@caesar_andy:
Naja, alles schön und gut, und natürlich hast du auch recht mit der Unterscheidung zwischen "nach heutigen Erkenntnissen theoretisch machbar" und "nach heutigen Erkenntnissen NICHT machbar".
Letzten Endes aber läuft es doch darauf hinaus, daß ein Rotationskörper-Design uns vor WEIT größere Herausforderungen stellt, was die Zusammenarbeit angeht, als ein Design, daß auf diese "wissenschaftlichen Spitzfindigkeiten" verzichtet.
Auch nachdem FightFear jetzt mal eine grobe Skizze eingestellt hat, kann ich mir immer noch nicht vorstellen, wie zum Geier wir denn da gemeinschaftlich dran arbeiten sollen - so ein Fliehkraftring dürfte doch eine einzige solide Struktur sein, da is einfach nich mal eben mit Arbeit aufteilen.
Wie FightFear schon gesagt hat, gäb´s durchaus noch die Möglichkeit, Rotationselemente von aussen unsichtbar in Gehäusen unterzubringen.
Das wäre zwar vielleicht technisch ineffektiv, dafür aber unabhängiger und WIR wären da designmäßig unabhängiger.
Ich werd da nochmal in mich gehen und nachdenken müssen.
Vielleicht komme ich ja auf eine gute Idee, wie das Ganze KONKRET aussehen könnte.
Denn, sorry, aber das fehlt mir einfach immer noch.
Derweil erstmal etwas Basiswissen zu SDS.
Ja, das muß jetzt mal sein, denn ich halte es für Wissen, daß man früher oder später haben sollte, wenn man sich mit 3D-Modellierung beschäftigt.
Um das mal etwas abzugrenzen, packe ich den folgenden Text ins´Zitat-Format.
Meine ursprüngliche Frage zielte hier darauf ab:
Soll ich mir die Arbeit machen, und die Objekte für SDS optimieren, damit sie nachher maximal gut aussehen, oder soll ich schlampen und sie einfachst möglich machen?
Das ist in sofern eine nicht unwichtige Frage, weil sich mit SDS bei runden Objekten eine Menge modellierte Geometrie einsparen lässt.
Um z.B. so einen Fliehkraftring ausreichend rund zu bekommen, muß ich dem eventuell unsagbar viele Polygone geben, während er als SDS nicht mehr als sagen wir mal 24 Seiten bräuchte, und trotzdem perfekt rund wäre.
Wenn wir das jetzt für die verschiedenen Objekte in der Szene zusammenrechnen, dann könnte die Differenz der Polygonanzahl zwischen normalen und SDS-Objekten gigantisch sein.
Im Extremfall könnte eine Szene, die auf SDS verzichtet, das fünf-, zehn, zwanzigfache an Polygonen brauchen - und damit auch an Speicher.
Gerade bei einer großen Szene kann das also extrem in´s Gewicht fallen, bis hin zum Punkt, wo die Szene im einen Fall noch problemlos handhabbar ist, dir im anderen Fall aber der Computer abkackt.
Bei eckigen/kantigen Objekten braucht man kein SDS.
Bei gerundeten Objekten hingegen ist es sehr sinnvoll.
Und deshalb eben meine Frage, ob wir hier von Anfang an drauf achten wollen, oder nicht.
@FightFear: Wenn du einen parametrischen Modeller benutzt, dann wird das da natürlich schon schwierig, um nicht zu sagen vermutlich unmöglich, die Modelle für SDS zu optimieren.
Kannst du denn mal eine Angabe machen, wieviele Polygone der von dir hier vorgestellte Reaktor besitzt, nachdem du ihn in Blender importiert hast?
Damit wir/ich mal einen Vergleich hätte/n.
Naja, alles schön und gut, und natürlich hast du auch recht mit der Unterscheidung zwischen "nach heutigen Erkenntnissen theoretisch machbar" und "nach heutigen Erkenntnissen NICHT machbar".
Letzten Endes aber läuft es doch darauf hinaus, daß ein Rotationskörper-Design uns vor WEIT größere Herausforderungen stellt, was die Zusammenarbeit angeht, als ein Design, daß auf diese "wissenschaftlichen Spitzfindigkeiten" verzichtet.
Auch nachdem FightFear jetzt mal eine grobe Skizze eingestellt hat, kann ich mir immer noch nicht vorstellen, wie zum Geier wir denn da gemeinschaftlich dran arbeiten sollen - so ein Fliehkraftring dürfte doch eine einzige solide Struktur sein, da is einfach nich mal eben mit Arbeit aufteilen.
Wie FightFear schon gesagt hat, gäb´s durchaus noch die Möglichkeit, Rotationselemente von aussen unsichtbar in Gehäusen unterzubringen.
Das wäre zwar vielleicht technisch ineffektiv, dafür aber unabhängiger und WIR wären da designmäßig unabhängiger.
Ich werd da nochmal in mich gehen und nachdenken müssen.
Vielleicht komme ich ja auf eine gute Idee, wie das Ganze KONKRET aussehen könnte.
Denn, sorry, aber das fehlt mir einfach immer noch.
Derweil erstmal etwas Basiswissen zu SDS.
Ja, das muß jetzt mal sein, denn ich halte es für Wissen, daß man früher oder später haben sollte, wenn man sich mit 3D-Modellierung beschäftigt.
Um das mal etwas abzugrenzen, packe ich den folgenden Text ins´Zitat-Format.
SDS steht für SubDivision Surface.
Bei SDS handelt es sich um ganz gewöhnliche Polygonmeshes, die aber vom SDS-fähigen Programm in einer bestimmten Weise behandelt werden.
Konkret "macht" SDS folgendes - die bestehende, modellierte, Polygon-Geometrie wird genommen und vom Programm weiter unterteilt.
Dabei wird die modellierte Geometrie nicht tatsächlich verändert, diese Veränderung geschieht sozusagen nur im Arbeitsspeicher des Computers.
Es gibt unterschiedliche Arten, die Geometrie mit SDS zu unterteilen, die bedeutendste ist hier eine Unterteilung, die das Objekt so rendert, als sei es aus Kurven (quasi NURBS-Kurven, weshalb SDS bei Cinema 4D auch "HyperNURBS" genannt werden) zusammengesetzt.
Das Besondere daran ist, daß ein einfaches, vorher kantiges, Objekt mit SDS plötzlich gerundet wird, es bekommt weiche Kanten mit fließenden Übergängen.
Bei SDS kann man einstellen, wie oft ein Objekt unterteilt werden soll, man spricht dann von Subdivision Levels, also Unterteilungsstufen.
Stufe 1 entspricht dem ganz gewöhnlichen Objekt, Stufe 2 einer einmaligen Unterteilung, Stufe 3 unterteilt dieses bereits unterteilte Objekt nochmal, und so weiter.
Hiermit kann man dann mehrere Dinge machen, diese Unterteilungsstufen spielen z.B. für Sculpting eine große Rolle, aber für diesen jetzigen Fall ist das erstmal irrelevant.
Wichtig ist, daß ich mit SDS ein ganz normales Polygon-Objekt so rund bekomme, wie mir das sonst nicht möglich ist.
Um z.B. einen Zylinder wirklich rund zu bekommen, müsste ich bei einer ganz normalen Polygonoberfläche den Seiten des Zylinders hunderte oder tausende von Polygonen geben, damit man die einzelnen Kanten nicht mehr erkennt.
Hier hilft, als Alternative, z.B. Sketchup (aber eigentlich jedes 3D-Programm der letzten 10-15 Jahre) ein wenig aus, indem es mir die Möglichkeit gibt, ein Objekt als "smooth" darzustellen.
Hierzu wird Phongshading verwendet.
Phongshading ist etwas anderes als SDS, Phongshading interpoliert lediglich die Kanten eines Polygon-Objektes so, daß sie runder erscheinen, weicher.
Auch bei einem derart gerundeten Objekt kann ich im Normalfall aber immer noch einzelne Polygone, einzelne Kanten erkennen.
Bei SDS ist das im allgemeinen nicht der Fall. Blender hat keine so tolle SDS-Unterstützung, so daß ich da bei SDS Level 3 teils immer noch einzelne Polygone/Kanten erkennen kann; hier kann ich dann aber notfalls einfach ein Level weiter hoch gehen, SDS Level 4, so daß die Polygone des Objektes eben noch einmal unterteilt werden, und die Objektoberfläche noch glatter, noch runder wird.
Ich hab da mal eben was vorbereitet:
Hier habe ich drei Zylinder gerendert - die oberen beiden Reihen zeigen den GLEICHEN Zylinder, nur unterschiedlich gerendert.
Einmal als SDS (Level 2 glaubich), einmal Phong-schattiert und einmal ganz normal.
Wie du siehst, ist der SDS-Zylinder perfekt rund.
Unten siehst du auch, wie das Netz aussieht, wenn es gerendert ist - das Bild ganz rechts zeigt hierbei die eigentlich modellierte Geometrie.
Diese zig Unterteilungen, die man beim SDS-Zylinder sehen kann, werden also aus dem ganz rechten Zylinder in Echtzeit erzeugt.
Zum Vergleich hab ich mal die phongschattierte Version dazu gepackt.
Das Ganze hat einen ganz gigantischen Vorteil, aber auch einen Haken.
Der Vorteil ist, daß ich mit unglaublich wenig Geometrie perfekt runde Objekte herstellen kann.
Wie du an den Linien des SDS-Zylinders erkennen kannst, sind selbst diese Linien teilweise gerundet, also runde Kurven, nicht einfach nur gerade Linien.
Diese Möglichkeit, perfekte Rundungen zu erzeugen, kann eine Menge Arbeit, eine Menge Polygone, eine Menge Speicher einsparen helfen.
Der Nachteil aber, den habe ich unten drunter illustriert.
Das Objekt wird eben gerundet - normalerweise überall.
Es gibt fortgeschrittene Funktionen (Edge Weights), um dem jeweiligen Programm zu sagen, welche Linien es runden soll und welche nicht, aber die werden noch nicht von jedem Programm unterstützt.
Es ist also total einfach, hier runde Objekte zu erzeugen, es ist mit SDS aber weitaus schwieriger, harte Kanten zu erzeugen.
Das Bild unten rechts stellt den oberen Teil eines ganz einfachen Zylinders dar.
Man sieht, daß der nicht mehr nach einem Zylinder aussieht.
Beim Bild in der Mitte habe ich eine Linie eingefügt, die knapp unterhalb des oberen "Deckels" des Zylinders verläuft.
Hier wird die Kante schon härter, ist aber immer noch weich.
Beim Bild ganz unten rechts habe ich zusätzlich noch eine weitere Linie einfügt, und zwar oben auf der Deckfläche, so daß sie ganz ganz knapp an der Kante entlang läuft.
Hier wird dann aus dem runden Knubbelzylinder endlich ein Zylinder mit harten Kanten.
Dieses Modell habe ich dann auch für die oberen drei Zylinder verwendet (die ja identisch sind bis auf die Art, wie sie berechnet werden).
Hier kann man aber vielleicht auch eines erkennen - die Kanten sind hart, aber nicht PERFEKT hart, nicht mathematisch perfekte Kanten.
Das hat nebenbei einen eventuell recht bedeutenden Vorteil, nämlich daß diese Kanten auch Licht "fangen".
Da wir es in der stofflichen Welt auch quasi nie mit mathematisch perfekten Kanten zu tun haben, wirkt das generell realistischer.
Fazit:
SDS beruht auf einfachen Polygonnetzen, auf ganz normalen, da ist keine Zauberei bei.
Es ist bloß eine Art, diese Netze/Meshes vom Computer anders interpretieren und berechnen, darstellen zu lassen.
Dafür, daß ein Objekt als SDS auch so aussieht, wie es aussehen soll, muß das jeweilige Objekt aber eben eventuell schon daraufhin entworfen sein, damit man eben z.B. die harten Kanten bekommt und nicht lächerlich gerundete "Kanten".
Ein für SDS optimiertes Objekt kann immer noch genauso gut als normales ungerundetes Polygonobjekt dargestellt werden, andersrum ist das aber eben nicht immer der Fall.
Nicht immer heißt, um mal kurz ein Beispiel zu nennen, daß es bei einem Torus/Donut keinen Unterschied macht - dieser besitzt keine Kanten, hat keine Deckflächen, keinen Anfang und kein Ende, er kann in jedem Fall genauso gut gerundet wie ungerundet dargestellt werden.
Ein einfacher Würfel aus sechs Polygonen aber würde als SDS zu einer Kugel gerundet werden.
Ganz konkret bedeutet das, daß es mehr Arbeit macht, ein Objekt für SDS zu optimieren.
Ich mache das gewohnheitsmäßig fast immer so, was sicher auch ein Grund dafür ist, daß ich selbst für einfachere Objekte eine halbe Ewigkeit brauche.
Man muß hier also abwägen, man kann beides ja auch kombinieren.
Ich kann einen SDS-gerundeten Zylinder nehmen und oben drauf einen ungerundeten einfachen Polygonwürfel setzen - dann hätte ich die ideale Kombination.
Dozenten-Modus aus
Bei SDS handelt es sich um ganz gewöhnliche Polygonmeshes, die aber vom SDS-fähigen Programm in einer bestimmten Weise behandelt werden.
Konkret "macht" SDS folgendes - die bestehende, modellierte, Polygon-Geometrie wird genommen und vom Programm weiter unterteilt.
Dabei wird die modellierte Geometrie nicht tatsächlich verändert, diese Veränderung geschieht sozusagen nur im Arbeitsspeicher des Computers.
Es gibt unterschiedliche Arten, die Geometrie mit SDS zu unterteilen, die bedeutendste ist hier eine Unterteilung, die das Objekt so rendert, als sei es aus Kurven (quasi NURBS-Kurven, weshalb SDS bei Cinema 4D auch "HyperNURBS" genannt werden) zusammengesetzt.
Das Besondere daran ist, daß ein einfaches, vorher kantiges, Objekt mit SDS plötzlich gerundet wird, es bekommt weiche Kanten mit fließenden Übergängen.
Bei SDS kann man einstellen, wie oft ein Objekt unterteilt werden soll, man spricht dann von Subdivision Levels, also Unterteilungsstufen.
Stufe 1 entspricht dem ganz gewöhnlichen Objekt, Stufe 2 einer einmaligen Unterteilung, Stufe 3 unterteilt dieses bereits unterteilte Objekt nochmal, und so weiter.
Hiermit kann man dann mehrere Dinge machen, diese Unterteilungsstufen spielen z.B. für Sculpting eine große Rolle, aber für diesen jetzigen Fall ist das erstmal irrelevant.
Wichtig ist, daß ich mit SDS ein ganz normales Polygon-Objekt so rund bekomme, wie mir das sonst nicht möglich ist.
Um z.B. einen Zylinder wirklich rund zu bekommen, müsste ich bei einer ganz normalen Polygonoberfläche den Seiten des Zylinders hunderte oder tausende von Polygonen geben, damit man die einzelnen Kanten nicht mehr erkennt.
Hier hilft, als Alternative, z.B. Sketchup (aber eigentlich jedes 3D-Programm der letzten 10-15 Jahre) ein wenig aus, indem es mir die Möglichkeit gibt, ein Objekt als "smooth" darzustellen.
Hierzu wird Phongshading verwendet.
Phongshading ist etwas anderes als SDS, Phongshading interpoliert lediglich die Kanten eines Polygon-Objektes so, daß sie runder erscheinen, weicher.
Auch bei einem derart gerundeten Objekt kann ich im Normalfall aber immer noch einzelne Polygone, einzelne Kanten erkennen.
Bei SDS ist das im allgemeinen nicht der Fall. Blender hat keine so tolle SDS-Unterstützung, so daß ich da bei SDS Level 3 teils immer noch einzelne Polygone/Kanten erkennen kann; hier kann ich dann aber notfalls einfach ein Level weiter hoch gehen, SDS Level 4, so daß die Polygone des Objektes eben noch einmal unterteilt werden, und die Objektoberfläche noch glatter, noch runder wird.
Ich hab da mal eben was vorbereitet:
Hier habe ich drei Zylinder gerendert - die oberen beiden Reihen zeigen den GLEICHEN Zylinder, nur unterschiedlich gerendert.
Einmal als SDS (Level 2 glaubich), einmal Phong-schattiert und einmal ganz normal.
Wie du siehst, ist der SDS-Zylinder perfekt rund.
Unten siehst du auch, wie das Netz aussieht, wenn es gerendert ist - das Bild ganz rechts zeigt hierbei die eigentlich modellierte Geometrie.
Diese zig Unterteilungen, die man beim SDS-Zylinder sehen kann, werden also aus dem ganz rechten Zylinder in Echtzeit erzeugt.
Zum Vergleich hab ich mal die phongschattierte Version dazu gepackt.
Das Ganze hat einen ganz gigantischen Vorteil, aber auch einen Haken.
Der Vorteil ist, daß ich mit unglaublich wenig Geometrie perfekt runde Objekte herstellen kann.
Wie du an den Linien des SDS-Zylinders erkennen kannst, sind selbst diese Linien teilweise gerundet, also runde Kurven, nicht einfach nur gerade Linien.
Diese Möglichkeit, perfekte Rundungen zu erzeugen, kann eine Menge Arbeit, eine Menge Polygone, eine Menge Speicher einsparen helfen.
Der Nachteil aber, den habe ich unten drunter illustriert.
Das Objekt wird eben gerundet - normalerweise überall.
Es gibt fortgeschrittene Funktionen (Edge Weights), um dem jeweiligen Programm zu sagen, welche Linien es runden soll und welche nicht, aber die werden noch nicht von jedem Programm unterstützt.
Es ist also total einfach, hier runde Objekte zu erzeugen, es ist mit SDS aber weitaus schwieriger, harte Kanten zu erzeugen.
Das Bild unten rechts stellt den oberen Teil eines ganz einfachen Zylinders dar.
Man sieht, daß der nicht mehr nach einem Zylinder aussieht.
Beim Bild in der Mitte habe ich eine Linie eingefügt, die knapp unterhalb des oberen "Deckels" des Zylinders verläuft.
Hier wird die Kante schon härter, ist aber immer noch weich.
Beim Bild ganz unten rechts habe ich zusätzlich noch eine weitere Linie einfügt, und zwar oben auf der Deckfläche, so daß sie ganz ganz knapp an der Kante entlang läuft.
Hier wird dann aus dem runden Knubbelzylinder endlich ein Zylinder mit harten Kanten.
Dieses Modell habe ich dann auch für die oberen drei Zylinder verwendet (die ja identisch sind bis auf die Art, wie sie berechnet werden).
Hier kann man aber vielleicht auch eines erkennen - die Kanten sind hart, aber nicht PERFEKT hart, nicht mathematisch perfekte Kanten.
Das hat nebenbei einen eventuell recht bedeutenden Vorteil, nämlich daß diese Kanten auch Licht "fangen".
Da wir es in der stofflichen Welt auch quasi nie mit mathematisch perfekten Kanten zu tun haben, wirkt das generell realistischer.
Fazit:
SDS beruht auf einfachen Polygonnetzen, auf ganz normalen, da ist keine Zauberei bei.
Es ist bloß eine Art, diese Netze/Meshes vom Computer anders interpretieren und berechnen, darstellen zu lassen.
Dafür, daß ein Objekt als SDS auch so aussieht, wie es aussehen soll, muß das jeweilige Objekt aber eben eventuell schon daraufhin entworfen sein, damit man eben z.B. die harten Kanten bekommt und nicht lächerlich gerundete "Kanten".
Ein für SDS optimiertes Objekt kann immer noch genauso gut als normales ungerundetes Polygonobjekt dargestellt werden, andersrum ist das aber eben nicht immer der Fall.
Nicht immer heißt, um mal kurz ein Beispiel zu nennen, daß es bei einem Torus/Donut keinen Unterschied macht - dieser besitzt keine Kanten, hat keine Deckflächen, keinen Anfang und kein Ende, er kann in jedem Fall genauso gut gerundet wie ungerundet dargestellt werden.
Ein einfacher Würfel aus sechs Polygonen aber würde als SDS zu einer Kugel gerundet werden.
Ganz konkret bedeutet das, daß es mehr Arbeit macht, ein Objekt für SDS zu optimieren.
Ich mache das gewohnheitsmäßig fast immer so, was sicher auch ein Grund dafür ist, daß ich selbst für einfachere Objekte eine halbe Ewigkeit brauche.
Man muß hier also abwägen, man kann beides ja auch kombinieren.
Ich kann einen SDS-gerundeten Zylinder nehmen und oben drauf einen ungerundeten einfachen Polygonwürfel setzen - dann hätte ich die ideale Kombination.
Dozenten-Modus aus
Soll ich mir die Arbeit machen, und die Objekte für SDS optimieren, damit sie nachher maximal gut aussehen, oder soll ich schlampen und sie einfachst möglich machen?
Das ist in sofern eine nicht unwichtige Frage, weil sich mit SDS bei runden Objekten eine Menge modellierte Geometrie einsparen lässt.
Um z.B. so einen Fliehkraftring ausreichend rund zu bekommen, muß ich dem eventuell unsagbar viele Polygone geben, während er als SDS nicht mehr als sagen wir mal 24 Seiten bräuchte, und trotzdem perfekt rund wäre.
Wenn wir das jetzt für die verschiedenen Objekte in der Szene zusammenrechnen, dann könnte die Differenz der Polygonanzahl zwischen normalen und SDS-Objekten gigantisch sein.
Im Extremfall könnte eine Szene, die auf SDS verzichtet, das fünf-, zehn, zwanzigfache an Polygonen brauchen - und damit auch an Speicher.
Gerade bei einer großen Szene kann das also extrem in´s Gewicht fallen, bis hin zum Punkt, wo die Szene im einen Fall noch problemlos handhabbar ist, dir im anderen Fall aber der Computer abkackt.
Bei eckigen/kantigen Objekten braucht man kein SDS.
Bei gerundeten Objekten hingegen ist es sehr sinnvoll.
Und deshalb eben meine Frage, ob wir hier von Anfang an drauf achten wollen, oder nicht.
@FightFear: Wenn du einen parametrischen Modeller benutzt, dann wird das da natürlich schon schwierig, um nicht zu sagen vermutlich unmöglich, die Modelle für SDS zu optimieren.
Kannst du denn mal eine Angabe machen, wieviele Polygone der von dir hier vorgestellte Reaktor besitzt, nachdem du ihn in Blender importiert hast?
Damit wir/ich mal einen Vergleich hätte/n.
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