formenspiel slides

Kamera kalibrieren und Compositing

edit ~ 0 kommentare/fragen ~ 24. Jan 2017 13:45

Liebe Studenten des ersten Semesters,

wenn Sie ihren Entwurf mit 3D Werkzeugen bauen, liegt eine Montage der Entwurfsperspektive in ein Hintergrundfoto nahe. Ich empfehle Cinema4D für diese Montage. Sie können C4D beim Entwickler Maxon gegen eine Studienbescheinigung für zunächst 18 Monate kostenfrei beziehen. Es liegt aber auch auf den neuen Rechnern im blauen Pool in Version 17 für Sie bereit.

Hier sind mehrere Beispiele für Sie eingestellt, in denen Sie sehen können:

1. wie eine virtuelle Kamera so kalibriert wird, dass sie auf ein Hintergrundfoto so schaut wie der Fotograf die Kamera beim Fotografieren des Hintergrundfotos eingestellt und gehaltenhat. Das Koordinatensystem des 3D-Programms erscheint dann so, dass man den Entwurf masstäblich und in seiner Verdrehung passend zur Perspektive des Fotos integrieren kann.
Ähnliche Techniken sind auch in 2D bei der Produktion historischer Filme angewendet worden, wenn z. B. eine nicht mehr vorhandene Festung als Kulisse so gemalt wurde und vor die reale Landschaft so positioniert wurde, dass sie im Film mit der gefilmten Landschaft perfekt verschmolz.

2. wie man der Szene einen physikalischen Himmel zufügt, dem man genau die Beleuchtungsrichtung gibt, die im verwendeten Hintergrundfoto herrschte. Hier muss man das Himmelsobjekt entsprechend der am Standort geltenden Himmelsrichtung verdrehen und dafür sorgen, dass die globalen Standort-Koordinaten (Googleearth) sowie Datum und Uhrzeit des Fotos (Foto Metadaten) stimmen.

3. wie man ein Bodenobjekt anlegt und weitere Flächen so positioniert und texturiert, dass sie in der Lage sind, Schatten des Entwurfes zu empfangen. Die Flächen müssen die grobe Geometrie des Standortes nachbilden. In einem Rendertag stellt man für die Flächen ein, dass sie keinen Schatten werfen und dass sie Compositing-Objekte sind. Sie erhalten als Material das Hintergrundobjekt-Material in einer Frontalprojektion.

Die Hintergrundbilder der einzelnen Szenen liegen ebenfalls hier und müssen den vorhandenen Materialien der C4D-Dateien zugeordnet werden.

Ein Beleuchtungsexperiment wurde der Hiddensee Szene beigefügt, um zu zeigen wie sich Beleuchtungseffekte auf den Entwurf und auch das 2D-3D-Compositing-Szenario des Hintergrundbildes auswirken können.

Auch 2D-Content kann auf vielfältige Weise in 3D-Welten überführt werden, wie am Beispiel der Grafik zum Römischen Haus zu sehen ist. Das der Perspektive mit geneigtem Blick vorgeblendete Portal des Untergeschosses
wurde als Vordergrundobjekt mit Alphakanal der Szene vorgeschaltet. einige wichtige Ebenen, Fassaden- und Dachelemente wurden bereits für ein Kompositing nachgebaut. Das geht natürlich mit entsprechendem Zeitaufwand viel detaillierter.

mfG
Prof. Andreas Kästner

Kalibrieren_Erfurt1.c4d Kalibrieren_Erfurt2.c4d Kalibrieren_Erfurt3.c4d Hof_Kalibrierung.c4d Hof_links.jpg Kopie.tiff Raster auf Hiddensee.c4d Farbraster auf Hiddensee.c4d Compositing_RH.c4d

Perspektive ins Foto 3

edit ~ 0 kommentare/fragen ~ 24. Jan 2017 13:30

Die Fotoperspektiven wurden mit ArchiCAD 18 konstruiert. Die Dateien sind ca 10 MB groß und zu groß für einen upload. Wer Interesse hat, diese traditionelle Perspektivekonstruktion mit CAD selbst auszuprobieren, kann die Dateien an der Professur abholen. ArchiCAD kann man bei Graphisoft kostenfrei gegen einen Studentennachweis herunterladen.

Hallo erstes Semester,

zum Konstruieren einer Perspektive in ein Foto kommt hier ein weiteres Beispiel vom EGA-Park. Man muss im Foto einen Bezug für den Entwurf haben, um dort den Anschluss zu finden.In diesem Beispiel sind das die beiden roten Linien im Hochformat. Auch deren Dimensionen sollten aus dem Lageplan hervorgehen oder vor Ort gemessen werden, damit die Grössenverhältnisse des Entwurfes auch zum Standort passen. Im Querformat sind er die Mauern im Vordergrund.

Hochformat
Aus den Metadaten des Fotos konnte ich die verwendete Brennweite und das verwendete Kameramodell entnehmen. Der verwendete Sensor hat einen crop-Faktor von 4,5. Das Bildseitenverhältnis ist 3:4. Wenn man die Tangensfunktion verwendet, ergibt sich daraus ein Blicköffnungswinkel von 35° in Portraitmodus. Mit diesem Winkel rindert man im Grundriss den Augpunkt.

Die Verlängerung der linken Kante zum Horizont ergibt einen leicht zum Hauptpunkt verdrehten rechten Fluchtpunkt und damit einen weit entfernten nicht verwendbaren linken Fluchtpunkt. Das Quadratraster und der Kubus werden deshalb unter Zuhilfenahme der Diagonalenfluchtpunkte konstruiert. Auch die Höhenmasslinie bezieht sich auf die verlängerte rechte Diagonale des Kubus.

Die Höhen können alternativ auch aus dem Diagonalenfluchtpunkt der echten Kubuswand konstruiert werden. Dieser wird aus einer senkrechten Schnitebene, die durch das Auge und den rechten Fluchtpunkt gelegt wird, konstruiert. Vom Auge wird unter 45° ein Strahl mit der Bildebene verschnitten (schwarz) und dann in die Ansicht des Bildes übertragen.

Das Beispiel muss angeklickt werden und aus dem sich öffnenden Fenster gesichert werden, damit es in voller Auflösung vorliegt.

Querformat1
Der Platzhalter für den Entwurf bezieht sich auf die Mauerecke im Vordergrund. Sockel- und Dachkante schneiden sich in Verlängerung in Höhe des Horizontes, auf dem man durch verlängern der beiden Mauerkanten die Fluchtpunkte des Entwurfes findet (rot).

Da die Kamera und ihr Sensor bekannt war (Cropfaktor =4.5) ergab sich aus der benutzten Brennweite ein Blicköffnungswinkel des Landschaftsformates (quer) von 52°. Danit kann unter die Bildebene (untere Fotokante) der Sehkegel eingezeichnet werden und das Auge.

Die Fluchtpunkte auf dem Horizont werden auf die Bildebene des Grundrisses (unterer Fotorand) heruntergleitet und mit dem Auge verbunden. Unter 45° Verdrehung zu den Hauptrichtungen des Entwurfes findet man die Fluchtpunkte der Diagonalrichtungen (blau). Am Auge sind die Winkelzusammenhänge eingetragen. Die Fluchtpunkte der Diagonalrichtungen werden auf den Horizont des Bildes hochgelotet.

Mit Hilfe der Fluchtpunkte (rot und blau) wird beginnend an der rechten Mauer ein perspektives Quadratraster entwickelt. Mit einem Quadrat Abstand zur linken Mauer soll im vierten Feld von hinten ein Pavillon in Kubusform entstehen, der an drei Seiten vom Volumen eines Tragwerks umgeben sein soll.

Die Höhen ermittelt man entweder mit einer Wanddiagonalen vom Diagonalenfluchtpunkt FDO (schwarz) oder mit Hilfe der Höhenmasslinie. Um diese zu konstruieren werden aus dem Bild die unteren Punkte des Kubus zum unteren Bildrand gelotet und dort mit Sehstrahlen zum Auge zurückverfolgt.in geeignetem Masstab wirrer Grundriss des Kubus in der bereits festliegenden Verdrehungauf den zurückverfolgten Sehstrahlen positioniert und mit dem Rest des Rasters ergänzt.

Die Höhenmasslinie entsteht als Lot im Bild dort, wo die lange Aussenlinie des Rasters unter dem Foto verschwindet. Die Höhenmasse des Entwurfes müssen bezogen auf den Horizont im gewählten Masstab des Grundrisses auf der Höhenmasslinie angetragen werden.

Querformat 2

Auch in diesem Beispiel ist der Anknüpfungspunkt des Entwurfes die Treppe des Geländesprunges. Man muss wissen wie breit der Pavillon bezogen auf den Standort sein soll, hier orientiert sich die Breite am Sockel der Skulptur im Vordergrund.

Als Blicköffnungswinkel ergab sich aus den Metadaten des Bildes und den technischen Daten der Kamera 44°,18° und damit der Augpunkt des Fotografen im Grundriss. Bringt man je zwei parallele Referenzkanten (Sockel der Skulptur und Dach des ersten Ausstellungsgebäudes) zum Schnitt, so zeigt sich übereinstimmend die Lage des Horizontes. Die Bilddiagonalen schneiden einander nur wenig darunter, Der Blick war also fast waagerecht!

Die verlängerte Fluchtung der Treppe bringt den rechten Fluchtpunkt des Entwurfes. Der Fluchtpunkt wird von der Horizontlinie auf die Bildebene des Grundrisses gelotet und mit einem Sehstrahl zum Auge zurückverfolgt. die linke Entwurfsrichtung (90° zur rechten verdreht) führt zu einem unpraktischen weil weit entfernten Fluchtpunkt, den man mit den beiden Diagonalenfluchtpunkten umgehen kann.

Die Treppenstufen werden auf die untere Bildkante gelotet und mit Sehstrahlen zurückverfolgt. In einem geeigneten Masstab und so verdreht, wie es die rechte Verdrehrichtung des Entwurfes vorschreibt, wird der Standort und der Entwurf im Grundriss eingezeichnet und mit Sehstrahlen ins Bild projiziert.

Für die Höhenmasslinie wird die nach links weisende Diagonale im Grundriss bis zur Bildebene verlängert und als Höhenmasslinie in das Bild hochgelotet. Die Höhe von Grund und Deckfläche wird auf der HML bezogen auf den Horizont im für den Grundriss gewählten Masstab angetragen und mit FDL (Fluchp. der Diagonalen lins) auf den Kubus übertragen. Alternativ kann man FDO (Fluchtpunkt der Diagonalen oben) verwenden wie bei Querformat 1.

Mit freundlichen Grüßen
Prof. Andreas Kästner

Tutorial zur Distanzbestimmung

edit ~ 0 kommentare/fragen ~ 24. Jan 2017 13:15

Hallo erstes Semester,

hier noch ein kleines Tutorial mit dessen Hilfe man recht effektiv die Distanz aus dem ermittelten Gesichtsfeldwinkel der Kamera ermitteln kann. Man benötigt

- das Datenblatt der verwendeten Kamera
- das Info-Fenster des Fotos mit den Metadaten (Brennweite
- ein Kameraobjekt, das man in Cinema4D R16 zur Umrechnung nutzt

Die Vorgehensweise wird im beigefügten Bild gezeigt

Perspektive ins Foto 2

edit ~ 0 kommentare/fragen ~ 24. Jan 2017 12:04

Hallo Bachelor Architekten

es ist wichtig, die eigene Idee überzeugend im vorhandenen Kontext darzustellen. Dabei kann ein Standortfoto helfen. In diesem Tutorium könnt ihr lernen, wie ihr euere Idee räumlich mit einer Perspektivekonstruktion im Standortfoto präsentiert.

Weiterhin sind hier einige ausgewählte Standortfotos zu finden.

Schulhof

mfG Prof. A. Kästner

Perspektivekonstruktion in Hintergrundbild

edit ~ 2 kommentare/fragen ~ 24. Jan 2017 12:00

Hallo Erstes Semester

Hier findet ihr einen link zu einer Gif-Animation, in der gezeigt wird, wie man die perspektiven Elemente aus einem Hintergrundfoto rekonstruiert:

Fotoperspektive

Schulhof

Die Schrittfolge:
01 Hauptpunkt HP ermitteln (in der Regel die Mitte des Fotos
02 Fluchtpunkte von 2 waager. senkr. zueinander stehenden Horizont waagerecht Kanten bestimmen
03 Fluchtpunkte verbinden=Horizont
04 Horizont und Foto waagerecht ausrichten
05 Bildebene unter Foto aufspannen
06 Fluchtpunkte auf Bildebene herunterloten
07 Thaleskreis unter die Fluchtpunkte konstruieren
08 Lot von HP auf den Thaleskreis fällen=Auge im Grundriß
09 Auge mit Fluchtpunkten verbinden=Grundrißrichtungen
10 wichtige senkr. Gebäudekanten zur Bildebene verlängern
11 von den Berührungspunkten Sehstrahlen zum Auge schicken
13 Grundriß entsprechend der Grundrißrichtungen und Sehstrahlen unter das Foto montieren (geeigneter Maßstab!)
14 Gebäudegrundrißkante zur Bildebene verlängern
15 Höhenmaßlinie ins Foto loten
16 eigenes Projekt maßstabsgerecht in Grundriß einfügen
17 räumliche Bezüge zum Hintergrundbild finden
18 Fluchtpunkte des eigenen Objektes ermitteln durch paralleles Verschieben der Objektrichtung durch das Auge und Verlängern bis zur Bildebene, dann auf Horizont hochloten... der Rest ist bereits bekannt (Beispiel Übereckperspektive)

Ein weiteres Lehrblatt zum Thema kann hier herunter geladen werden (unter dem Bild den Link zur Druckversion anklicken!):

Fotoperspektive

Hier noch ein link zur Demonstration der Arbeit mit Hintergrundbildern in Cinema4D ab Version 14:

Hintergrundbild in C4D

mfG. Prof. A. Kästner

Schatten und Spiegelung

edit ~ 2 kommentare/fragen ~ 10. Jan 2017 12:35

Liebe Bachelorstudenten zum Thema Schattenkonstruktion findet ihr hier Begleitmaterial.

Hier gibt es zwei Tutorials zur Schattenkonstruktion. Zum Anzeigen der Tutorials benötigt man den Adobe shockwave player Nach der Installation kann dann die aufgerufene Webseite für den offline Betrieb lokal und damit permanent sichern.

Hinweis für 64 bit Betriebssysteme: Shockwave arbeitet unter Safari nur im 32 bit Modus (im Info-fenster von Safari das x entsprechend setzen!).

Tutorials anklicken!
Schatten senkrechter, schräger und waagerechter Stäbe fallen auf unterschiedliche Flächen

Konstruktion des Schlagschattens in einer Zentralperspektive

In der Datei vdV_Schreibtisch (Cinema4d R12) sind drei Beleuchtungsmodelle enthalten, mit denen man experimentieren kann. C4D sollte im blauen PC-Pool installiert sein.

mfG. A. Kästner

vdV_Schreibtisch.c4d

Perspektivevorlesung vom 06. 12. 2016

edit ~ 6 kommentare/fragen ~ 6. Dez 2016 09:30

Hallo erstes Semester,
Hier kommen die Darstellungen zur Perspektivekonstruktion.
mfG. Prof. A. Kästner

Zentralperspektive übereck

edit ~ 2 kommentare/fragen ~ 6. Dez 2016 08:00

Hallo erstes Semester,

aus diesem Tutorial kann man lernen, wie man eine Übereckperspektive des eigenen Entwurfes aus dem Grundiss oder Lageplan konstruiert.

Laden Sie für eine offline Verwendung Uebereck.app für Mac oder Uebereck.exe für PC herunter oder Uebereck.dcr für die Verwendung im javafähigen Browser in beiden Systemen.

Zum Anzeigen von Uebereck.dcr benötigt man den Adobe shockwave player Nach der Installation kann dann die .dcr-Datei in ein neues Browserfenster werfen.

Bitte sorgen Sie dafür, dass der Browser in 32-Bitmodus arbeitet, da das Plugin keine 64Bit Verarbeitung zulässt! Bem Mac wird das im Programminfofenster des Browsers eingestellt.

mfG. Prof. A. Kästner

Downloadbereich:

Uebereck.app.zip Uebereck.exe Uebereck.dcr

Materialsammlung zur Axonometrie-Vorlesung

edit ~ 0 kommentare/fragen ~ 8. Nov 2016 07:07

Liebe Studierende des ersten Semesters,

hier finden Sie einige links zu interaktiven Darstellungen von Axonometrien. Ziehen Sie mit der Maus an den grossen Punkten, um die Darstellungen zu bewegen oder zu skalieren.

allgemeine Axonometrie

Militärperspektive

Kavalierperspektive

Isometrie

Weitere Seiten mit interaktiven Konstruktionen finden Sie unter dem kursiv dargestellten Menüpunkt materialien/Perspektive

materialien/Perspektive

Sollte das Fenster frei bleiben, ist möglicherweise Java auf dem benutzten Gerät nicht aktiv, veraltet oder blockiert. Im Java Kontrollfeld muss es aktiviert werden oder ggf. für die Uniwebsite http://www.uni-weimar.de freigegeben werden. Man kann in der Regel Web-Adressen gezielt eintragen und für die Ausführung von Java freigeben. Ggf. hilft auch Firefox statt Safari!

mfG. Prof. Andreas Kästner

Räume in. Häusern

edit ~ 0 kommentare/fragen ~ 11. Okt 2016 22:22

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