Piranesi: visualiseren dankzij extra dimensies

Computer-visualisaties hebben de laatste jaren steeds meer aan ‘realiteit’ gewonnen. Echter, hoe overtuig je een opdrachtgever ervan dat een voorstel nog niet definitief is, als je een fotorealistische afbeelding presenteert waarop je (bij wijze van spreken) de bakstenen in de gevel kan tellen?

In de afgelopen twintig jaar is door softwareleveranciers gewerkt aan het verbeteren van de technieken om fotorealistische afbeeldingen te genereren vanuit een standaard CAD-programma zoals MicroStation. Deze techniek wordt grotendeels toegepast om een opdrachtgever te overtuigen van de kwaliteit van het ontwerp. Technische 2-dimensionale tekeningen geven een ‘leek’ namelijk onvoldoende inzage in het uiteindelijke resultaat. Omdat een fotorealistische afbeelding vaak suggereert dat een wijziging van het ontwerp niet meer mogelijk is, is er dan ook behoefte aan een eindresultaat dat dichter in de buurt komt van bijvoorbeeld een handgemaakte artist impression.

Traditioneel vs ‘automatisch’
Een grote groep ontwerpers maakt daarom gebruik van het edele handwerk wanneer een presentatie moet worden gemaakt. Zelfs de ontwerpers die al in het bezit zijn van een CAD-pakket maken vaak een grootformaat afdruk van een perspectief en kleuren deze met de hand in. Onder andere ecoline en waterverf behoren tot de hierbij gebruikte technieken. Deze traditionele methode van visualiseren verschilt in drie belangrijke opzichten van een ‘automatisch gegenereerde’ fotorealistische presentatie.

1. Om te komen tot het gewenste resultaat wordt gewerkt in twee fasen: het maken van de perspectief (positionering geometrie) en het inkleuren van dit perspectief (aquarel, houtskool, e.d.).
2. Het doel is een sfeerbeeld te vervaardigen in plaats van een gesimuleerde foto.
3. Er is een continue hand-naar-oog terugkoppeling (interactie).

Terwijl bij automatische vervaardiging (met behulp van een CAD-programma) diverse instellingen worden gedaan, een proef van de visualisatie wordt gemaakt, bekeken wordt wat er niet goed is gegaan, instellingen aangepast worden en de tekening opnieuw wordt gerenderd ... en dit telkens opnieuw. Hierbij is de interactie tussen de gebruiker en het systeem tot een minimum beperkt.
Het Martin Centre van de Universiteit van Cambridge heeft jarenlang onderzoek gedaan naar alternatieve mogelijkheden voor computer-visualisaties. Hierbij stond het interactief creëren van een artist impression centraal. Het resultaat van deze onderzoeken kan worden omschreven als een 3-dimensionaal paint-programma of een interactief render-programma: Piranesi, in Nederland gedistribueerd door Brics.

3-dimensionaal ‘painting’
Het gebruik van Piranesi richt zich volledig op het aanpassen van een bestand dat is opgebouwd uit pixels. Reeds bekende ‘paint-programma’s’ zoals MsPaint, PaintShop en dergelijke beperken zich tot het inkleuren van 2-dimensionale pixelbestanden.
Hulpmiddelen als het kwastje (brush), de verfspuit (airbrush) en het emmertje (opvullen) zijn bekende tools uit deze pakketten. Deze intuïtieve en gebruiksvriendelijke omgeving wordt ook gebruikt als interface binnen Piranesi, zodat een training om te werken met het product vaak overbodig is.

Bijzonder aan Piranesi is de mogelijkheid om te werken met een extra dimensie in een pixel-bestand, te weten diepte. Daarnaast is het mogelijk ingescande afbeeldingen als materialen te gebruiken, mogelijkheden die tot nu toe bij het gebruik van pixel-bestanden onmogelijk leken.

Gebruikte techniek
De extra dimensie kan worden benut doordat aan het bestaande TIFF extra kanalen zijn toegevoegd. Eén kanaal beschrijft de ‘Z-buffer’ die ervoor zorgt dat van elke pixel beschreven is hoe ver deze verwijderd is van de camerapositie. Het tweede kanaal is de “Material-buffer” die beschrijft op welke laag een pixel staat, welk materiaal het voorstelt en bij welk oppervlak het hoort.

De twee extra kanalen geven de mogelijkheid om tijdens de ‘paint-handelingen’ zgn. locks aan te zetten waarmee het bewerken van pixels kan worden beperkt tot die pixels die ‘op hetzelfde vlak liggen’ of over dezelfde materiaal-eigenschappen beschikken. Door gebruik te maken van texturen (bakstenen, raampartijen) kunnen hele vlakken direct worden ingekleurd met een vooraf ingestelde (ingescande) afbeelding. Hierbij wordt rekening gehouden met het 3D-perspectief, waardoor vlakken die zich onder een hoek bevinden op de juiste wijze worden ingekleurd. Een ander gebruik van de Z-buffer techniek is het plaatsen van elementen met een vooraf ingestelde vaste hoogte. Als voorbeeld moet men hierbij denken aan het plaatsen van personen binnen de afbeelding. Wanneer een persoon een hoogte van 1.70 meter moet krijgen, zal hij afhankelijk van de plaats binnen de afbeelding automatisch worden verschaald. Bovendien kan worden aangegeven dat objecten geplaatst dienen te worden ‘achter’ een reeds aanwezig object.

Effecten zoals mist, aquarel en potlood zorgen uiteindelijk voor het gewenste eindresultaat. Deze effecten kunnen zelf worden samengesteld maar de zeer uitgebreide en standaard meegeleverde tutorial zorgt ervoor, dat direct kan worden gestart met het maken van visualisaties die eigenlijk het best kunnen worden omschreven als surrealistisch.

Het economische voordeel van Piranesi is dat in een vroeg stadium, zonder gebruik te maken van al te gedetailleerde modellen, al een overtuigende presentatie kan worden vervaardigd. Anders gezegd, met een minimaal ontwerp een maximale presentatie. Door de speciale eigenschappen van het pakket kan Piranesi een welkome aanvulling zijn op de standaard visualisatie-mogelijkheden van MicroStation.

Rob Roef, Brics Nederland

Van DGN naar EPX
Piranesi is uiteraard geschikt voor gebruik met onder andere MicroStation en MicroStation TriForma tekeningen. Hiervoor moeten eerst enkele conversies geschieden. De DGN-tekening moet geconverteerd worden naar DXF-formaat. Met een speciale viewer (Vedute), die bij Piranesi wordt meegeleverd, kun je
de DXF-file inlezen en de tekening vervolgens exporteren naar EPix-formaat. Dit EPix-formaat is het enige dat Piranesi accepteert.


De MicroStation-tekening na DXF- en EPIX-conversie; zo wordt hij ingelezen	Mogelijk eindresultaat	Texturen aanbrengen met Piranesi

U kijk naar een archiefpagina.
Klik op de link hieronder om de huidige site te bezoeken.
http://www.fnl.nl