CyberMotion 3D-Designer v.12.0

Es folgt eine ausführliche Auflistung aller Neuerungen in der Version 12.25. Die gleiche Auflistung finden Sie auch in der Programmhilfe unter dem Kapitel "Was ist neu in Version 12.25" - dort komfortabel mit Sprungmarkierungen zu den überarbeiteten Kapiteln versehen.

Neu ab Version 12.25 sind:

Windows Vista Kompatibilität
Ab Version 12.25 ist CyberMotion kompatibel zu Windows Vista. Es gibt allerdings einige Besonderheiten unter Vista mit denen man sich beschäftigen sollte, denn unter Vista ist vieles nicht so wie es auf dem ersten Blick zu sein scheint. Zwei Mechanismen sorgen im allgemeinen für Verwirrung:

Symbolische Links - Ein symbolischer Link ist so etwas wie eine Verknüpfung auf einen Ordner, nur das der verknüpfte Ordner beim Öffnen den Namen des symbolischen Links anzeigt statt des eigentlichen Ordnernamens. Windows Vista nutzt diese Links z.B. um sich die Lokalisierung der Systemordnernamen in andere Sprachen zu erleichtern. So ist z.B. der allgemeine Programme-Ordner unter "C:\Programme" nur ein symbolischer Link auf den englischsprachigen Ordner "C:\Program Files". Im Windows-Explorer wird voreingestellt immer der virtuelle Name des symbolischen Links angezeigt, klickt man jedoch mit der Maus in die Kopfzeile mit dem Pfadnamen, so wird statt des symbolischen Pfades der reelle Pfadname angezeigt.
Sichern von Dateien und die Vista Benutzerkontrolle (User Access Control, UAC) - Neben vielen Neuerungen soll Windows Vista vor allem sicherer werden. Zu dem neuen Sicherheitskonzept gehört, daß nur noch Anwendungen, die mit administrativen Rechten gestartet wurden auch in systemkritische Ordner speichern dürfen. Es reicht hier nicht aus als Administrator beim System angemeldet zu sein, denn auch unter administrativen Konten werden Anwendungen voreingestellt so gestartet, als liefen sie unter einem Standard-Benutzerkonto ohne Administratorrechte. Ohne Administratorrechte wäre aber z.B. auch der sichernde Zugriff auf das allgemeine Programme-Verzeichnis gesperrt und das hätte zur Folge das die meisten, noch nicht an Vista angepaßten Programme nicht unter Vista laufen würden. Aus Kompatibilitätsgründen bedient sich Vista deshalb eines weiteren Tricks. Einem Programm, welches ohne Administratorrechte ausgeführt wird und in Systemordner wie das Programmeverzeichnis schreiben will, wird vorgetäuscht dieses auch wirklich zu tun. In Wirklichkeit wird nur ein symbolischer Link angelegt und die Datei landet in einem speziellen Ordner im Anwenderprofil des Benutzers. Dies kann zu einiger Verwirrung führen, denn während man im Dateidialog der Anwendung die Datei jederzeit wiederfindet, wird diese im entsprechenden Ordner im Windows-Explorer nicht angezeigt. Hier besteht ja nur der unsichtbare symbolische Link. Wer die Datei im Explorer wiederfinden will muß im Virtual Store suchen und der befindet sich im Anwenderprofil unter "C:\Users\Anwendername\AppData\Local\VirtualStore\...".
CyberMotion und die UAC - Als Vista-konformes Programm kommt CyberMotion ohne den VirtualStore aus, d.h. schreibende Zugriffe auf die Bibliotheksdateien im Programmeordner werden nur zugelassen, wenn das Programm als Administrator gestartet wird (z.B. über die entsprechende Funktion im Windows-Kontextmenü, welches Sie mit einem Rechtsklick auf das Programmicon öffnen). Grundsätzlich sollten alle selbst erstellten Projektdateien oder modifizierte Demodateien aber in die dafür vorgesehenen privaten oder öffentlichen Anwenderprofile oder andere freigegebene Bereiche (z.B. eigens angelegte Datenpartitionen auf Ihrer Festplatte oder externen Speichermedien) gesichert werden. CyberMotion legt zu diesem Zweck für jeden Anwender einen eigenen Bibliotheksordner unter seinem Anwenderprofil an, z.B. in Windows XP unter "C:\Dokumente und Einstellungen\Anwendername\Eigene Dateien\CyberMotion\" oder in Vista unter "C:\Benutzer\Anwendername\Dokumente\CyberMotion\". Bei konsequenter Anwendung dieser Regeln kann CyberMotion ganz normal ohne Administratorrechte gestartet werden, da das Programm selber keinerlei Daten in systemkritische Ordner schreibt.

Rendering

Multithreading - Renderthreads - Für Systeme mit Mehrkern- und Hyperthreadingprozessoren läßt sich jetzt die Anzahl der von CyberMotion belegten Renderthreads begrenzen. So kann man etwa für Performancetests einen Singlecoreprozessor emulieren indem man die Anzahl der Threads auf eins begrenzt. Des weiteren konnten weitere Subroutinen in das Multithreading einbezogen und dadurch beschleunigt werden.
Photon Mapping - Photonenverteilung einzeichnen - Beim Vorlauf des Photon Mapping kann die Verteilung der Photonen in der Szene jetzt optional eingezeichnet werden. Es ist auch möglich, sich nur die visualisierte Photon Map berechnen zu lassen. So kann man z.B. im Zusammenspiel mit statischen Photon Maps recht effektvolle Durchflüge durch die 3D-Photonenkarte animieren.
Photon Mapping - Rekursionstiefe - Im Bildparameterdialog kann jetzt die maximale Verfolgungstiefe für Photonen eingegeben werden. Bei höherer Verfolgungstiefe werden auch die entlegensten Winkel noch von reflektierten Photonen erreicht während eine geringere Verfolgungstiefe für eine etwas saubere Ausleuchtung sorgt, da hier mehr Photonen auf den primär angestrahlten Flächen zu liegen kommen.
Renderstatistik - In der Kopfzeile des Renderfensters werden jetzt die wichtigsten Szenedaten ausgegeben. Hier kann z.B. verfolgt werden, wie sich die Anzahl von Flächen und Punkten durch den Einsatz von Partikelsystemen oder SDS-Deformation verändert.

Skymaps - Umgebungstexturen - Image Based Lighting - HDRI

Skymaps bzw. Environment Maps - In Ergänzung zum einfachen Bitmaphintergrund können jetzt auch sogenannte Skymaps in der Kugel- oder Boxprojektion verwendet werden. Dabei wird eine Bitmap auf eine die komplette Szene umgebende Kugel oder wahlweise auf einen Umgebungsquader gemappt. Dieses Umgebungsmapping (Environment Mapping) hat gegenüber dem einfachen Hintergrundbild den Vorteil, daß es sich in allen reflektierenden Objekten wiederspiegelt. Damit nicht genug, können Skymaps auch im Zusammenspiel mit dem Ambient Occlusion Renderer als Lichtumgebungskarten interpretiert werden (siehe: Skymaps + Image Based Lighting).
Integration der Skymap im Atmosphäre-Modell - Bildvorlagen können jetzt auch im Atmosphäre-Hintergrundmodell verwendet werden. Auf einer zusätzlichen Registerseite können Sie festlegen, ob Sie statt des Farbverlaufs lieber eine Bitmap oder gar Skymap in den Hintergrund legen wollen. Über diesen werden dann alle anderen Effekte wie Wolken, Nebel, Sterne, etc. drübergezeichnet.
Skymap + Objekteigenschaften "Compositing" + "Materialfarbe = Szenehintergrund" - Es gibt mittlerweile eine ganze Reihe von Herstellern, die Sammlungen mit ausgezeichneten Rundum-Umgebungstexturen in den unterschiedlichsten Formaten anbieten. Nehmen wir nun mal an, Sie haben eine Umgebungstextur erworben, die eine Rundumansicht einer Straßenkreuzung darstellt. Diese dient nun als Hintergrund für das 3D-Modell eines Fahrzeugs. Die Umgebungsprojektion gibt nach unten jetzt zwar den Straßenuntergrund wieder, aber im Prinzip hängt Ihr Fahrzeug frei in der Luft. Das Modell wirft keinen Schatten auf den nicht vorhandenen Boden und das Ganze wirkt mehr wie eine billige Kollage als wie eine einheitliche Szene. Wenn Sie jetzt eine Ebene unter das Fahrzeug legen, dann empfängt diese zwar den Schatten, verdeckt aber gleichzeitig die Umgebungstextur des Untergrundes. In solch einem Fall können Sie jetzt die Objekteigenschaft <Compositing> mit der neuen Eigenschaft <Materialfarbe = Szenehintergrund> kombinieren. Die Ebene wird damit quasi durchsichtig für den Hintergrund, empfängt aber trotzdem den Schatten den das Fahrzeug auf die Ebene wirft.
Skymaps + Image Based Lighting (IBL) - Ist eine Skymap aktiviert, dann kann der Ambient Occlusion Renderer jetzt auch wahlweise diese Skymap als eine Art 3D-Umgebungslichtquelle interpretieren und damit die Lichtstimmung des Bildes auf die Szene übertragen. Der komplette, von einem Punkt der Oberfläche aus sichtbare Himmelsbereich wird dabei auf "einstrahlende" Lichtintensitäten abgetastet und diese mit dem Oberflächenmaterial verrechnet. Um diesen Vorgang zu beschleunigen, wird intern eine stark verwaschene Kopie der originalen Skymap angelegt. Dadurch erreicht man schon bei relativ niedrigen Abtastraten sehr gute Ergebnisse. Abtastrate sowie Leuchtstärke der Umgebungstextur lassen sich über zwei einfache Parameter im Lichtdialog steuern, der Umgang mit der Hintergrundbeleuchtung gestaltet sich also ziemlich einfach.
Image Based Lighting + High Definition Range Images (HDRI) - Für das Skymapping können neben allen bisher von CyberMotion unterstützten Bildformaten nun auch rgbe-kodierte Bilder im Radiance HDR-Format genutzt werden. In herkömmlichen digitalen Bildern werden die Farbwerte normalerweise in jeweils einem Byte für die drei Farbkomponenten Rot, Grün und Blau gesichert. Damit sind lediglich 256 Farbabstufungen für jeden Farbkanal möglich. In HDR-Bildern werden die Farbkomponenten hingegen in einem speziellen Format gespeichert, welches den Dynamikumfang des Bildes stark erweitert. Obwohl dieses Bildformat in seiner Kodierung nur ein Byte mehr pro Pixel benötigt (also 4 Byte statt 3 Byte) können Fließkommazahlen im Bereich von 10^-38 bis 10^38 dargestellt werden. Warum aber Fließkommazahlen und Zahlenwerte größer als 255 verwenden, wenn der digitale Monitor sowieso nur ganzzahlige Werte im Bereich von 0 bis 255 für die drei Farbkanäle verarbeiten kann? Nun es gibt zwei Hauptanwendungsgebiete, einmal in der Fotografie und einmal in der 3D-Computergrafik:
- Photographie - Durch das mehrfache Aufnehmen eines Motivs mit unterschiedlichen Blenden und Belichtungszeiten werden sowohl die Details in den dunklen als auch die Details in den sehr hellen Bereichen auf unterschiedlichen Photos festgehalten. In speziellen Bildverarbeitungsprogrammen können diese Bilder über spezielle Filter dann zu einer einzigen HDR-Datei zusammengefaßt werden. Im Ergebnis erhält man atemberaubende Bilder mit detaillierten Informationen sowohl in den dunklen als auch in den hellen Bildbereichen. Mehr noch, man kann in diesen Bildern am Bildschirm praktisch nachträglich die Belichtung verändern. Dunkelt man das Bild ab, so schälen sich aus den vorher überbelichteten weißen Bildbereichen langsam neue Details heraus und erhöht man die Lichtintensität so treten die Details aus vormals dunklen Bereichen des Bildes hervor. So etwas ist mit herkömmlichen Bildformaten natürlich nicht möglich. Hier gilt - einmal schwarz - immer schwarz, da gibt es keine versteckten Bildinformationen mehr.
- 3D-Grafik - Hier dienen HDR-Bilder als Grundlage für das Image Based Lighting. In CyberMotion können Sie HDR-Bilder als Skymap für die Hintergrunddarstellung verwenden. Dort wo der Hintergrund direkt sichtbar ist, wird der Dynamikumfang des Bildes auf den auf dem Monitor darstellbaren Bereich begrenzt. Hingegen werden beim Ambient Occlusion Rendering mit aktiviertem IBL (Option <Lichteinfall aus Skymap bestimmen>) die Realwerte des Bildes als Lichtinformation genutzt. Das gleiche gilt für Reflexionen auf spiegelnden Oberflächen. Haben Sie z.B. eine weiße Hauswand und eine strahlende Sonne auf einem HDR-Bild, so werden beide Bildbereiche in weiß auf dem Monitor dargestellt, trotzdem ist die Lichtintensität, die aus der Richtung der Sonne in die Szene abgestrahlt wird um ein vielfaches höher als die Lichtintensität die von der Hauswand ausgeht. Vorraussetzung ist natürlich, daß die HDR-Datei auch über die entsprechenden Dynamik-Informationen im Bild verfügt. Es kann natürlich auch vorkommen, daß die HDR-Datei ein einfaches RGB-Bild enthält. Im Übrigen können auch ganz normale RGB-Bilder für das Image Based Lighting eingesetzt werden, auch wenn sich hier der fehlende Dynamikumfang in verminderten Kontrasten niederschlägt.

Viewports - Arbeitsfenster

Gitterdarstellung in Materialfarbe - In den Arbeitsfenstern erfolgt die Drahtgitterdarstellung jetzt auch in der Materialfarbe der Objekte. Wahlweise kann über den Arbeitsfarben-Dialog wieder die einheitliche Zeichenfarbe für die Gitterfarbe eingestellt werden.
Hintergrundanzeige im Kameraviewport - Eine vereinfachte Darstellung der verschiedenen Hintergrundmodelle kann jetzt auch für den Kameraviewport aktiviert werden.
Viewportbitmap - In den Hintergrund gelegte Bitmaps werden jetzt mit der Viewportvergrößerung mitskaliert und sind außerdem in der Position veränderbar.
Die Viewporteinstellungen werden jetzt individuell für jedes Projekt in den Projektdateien mitgesichert.

Visuelle Bibliotheken

Navigieren in der Ordnerhierarchie - Bisher mußte man sich immer der Favoritenliste bedienen, wenn man den Bibliotheksordner wechseln wollte. Nun wird die Ordnerhierarchie in einem eigenen kleinen Fenster unter dem Bibliotheksfenster angezeigt. Jetzt kann man sich mit einem einfachem Mausklick in der Hierarchie herauf- oder herunterbewegen. Die Favoritenliste und der Button zum Aufruf des Dateidialoges zum Hinzufügen eines neuen Ordners zur Favoritenliste bleiben erhalten. Zusätzlich gibt es jetzt noch ein Symbol "Meine Bibliothek". Ein Klick auf diesen Button führt Sie in den Bibliotheksbereich, der bei der Installation für Sie unter Ihrem Benutzerkonto angelget wurde.

Material

Glanzstärke - Dieser Parameter wurde von der Spiegelungsstärke entkoppelt und kann jetzt getrennt eingestellt werden.
Bitmaps neu laden - Diese Funktion kann jetzt jederzeit über den Shortcut <Strg> + <R> ausgelöst werden.

Animation

Pfadkurven über Tangenten manipulierbar - Die Kurveninterpolation der Bewegungspfade läßt sich jetzt über manipulierbare Tangenten wesentlich besser kontrollieren. Befindet man sich auf einer Keyposition, so wird die Kurventangente in diesem Kontrollpunkt eingezeichnet. Durch das Anfassen der Tangentenendpunkte (Mausklick links) kann man diese strecken und stauchen oder drehen. Damit kann man sowohl den Kurvenverlauf als auch die Stärke der Kurveninterpolation ganz einfach steuern. Verkürzt man die Tangenten, so wird die Kurve zu einem linearen Verlauf hin interpoliert. Je länger die Tangente, um so bauchiger wird die Kurve. Hält man die <Strg>-Taste während der Mausaktion gedrückt, so kann man gezielt nur eine Seite der Tangente strecken oder verdrehen. Auf diese Weise lassen sich z.B. auch Knicke in einem Kurvenverlauf realisieren.
Beschleunigung vor und nach der Keyposition - Auch diese Funktion ist jetzt über die Tangentenanfasser steuerbar. Die Parameter für die Beschleunigung vor und nach der Keyposition werden über grüne und rote Balken entlang der Tangenten angezeigt. Um diese zu verändern hält man einfach die <Shift>-Taste gedrückt, während man mit der Maus an einem Tangentenpunkt zieht. Die Auswirkung auf die Schrittweite im Bewegungspfad um die Keyposition herum kann man dann direkt beobachten und erspart sich somit das lästige hin- und herwechseln in den Animationsdialog zur Anpassung der Parameter.
Navigieren zwischen Keypositionen - Die Keypositionen auf eingezeichneten Bewegungspfaden können jetzt auch direkt mit der Maus angeklickt werden. Es erfolgt dann ein Sprung auf die jeweilige Position in der Zeitleiste.

und...

UNDO-Beschleunigung - Das Sichern von Undo-Dateien wurde erheblich beschleunigt.
Triangulierung von Flächen - Die Triangulierung von Flächen im Font- und Extrude Editor wurde dahingehend optimiert, daß Flächen in möglichst gleichmäßige, ähnlich große Dreiecke aufgeteilt werden.