16.5 HDR-Bilder für 3D 
Neben Innen- und Außenaufnahmen mit extremem Belichtungsumfang findet sich ein weiterer wichtiger Anwendungszweck für HDR-Bilder im Bereich 3D-Grafik. Seit einiger Zeit geht man dazu über, manche 3D-Szenen (vor allem in der Architektur-Visualisierung und im Produkt-Design) nicht mehr mit (virtuellen) Lichtquellen zu beleuchten, sondern für die Beleuchtung Farb- und Lichtwerte der gesamten Umgebung heranzuziehen.
Abbildung 16.107 Sieben Aufnahmen einer Spiegelkugel mit jeweils einer Blende Unterschied
Dafür nimmt man Voll- oder auch nur Halbkugel-Panoramen, die mittels Bracketing als HDR aufgenommen werden (zu HDR siehe Abschnitt 2.15, zu Panoramen Abschnitt 8.10).
Diese Verfahren (Stichworte Radiosity und Global Illumination) sind zwar sehr rechenaufwendig, weil praktisch alle sichtbaren Oberflächen für die Lichtverhältnisse der Szene berücksichtigt werden müssen, aber die Bildqualität und Natürlichkeit der Lichtstimmungen sind dafür umso beeindruckender.
16.5.1 HDR-Maps selbst erstellen
HDR-Umgebungen kann man mit Fischaugen-Objektiven oder einfacher und billiger z. B. mittels farbloser Weihnachtskugeln (Mirror Ball) fotografieren (natürlich in diversen Belichtungsstufen). Da sie nur zur Beleuchtung dienen, müssen die Aufnahmen nicht einmal besonders scharf sein.
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In den beiden gerenderten Bildern in Abbildung 16.109 dient die relativ unscharfe Himmelskugel mit dem HDR-Bild nur für Spiegelungen und Beleuchtung. Das scharfe Hintergrundbild ist eine einfache Aufnahme mit einem normalen Objektiv, die im Hintergrund der 3D-Kamera liegt. Die Himmelskugel wird daran ungefähr ausgerichtet. Dies ist ein übliches Vorgehen. |
Eine solche »Light Probe« kann man mit HDRShop (www.hdrshop.com, nur für Windows, freie Software) in ein Vollkugel-Panorama konvertieren. Alternativ kann man auch das Photoshop-Plugin Flexify benutzen (www.flamingpear.com/flexify.html, für Mac und Windows, 35 US$). Es bietet eine einfache Konvertierung von Mirror Ball zu einer Kugelabwicklung, auch »equirektangulares Bild« genannt, das für die Texturierung der Himmelskugel im 3D-Programm gebraucht wird. Aus diesem Grund ist Flexify eines der noch recht seltenen Plugins, die mit 32-Bit-Bildern funktionieren.
Abbildung 16.108 Konvertierung von Spiegelkugel zu Kugelabwicklung mit Flexify
Man beachte bei den beiden Renderings die Unterschiede in der Bilddynamik, wobei die Himmelskugel einmal mit einem 8-Bit-TIFF und einmal mit einem 32-Bit-HDR-Bild bezogen wurde.
Abbildung 16.109 3D-Szene mit 8-Bit-TIFF beleuchtet (links) und mit einem 32-Bit-HDR-Bild (rechts)
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