auch schon:



    Ja, nicht wirklich umwerfend für den Moment, aber es ist euer erstes PoV-Ray-Bild. *five*!

    Nun könnt ihr ja erst mal mit den Einstellungen experimentieren. Gebt mal der Kugel eine andere Farbe, ändert ihren Radius und guckt was passiert. Verschiebt die Lichtquelle usw.

    Viel Spaß damit! :) (Und Fragen natürlich direkt hier rein. Auf gehts! ;) )



    Re: PoV-Ray - Tutorial 1 - Das erste Bild

    JoJo - 09.01.2005, 17:10


    :huepf:

    also nur noch eine 2. Lichtquelle eingebaut.

    Und weil ich mal gleich die Erde bauen wollte, ist die Kugel blau. :D

    Wie kann ich denn die RGB Werte für die Farbe gelb ermitteln?



    Re: PoV-Ray - Tutorial 1 - Das erste Bild

    Jowra - 09.01.2005, 17:51


    :freu:

    Klasse, es funktioniert! :D

    Um die gewünschten Farben hinzukriegen gibt es zwei Möglichkeiten:

    1. Man beschäftigt sich ein bißchen mit der Farblehre. Also perfektes Gelb wäre z.B. <1, 1, 0>. Rot + Grün = Gelb. Im Laufe der Zeit gewöhnt man sich daran, ich probiere aber auch meist etwas bis ich die passenden farben gefunden habe.

    2. Es gibt aber noch eine andere Möglichkeit. Man öffnet einfach in Photoshop den Farbwähler, stellt die Farbe ein und notiert sich die Farbwerte im Format 0 bis 255:



    Hier habe ich mal ein oranges Gelb gewählt. Es hat die Werte Rot = 255, Grün = 210, Blau = 0.

    PoV-Ray erlaubt nämlich auch andere Angaben der Farben, man muß das dann nur als Umschreibung hinterlegen:

    color rgb <255/255, 210/255, 0/255>

    Wir dividieren sozusagen unsere RGB-Werte aus dem Photoshop-Farbwähler durch 255. Letzten Endes ist es also das Gleiche, als wenn wir schreiben:

    color rgb <1, 0.8235, 0>

    So ist es aber vielleicht einfacher, gezielt eine bestimmte Farbe auszuwählen. :)



    Re: PoV-Ray - Tutorial 1 - Das erste Bild

    JoJo - 09.01.2005, 18:52


    Möglichkeit A bedeutet also alle Werte zwischen 0 und 1.
    Möglichkeit B ist einfacher, weil man mit Farbwählern arbeiten kann (evtl. Vorschau).

    Tipp:
    Mit der Freeware "Visual Color Picker" kann ein Farbwert ausgesucht und abgespeichert werden.

    http://www.linxexplorer.com/colorpicker.html



    In einem Text Fenster kann die Programmierung mit Variablen hinterlegt werden.
    Für den Color Befehl würde das so aussehen:

    color rgb <%red%/255, %green%/255, %blue%/255>



    Re: PoV-Ray - Tutorial 1 - Das erste Bild

    JoJo - 11.01.2005, 14:51


    Meine Erde hat einen Mond bekommen.

    Das Script ist für die Farbwerte "x/255" geändert.

    Noch etwas problematisch ist das Koordinatensystem.
    Die Sache mit den "Einheiten" x,y,z muß noch geübt werden. :D



    Jowra, sollen die Ergebnisse auch immer in diesen Thread?



    Re: PoV-Ray - Tutorial 1 - Das erste Bild

    Jowra - 11.01.2005, 23:03


    Klasse jogi! :anbet: Das mit der Erde und dem Mond behalten wir mal im Hinterkopf, PoV-Ray hat da nämlich Möglichkeiten, sowas recht gut darzustellen. :)

    Der Color-Picker ist in der Situation natürlich sehr praktisch, vor allem mit dieser Umrechnung per Script. Da muß man dann nicht Stunden damit verbringen die richtige Farbe im Kopf rauszufinden. ;)

    Zur besseren Erklärung des Koordinatensystems überlege ich mir mal was...

    Beispiele können auch direkt hier rein jogi. Ich mache dann aber auch mal eine PoV-Ray Galerie auf. :)



    Re: PoV-Ray - Tutorial 1 - Das erste Bild

    Jowra - 13.01.2005, 23:25


    Um es etwas übersichtlicher zu Gestalten, habe ich die Beiträge zum Koordinatensystem zu einem separaten Tutorial zusammengefaßt.



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