Kurz gesagt
- Das Daylight Environment-System von OctaneRender simuliert Sonne (Primary Light), Himmel (Indirect Light) und Atmosphäre gemeinsam.
- In ArchiCAD wird die Sonnenrichtung automatisch aus Position, Datum und Uhrzeit der ArchiCAD-Kameraperspektiveinstellungen übernommen.
- Vier verschiedene Daylight-Modelle (Octane Daylight, Preetham, Nishita, Hosek Wilkie) bieten unterschiedliche Himmelsdarstellungen und Genauigkeitsstufen.
- Der Direct Lighting-Kernel ist eine Alternative für schnelle Animations- und Vorschau-Renderings, bei denen keine Fotorealität angestrebt wird.
Eine der am häufigsten genutzten Komponenten in den Architekturvisualisierungs-Workflows von OctaneRender ist das Daylight Environment-System, das die Außenbeleuchtung auf Basis realer Weltparameter simuliert. Dieses System ist im ArchiCAD-Plug-in über den Environment-Node, im Houdini-Plug-in über den Reiter DL Environment des Render-Target-Nodes zugänglich. In beiden Anwendungen funktioniert das System nach demselben Prinzip: Sonne (Primary Light), Himmel (Indirect Light/Environment) und Atmosphäre werden gemeinsam berechnet.
Die Sonnenrichtung korrekt einstellen
Die Position der Sonne in der Szene wird anhand von geografischem Breiten-/Längengrad, Datum und Uhrzeit berechnet. In ArchiCAD werden diese Werte aus den Einstellungen Perspective Settings › Camera und Project Location übernommen; laut Dokumentation ist es zwar möglich, die Sonnenrichtung manuell im OR-Node zu ändern, doch sobald die Kamera erneut aktiviert wird, wird der Wert automatisch neu gesetzt. Daher wird in der Praxis empfohlen, die Sonnenrichtung direkt über die ArchiCAD-Kameraperspektive zu bestimmen.
Auf der Houdini-Seite wird dieselbe Funktion über die Parameter Longitude/Latitude und Month/Day/GMT Offset/Hour umgesetzt; diese Werte positionieren die Sonne entsprechend der angegebenen Position und Zeit am Himmel.
Damit die Szene mit der tatsächlichen Nordrichtung übereinstimmt, wird in beiden Anwendungen der Parameter North Offset verwendet. Laut Dokumentation ist diese Einstellung besonders in der Architekturvisualisierung wichtig, damit die Sonnenrichtung in der Szene mit dem realen Projekt übereinstimmt.
Was die Wahl des Daylight-Modells verändert
Im ArchiCAD-Plug-in gibt es drei Modelle: das alte Modell (old), das mit grundlegender spektraler Strahlung arbeitet und eine einfache Simulation basierend auf der Bewegung der Sonne über dem Horizont bietet; das neue Modell (new), das vollspektrales Tageslicht simuliert und mehr Himmelsfarbvariation liefert, je näher sich die Sonne der Normalen nähert; und der Nishita Light Mode, ein physikbasiertes System, das die optischen Effekte der Partikel in der Atmosphäre basierend auf dem Nishita-Sky-Modell berechnet. Wie in der Dokumentation angegeben, verwendet Nishita Sky aufgrund seiner physikbasierten Natur keine Sky Color/Sunset Color-Einstellungen.
Im Houdini-Plug-in gibt es vier Optionen: Octane Daylight (neues Standardmodell), Preetham Daylight (altes Modell), Nishita Daylight und Hosek Wilkie Daylight. Laut Dokumentation liefert Hosek Wilkie Daylight besonders bei dunstigen Bedingungen und in Bereichen nahe dem Horizont detailliertere und realistischere Ergebnisse als die anderen Modelle.
| Modell | Wo verfügbar | Hervorstechende Eigenschaft |
|---|---|---|
| Old / Preetham Daylight | ArchiCAD & Houdini | Einfache spektrale Strahlung, schnelle Berechnung |
| New / Octane Daylight | ArchiCAD & Houdini | Vollspektrales Tageslicht, mehr Himmelsfarbvariation |
| Nishita (Light Mode/Daylight) | ArchiCAD & Houdini | Atmosphärische Streuung, physikbasierte Farbvariation |
| Hosek Wilkie Daylight | Nur Houdini | Detailliertere Ergebnisse bei dunstigen/hazy Bedingungen |
Einstellungen für Schattenhärte, Stärke und Bodenfarbe
Der Parameter, der die Härte der Schatten bestimmt, heißt Turbidity (in Houdini Sky Turbidity): niedrige Werte erzeugen scharfe Schatten wie an einem sonnigen Tag, hohe Werte erzeugen diffuse Schatten wie an einem bewölkten Tag. Power beeinflusst die generelle Stärke des Lichts und damit das Kontrast-/Belichtungsniveau des Bildes. Im Houdini-Plug-in gibt es zusätzlich einen Sun Intensity-Parameter; dieser Wert ist lediglich ein Skalierungsfaktor, der ausschließlich auf die Sonne angewendet wird, um deren Stärke im Verhältnis zum Himmel einzustellen.
Für die Bodendarstellung gibt es die Parameter Ground Color, Ground Start Angle und Ground Blend Angle. Ground Start Angle bestimmt, wie weit unterhalb des Horizonts die Bodenfarbe beginnt; Ground Blend Angle legt fest, in welchem Winkelbereich der Übergang von der Himmelsfarbe zur Bodenfarbe erfolgt. Sun Size steuert den Radius der Sonnenscheibe.
Direct Lighting-Kernel für schnelle Vorschauen
Anstelle von vollständigem Pathtracing kann der Direct Lighting-Kernel verwendet werden, um schnelle Animationen oder Vorschauen zu erzeugen. Laut Dokumentation arbeitet dieser Kernel biased und wird nicht empfohlen, wenn Fotorealismus angestrebt wird. Global Illumination Mode bietet drei Optionen: None berechnet nur direktes Licht, wodurch indirekt beleuchtete Bereiche schwarz bleiben; Ambient Occlusion liefert realistische Schattierung ohne Color Bleeding; Diffuse hingegen liefert eine deutlich schnellere Zwischenqualität der GI als Pathtracing, ohne Caustics, aber realistischer als AO.
Der Parameter AO Distance sollte an die Szenengröße angepasst werden: Im in der Dokumentation genannten Beispiel reicht für ein kleines Spielzeug ein niedriger Wert, während bei einem großen Modell wie einem Haus dieser Wert erhöht werden muss. Bei aktiviertem Adaptive Sampling wird das Rendering in Bereichen mit geringem Rauschen gestoppt; gute Werte für Noise Threshold liegen zwischen 0,01 und 0,03, wobei 0,02 als Standard definiert ist.
Auswirkungen auf den Architekturvisualisierungs-Workflow
Für Architektur- und Innenarchitekturbüros, die OctaneRender über ArchiCAD oder Houdini nutzen, erhöht Daylight Environment durch die Verwendung des tatsächlichen, projektspezifischen Sonnenwinkels die Genauigkeit von Präsentationsbildern und Schattenanalysen. Das Team kann für finale Renderings physikbasierte Modelle wie Nishita oder Hosek Wilkie, für schnelle interne Kontrollen und Animationsvorschauen hingegen den Direct Lighting-Kernel bevorzugen. Hardwareseitig sollte man nicht vergessen, dass der Kernel GPU-basiert läuft und Einstellungen wie Parallel Samples, Max Tile Samples die Render-Geschwindigkeit direkt beeinflussen; bei großen Szenen kann hoher GPU-Speicher erforderlich sein.
Häufige Fehler
Die Sonnenrichtung manuell im OR-Node ändern und anschließend die ArchiCAD-Kamera erneut aktivieren; dabei wird die manuelle Einstellung automatisch zurückgesetzt.
Den AO Distance-Wert nicht an die Szenengröße anpassen; bei kleinen Objekten verlangsamt ein hoher Wert unnötig, bei großen Gebäuden liefert ein niedriger Wert falsche Ergebnisse.
Bei aktiviertem Nishita Sky versuchen, Sky Color/Sunset Color-Einstellungen zu ändern; dieses Modell ist physikbasiert und verwendet diese Einstellungen nicht.
Die North Offset-Einstellung übergehen; dadurch stimmt die Sonnenrichtung in der Szene nicht mit dem tatsächlichen Norden des Projekts überein.
Quellen
3 QuellenQuelltexte werden nicht neu veröffentlicht; kurze Zitate sind gekennzeichnet, der Rest ist eigene Zusammenfassung und Einordnung.
Das Daylight Environment-System von OctaneRender spart Büros in der Türkei insbesondere bei Präsentationen, die Sonnenanalysen und präzise Schatten erfordern, Zeit; dass geografische Position und Datumsinformationen direkt aus dem ArchiCAD-Projekt übernommen werden, reduziert manuelle Fehler bei der Sonneneinstellung. Da jedoch physikbasierte Modelle wie Nishita und Hosek Wilkie eine höhere Rechenlast verursachen können, ist der Wechsel zum Direct Lighting-Kernel in der Vorschauphase bei Maschinen mit begrenztem GPU-Speicher ein sinnvoller Mittelweg.
Wenn Teams szenenspezifische Parameter wie North Offset und AO Distance projektweise kontrollieren, lassen sich häufige Fehler wie falsch gerichtete Schatten oder unnötig langsame Renderings vermeiden. Besonders bei studentischen Projekten und kleinen Büros kann es den Workflow beschleunigen, die finale Qualität dem Nishita- oder Hosek-Wilkie-Modell zuzuweisen und interne Kontrollen über den Direct Lighting-Kernel abzuwickeln.
Häufige Fragen
Wie wird Daylight Environment in OctaneRender aktiviert?
Im ArchiCAD-Plug-in wird im Reiter Settings auf den Environment-Node geklickt und Daylight Environment ausgewählt; im Houdini-Plug-in wird im Main-Reiter des Render-Target-Nodes Daylight ausgewählt, die Parameter sind über den Reiter DL Environment zugänglich.
Welches Daylight-Modell eignet sich besser für finale Renderings?
Laut Dokumentation berechnet Nishita Daylight die atmosphärische Streuung physikbasiert, während Hosek Wilkie Daylight besonders bei dunstigen Bedingungen und in horizontnahen Bereichen detailliertere Ergebnisse liefert; diese beiden Modelle eignen sich für fotorealistische finale Bilder.
Wann sollte der Direct Lighting-Kernel verwendet werden?
Laut Dokumentation handelt es sich beim Direct Lighting-Kernel um eine biased Methode, weshalb er empfohlen wird, wenn kein Fotorealismus angestrebt wird, sondern schnelle Animations- oder Vorschau-Renderings erzeugt werden sollen.
