Animation - Art*lantis I

Das Art*lantis 4.0, vom amerikanischen Hersteller Abvent, wird u.a. von Graphisoft als zusätzliche Visualisierungslösung für ArchiCAD verkauft. Für das Zusammenspiel beider Programme wurde von Graphisoft eine optimierte Exportschnittstelle für die Art*lantis OPT-Dateien implementiert. Die von Graphisoft vertriebene Version des Art*lantis unterscheidet sich nur minimal von der Originalversion des Herstellers Abvent.

 


Abbildung 5.2a: Exportfenster für Art*lantis-Dateien (Screenshot ArchiCAD 6.5)

Das im ArchiCAD erstellte 3D-Gebäudemodell muss zur Visualisierung in einem Art*lantis-kompatiblen Format gespeichert werden. Hier bietet das ArchiCAD eine direkte Exportmöglichkeit für das Art*lantis OPT-Dateiformat. Der Export funktioniert gut , es werden z.B. neben den Positionen der Kameras auch die verwendeten Texturen übernommen. Wobei genau genommen nicht die Textur selbst übergeben wird, sondern der absolute Pfad der jeweiligen Texturdatei auf der Festplatte. Daher sollten die Texturen nicht nachträglich verschoben oder umbenannt werden.
Die Aktivierung der Einstellung "Vorlage-Datei für Umwandlung" im Exportfenster (siehe Abbildung 5.2a) fordert zur Auswahl einer Art*lantis OPT-Datei auf. Mit gewählter Vorlagedatei können bestimmte Einstellungen von dieser übernommen werden. Diese Funktion ist vor allem dann hilfreich, wenn während des Visualisierens im Art*lantis noch Fehler an der Geometrie des Gebäudemodelles festgestellt wurden (dies kann z.B. eine falsch platzierte Tür sein). Im Art*lantis selbst gibt es keine Möglichkeiten solche Korrekturen am 3D-Modell vorzunehmen, daher müsste in einem solchen Fall "noch einmal zurück" in die ArchiCAD-Datei gegangen werden. Nach dem Korrigieren des Fehlers und anschließendem Export wären in der neuen Art*lantis-Datei die vormals eingestellten Parameter verloren. Um diese Einstellungen im Art*lantis nicht noch einmal eingeben zu müssen, sollte die entsprechend ältere Datei als Vorlage-Datei ausgewählt werden. Nun sind die zu übernehmenden Teile in "Elemente exportieren von:" zu aktivieren (siehe Abbildung 5.2a).
Leider bietet ArchiCAD 6.5 noch keine Exportfunktion für Art*lantis 4.0. Der Export in der Version 3.5 mit anschließendem Öffnen in Art*lantis 4.0 funktionierte, bis auf kleinere Fehler bei Texturverknüpfungen, einwandfrei.

 


Abbildung 5.2b: Auswahlpunkt "Öffnen mit Referenz"
(Screenshot Art*lantis 4.0)

Eine ähnliche Funktion, wie das Auswählen einer Vorlagedatei im ArchiCAD 6.5, ist in Art*lantis 4.0 integriert. Über den Menüpunkt "Ablage" erreicht man den Unterpunkt "Öffnen mit Referenz" (siehe Abbbildung 5.2b). Hiermit ist es möglich, wie im ArchiCAD, eine zweite Art*lantis-Datei als Vorlage auszuwählen. Leider bietet diese Funktion keine weiteren Einstellungsmöglichkeiten zum Ausschließen bestimmter Elemente, es entsteht hier der Eindruck von einem "Alles oder Nichts".

Eine weitere Möglichkeit ist das Übernehmen "per Hand". Hierzu sind die beiden OPT-Dateien mit einer Textverarbeitung zu öffnen. Unter Windows ist hierfür der Texteditor ausreichend. Da alle Einstellungen in einem einfachen Syntax textbasiert gespeichert sind (siehe Abbildung 5.2c), kann man die gewünschten Parameter über "Kopieren" (in der Vorlagedatei) und "Einfügen" (in der Zieldatei) übernehmen.


Abbildung 5.2c: Inhalt einer Art*lantis OPT-Datei (Screenshot Windows-Editor)

Folgende Parameter sind hinterlegt:

  • Indexed DB(s) file(s) (Vernüpfte DB-Datei)
  • BackGround Settings (Hintergrund)
  • Ambiant Light (Diffuses Umgebungslicht)
  • Fog Settings (Einstellungen des Nebels)
  • Preview Options (Vorschaufenster)
  • Rendering Parameters
  • VR Rendering Parameters
  • VRObj Rendering Parameters
  • Animation Rendering Settings
  • Art*lantis Cameras
  • Heliodon Rendering Settings
  • Virtual Reality Panoramas
  • Virtual Reality Links
  • Animation
  • View QT VR Object

Auch wenn die manuellen Änderungsmöglichkeiten sehr umfangreich sind, so lassen sich Texturverknüpfungen über diese Möglichkeit nicht ändern. Dies ist umso ärgerlicher, da die Funktion "Öffnen mit Referenz" nur Texturverknüpfungen übernimmt, neu zugeordnete Flächen mit entsprechend neuen Texturverknüpfungen werden nicht übernommen.
So sind spätere Änderungen an der Geometrie des Gebäudemodelles immer mit der Ungewissheit belegt, ob die im Art*lantis vorgenommenen Änderungen auch wirklich wieder übergeben werden.


Die Schnittstelle der Konkurrenzprodukte von Autodesk ist hier besser gelöst, zwischen dem AutoCAD Architectural Desktop und dem 3D Studio VIZ findet ein bidirektionaler Datenaustausch statt. Änderungen im 3D Studio VIZ werden direkt von Architectural Desktop übernommen, und umgekehrt.


Abbildung 5.2d: Importeinstellung (Screenshot Art*lantis 4.0)

Bei dem Export aus ArchiCAD wird das parametrische, objektorientierte Gebäudemodell in ein polygonbasiertes Art*lantis-Modell umgewandelt. War vorher z.B. eine Kugel durch die Parameter Kugelmittelpunkt (Koordinaten) und Radius (Länge) denfiniert, so liegt diese danach im Art*lantis als Verknüpfung einer bestimmten Anzahl einzelner Polygone vor.
Doch wie können eckige Polygone eine Kugel ausmachen?

Entscheidend ist hierbei die Anzahl der Polygone, je mehr, desto runder und homogener erscheint die Kugel beim späteren Rendering. Diese Anzahl wird im Präferenzen-Auswahlfenster von Art*lantis 4.0 eingestellt. Es stehen drei Stufen zur Verfügung. (siehe Abbildung 5.2d). Jene ganz rechts stellt die höchste Qualitätseinstellung dar und sollte für optimale Ergebnisse gewählt werden.
Das komplette Gebäudemodell des IZB erreichte dabei eine Dateigröße von über 83 MB!


Abbildung 5.2e: Das IZB-Gebäudemodell im Preview-Fenster
(Screenshot Art*lantis 4.0)

Art*lantis 4.0 bietet im Gegensatz zu ArchiCAD 6.5 ein Preview-Fenster. Alle Änderungen werden sofort darin angezeigt, bei kleineren Gebäudemodellen in Echtzeit, bei komplexeren, wie dem IZB-Gebäudemodell, können (abhängig von der Rechenleistung des PC's) Wartezeiten entstehen. Zur Verringerung dieser Wartezeiten können drei Parameter des Preview-Fensters einzeln ausgeschaltet werden: Tranparenz, Raytracing, Schatten.
Ärgerlich sind die mitunter langen Wartezeiten beim Wechsel zwischen den verschiedenen Bearbeitungsmodi, so dauert der Wechsel zwischen dem Modus "Kamera bearbeiten" und "Animation bearbeiten" beim IZB-Modell beachtliche 3 Minuten und 10 Sekunden. Auch andere Befehle dauern bei großen Gebäudemodellen relativ lange. Das Öffnen der IZB-Datei benötigt 1 Minute 42 Sekunden.


Abbildung 5.2f: Einstellungen der Wasseroberfläche des IZB-Sees (Screenshot Art*lantis 4.0)

Nach dem Import sollten vor den weiteren Arbeitsschritten die Oberflächeneigenschaften des Gebäudemodelles überprüft werden. Art*lantis bietet eine komfortable Funktion zur Zuordnung von Oberflächen per "Drag and Drop".

Die bereits im Kapitel 2.3 erwähnten parametrischen Texturen der Art*lantis-Texturbibliothek bieten umfangreiche Einstellmöglichkeiten. So läßt sich z.B. Glas sehr einfach auf die gewünschten Oberflächen "ziehen" und anschließend editieren. Dabei warnt das Programm bei Aktivierung sehr rechenintensiver Optionen mit einem roten Punkt (siehe Abbildung 5.2f). Der erscheinende Rote Punkt bei "Glanz" weist auf die nun angestellte Oberflächenspiegelung hin. Bei transparenten Oberflächen sind normalerweise die Winkel des eintretenden und austretenden Blickstrahles identisch. Durch Schieben des unteren Reglers in Richtung "Flüssigkeit" wird der Winkel des austretenden Blickstrahles geändert, ein roter Punkt signalisiert die aktivierte Strahlbrechung und warnt vor der erhöhten Renderzeit. Durch den gebrochenen Blickstrahl erscheinen die hinter der transparenten Oberfläche liegenden Objekte nun unklar und verschwommen - als seien sie "unter Wasser".

Abbildung 5.2g: Funktionsprinzip der Wasseroberfläche des IZB-Sees (Abbildung erstellt mit Fireworks 4)

Dieses Prinzip wurde bei der Realisierung der Wasseroberfläche des großen Sees vor dem IZB-Gebäude angewendet. Erst dieses Nachvollziehen der natürlichen, realen Gesetzmäßigkeiten führte im virtuellen Raum zum Erfolg. Das Funktionsprinzip verdeutlicht Abbildung 5.2g.

Die Herstellerfirma Abvent bietet auf den zusätzlichen Shader-CD's vorgefertigte Wasseroberflächen an. Erste Versuche mit diesen führten nicht zum gewünschten Erscheinungsbild.

Das Hinzufügen einer ungleichmäßigen, wellenförmigen Oberfläche hätte zwar das Erscheinungsbild des Sees weiter verbessert, doch steht die hierfür erforderliche hohe Anzahl an Polygonen in keinem Verhältnis zum Nutzen. Die Zielstellung einer Architekturvisualisierung sollte auch hier im Auge behalten werden, wichtiger als der See ist die Gebäudekonstruktion und deren überzeugende Präsentation.

 


Hilfe zu Fachbegriffen finden Sie im Glossar:

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last update: Monday, July 23, 2001