<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
<head>
<meta name="generator" content="HTML Tidy, see www.w3.org">
<!-- this stylesheet will later on be added by lfparser automatically: -->
<style type="text/css">
<!--
pre { font-family:monospace,Courier }
p.code { width:80%; alignment:center; background-color:#aedbe8;
border-style:none; border-width:medium; border-color:#aedbe8;
padding:0.1cm ; text-align:left }
-->
</style>
<title></title>
</head>
<body>
<h1>Beginselen van Camera-positionering</h1>
<h4>ArticleCategory: [Choose a category, translators: do not
translate this, see list below for available categories]</h4>
Graphics
<h4>AuthorImage:[Here we need a little image from you]</h4>
<img src="../../common/images/Carlos-C.gif" width="123" height=
"118" alt="[Photo of the Author]">
<h4>TranslationInfo:[Author + translation history. mailto: or
http://homepage]</h4>
<p>original in es <a href="mailto:ccgrau@disca.upv.es">Carlos
Calzada</a></p>
<p>es to en <a href="mailto:sepulveda@linuxfocus.org">Miguel
Angel Sepulveda</a></p>
<p>en to nl <a href="nospam:ghs(at)linuxfocus.org">Guus Snijders</a>
</p>
<h4>AboutTheAuthor:[A small biography about the author]</h4>
Ik ben student (op het moment) computerwetenschappen en sinds ik een
Spectrum had, vind ik graphics leuk, verder ben ik ook een fan van
Linux en alles dat niets te maken heeft met Micro$oft. Twee van mijn
niet-computer-gerelateerde hobbies zijn bonsais en visvijvers.
<h4>Abstract:[Here you write a little summary]</h4>
<p>In dit tweede artikel over RenderMan bespreken we de configuratie
en positie van de camera en bekijken we enkele speciale effecten die
je kunt gebruiken. Hoewel het positioneren niet zo intuïtief is
als Pov-Ray, is het een voordeel bij het beschrijven van camera
trajecten. Een deel van dit laatste onderwerp wordt beschreven in een
derde artikel. </p>
<h4>ArticleIllustration:[One image that will end up at the top
of the article]</h4>
<img src="../../common/images/illustration39.gif" alt=
"[Ilustration]" width="100" height="100" hspace="10">
<h4>ArticleBody:[The main part of the article]</h4>
<h3>Introductie</h3>
<p>In dit tweede artikel bekijken we het camera model in RenderMan in
detail. De camera is een van de belangrijkste elementen van een
renderer, deze laat je de interessantste effecten genereren, zoals
<i>Motion Blur</i> (wat je ziet als je een foto maakt van een bewegend
model) en <i>Depth of Field</i> (focus). Hoewel er nog veel meer
effecten in de camera gemodelleerd hadden kunnen worden, zoals
<i>Lens Flare</i> (de flits of overbelichting die je ziet bij fotos
van lichten), zouden die het model te gecompliceerd maken. In plaats
daarvan worden veel van deze effecten bereikt door de eigenschappen
van de objecten aan te passen met behulp van een geavanceerd systeem
van <i>shaders</i> (een shader is een tool voor het renderen van
texturen op objecten). Met families van shaders kunnen we onze eigen
"shaders" bouwen en indrukwekkende effecten genereren. De procedure
voor het programmeren en compileren van deze shaders zullen we in een
ander artikel bespreken, dit is echter een erg omvangrijk onderwerp
(heel erg uitgebreid en op het moment weet ik niet hoe ik het beter
kan voorbereiden). </p>
<p>Zoals in het vorige artikel uitgelegd, voor het renderen van een
afbeelding, gebruiken we:</p>
<pre>
rendrib fichero.rib
</pre>
voor uitvoer naar een bestand of <br><br>
<pre>
rendrib -d fichero.rib
</pre>
voor uitvoer naar het scherm <br><br>
<p> <a name="section2"></a></p>
<h3>Beginselen van Camera-positionering</h3>
<p>Het coördinaten systeem voor de camera is "linkshandig" en
komt overeen met het oppervlak van de monitor. Het beginpunt bevindt
zich in het midden van het scherm, waarbij de <tt>x</tt>-as naar
rechts wijst, de <tt>y</tt>-as naar boven en de <tt>z</tt>-as naar de
binnenkant van de monitor. Standaard is het "huidige coördinaten
systeem" gelijk aan het camera systeem van coördinaten, precies
zoals geïllustreerd in de eerste afbeelding (de <tt>x-as</tt> is
rood, <tt>y</tt> groen en <tt>z</tt> blauw). De eerste afbeelding
geeft een bovenaanzicht van de scene en de tweede is de eigenlijke
scene ( de lichtbronnen bevinden zich op verschillende plaatsen in
beide afbeeldingen om deze duidelijker te maken). Hoewel de scene niet
bijzonder complex is (eigenlijk is hij verschrikkelijk), maar hij dient
om de RIB voorbeeld bestanden duidelijk te maken, zonder deze vol te
stoppen met complexe geometrische modellen.</p>
<center>
<a href="../../common/src/camara_default1.rib"><img src=
"../../common/images/camara_default1.jpg" height="240" width=
"320"></a> <a href="../../common/src/camara_default2.rib">
<img src="../../common/images/camara_default2.jpg" height=
"240" width="320"></a>
</center>
<p>Laten we eens kijken hoe de camera te positioneren. Het meest
logische om te doen, vooral voor Pov_ray gebruikers, is om de camera
te verplaatsen. Om de scene van een grotere afstand te bekijken,
zouden we de camera willen verplaatsen (vertalen), naar de positie
<tt><0,0,-20></tt>, dit is hetzelfde als de camera naar achteren
bewegen. Onder Renderman vind deze vertaling plaats met het commando
<tt>Translate 0 0 -20</tt> voor <tt> WorldBegin</tt>:</p>
<center>
<a href="../../common/src/camara_mov1a.rib"><img src=
"../../common/images/camara_mov1a.jpg" height="240" width=
"320"></a> <a href="../../common/src/camara_mov2a.rib"><img
src="../../common/images/camara_mov2a.jpg" height="240"
width="320"></a>
</center>
<p>Dit commando heeft de camera echter naar voren gebracht! Eigenlijk
was het niet de camera die werd verplaatst, maar het coördinaten
systeem: het hele coördinaten systeem werd terug vertaald,
waarbij de camera voorin bleef. Daarom, om de camera achterwaats te
verplaatsen, moeten we het tegenovergestelde doen, een voorwaatse
vertaling en er niet over denken als het verplaatsen van de camera,
maar het verplaatsen van het coördinaten systeem (met
<tt>Translate 0 0 20</tt>):</p>
<center>
<a href="../../common/src/camara_mov1b.rib"><img src=
"../../common/images/camara_mov1b.jpg" height="240" width=
"320"></a> <a href="../../common/src/camara_mov2b.rib"><img
src="../../common/images/camara_mov2b.jpg" height="240"
width="320"></a>
</center>
<p>Nu is de camera exact waar we hem wilden. Van nu af aan zal iedere
geometrie verandering in de scene refereren aan het huidige
coördinaten systeem. In het volgende voorbeeld blijft het model
op de origin (nulpunt) maar roteren we de camera er omheen:</p>
<center>
<a href="../../common/src/camara_rot1a.rib"><img src=
"../../common/images/camara_rot1a.jpg" height="240" width=
"320"></a> <a href="../../common/src/camara_rot2a.rib"><img
src="../../common/images/camara_rot2a.jpg" height="240"
width="320"></a>
</center>
<p>Bekijk het RIB bestand met de geometrische vertalingen van de
camera: </p>
<div style="border:solid; border-width:1">
<pre>
Display "camara_default2.tif" "file" "rgb"
Projection "perspective" "fov" 45
Format 320 240 1
LightSource "ambientlight" 1 "intensity"
0.3 "lightcolor" [1 1 1]
LightSource "distantlight" 2 "intensity"
1.0 "from" [10 10 -10] "to" [0 0 0]
Translate 0 0 20
Rotate 45 1 0 0
Rotate 135 0 1 0
WorldBegin
Color 1 1 1
# Blanco achtergrond
Sphere 10000 -10000 10000 360
# Objecten in de scene
TransformBegin
Color 1 0 0
Sphere 3 -3 3 360
TransformEnd
TransformBegin
Rotate -90 1 0 0
Translate 0 0 2
Cone 3 3 360
Disk 0 3 360
TransformEnd
TransformBegin
Rotate -90 0 1 0
Cylinder 1 -4 4 360
Disk 4 1 360
Disk -4 1 360
TransformEnd
WorldEnd
</pre>
</div>
<p>Er is een vertaling (<tt>Translate 0 0 20</tt>) en twee rotaties,
een over de <tt>x</tt>-as (<tt>Rotate 45 1 0 0)</tt> en de andere over
de <tt>y</tt>-as (<tt>Rotate 135 0 1 0</tt>). De volgorde van deze
operaties is misschien verwarrend voor Pov-Ray gebruikers, daar
worden de operaties in de volgorde van opgeven uitgevoerd, maar dat
geldt niet voor RenderMan. RenderMan plaatst operaties in een
wachtrij totdat het een signicant token vindt (in ons geval
<tt>WorldBegin</tt>), pas dan worden deze operaties toegepast, in
omgekeerde volgorde. In andere woorden, door het wachtrij systeem
wordt de laatst opgegeven operatie als eerste uitgevoerd. De
geometrische operaties in ons voorbeeld worden als volgt
geïnterpreteerd:</p>
<table width="90%">
<tr>
<td>1. Initiële Staat</td>
<td align="right"><a href=
"../../common/src/camara_paso0.rib"><img src=
"../../common/images/camara_paso0.jpg" height="240" width=
"320"></a></td>
</tr>
<tr>
<td>2. Roteer het coördinaten systeem 135 graden over
de <tt>y</tt>-as</td>
<td align="right"><a href=
"../../common/src/camara_paso1.rib"><img src=
"../../common/images/camara_paso1.jpg" height="240" width=
"320"></a></td>
</tr>
<tr>
<td>3. Roteer het coördinaten systeem 45 graden over de
<tt>x</tt>-as</td>
<td align="right"><a href=
"../../common/src/camara_paso2.rib"><img src=
"../../common/images/camara_paso2.jpg" height="240" width=
"320"></a></td>
</tr>
<tr>
<td>4. Vertaal het huidige coördinaten systeem 20
eenheden over de <tt>z</tt>-as</td>
<td align="right"><a href=
"../../common/src/camara_paso3.rib"><img src=
"../../common/images/camara_paso2.jpg" height="240" width=
"320"></a></td>
</tr>
</table>
<p>Vergeet nooit dat alle transformaties van het huidige
coördinaten systeem (rotaties en vertalingen) altijd relatief
zijn ten opzichte van de camera, daarom zou een rotatie rond de
<tt>x</tt>-as moeten worden gezien als een "rotatie rond de x-as van
de camera"</p>
<p>Nu komen we bij het meest interessante deel van het artikel, hoe
je RenderMan's camera model kunt gebruiken om speciale effecten te
genereren. </p>
<h3>Motion blur (simuleren van bewegende objecten)</h3>
<p>Het eerste camere effect is Motion Blur, een effect dat probeer het
spoor te imiteren dat op film wordt achtergelaten door bewegende
objecten. </p>
<p>Motion Blur wordt gespecificeerd door het statement <tt>Shutter 0 1
</tt> in ons voorbeeld bestand in de sectie met de camera specs op te
geven. Het commando <tt>Shutter 0 1</tt> simuleert de openings tijd,
in dit geval is de sluiter van de camera open op tijd 0 en blijft 1
tijdseenheid open. De parameter 0 1 voor de sluiter is vrij universeel
en we zullen deze parameters altijd gebruiken, daar het alleen een
bepaald gedrag van RenderMan's camera toont. </p>
<p>Vervolgens moeten we RenderMan vertellen welke elementen in de
scene in beweging zijn, hiervoor voegen we de tags <tt>MotionBegin
MontionEnd</tt> in. De volgende figuren geven een voorbeeld (en het
RIB bestand) van een bal die beweegt van positie <tt>0 10 5</tt> op
tijdstip 0 naar <tt>5 10 0</tt> op tijdstip 1. Het statement
<tt>MotionBegin [0 1]</tt> in het RIB vertelt RenderMan welke exacte
tijden corresponderen met de transformaties (instantie 0 komt overeen
met de eerste en instantie 1 met de tweede) en d waarden moeten
overeen komen met de opgegeven waarden in de <tt>Shutter</tt> sectie.
De afbeelding laat duidelijk zien dat het effect erg realistisch lijkt
en in de animatie is het effect zelfs nog sterker. </p>
<center>
<a href="../../common/src/camara_mb1.rib"><img src=
"../../common/images/camara_mb1.jpg" height="240" width=
"320"></a>
</center>
<p>Natuurlijk zijn de toegestane vertalingen tussen <tt>MotionBegin
MotionEnd</tt> niet beperkt tot verplaatsingen, RenderMan kan
niet-lineare trajecten met Motion Blur renderen. In het volgende
voorbeeld zien we een rotatie van 25 graden over de y-as. </p>
<center>
<a href="../../common/src/camara_mb2.rib"><img src=
"../../common/images/camara_mb2.jpg" height="240" width=
"320"></a>
</center>
<p>Onder normale omstandigheden bewegen alleen objecten in de scene.
RenderMan kent echter ook de mogelijkheid om de camera zelf te
verplaatsen, daardoor kan het effect van Motion Blur ook op de camera
zelf worden toegepast. In dit voorbeeld bewegen we de camera 5
eenheden naar rechts (oftewel, we bewegen het systeem van
coördinaten 5 eenheden naar rechts), en alle objecten in de scene
zullen "blur" (wazig) worden. Uiteraard moet het tag-paar
<tt>MotionBegin MotionEnd</tt> in de sectie van de camera van het RIB
bestand komen: </p>
<center>
<a href="../../common/src/camara_mb3.rib"><img src=
"../../common/images/camara_mb3.jpg" height="240" width=
"320"></a>
</center>
<h3>Veld diepte (focus)</h3>
<p>Een ander interessant effect dat RenderMan biedt, is "Depth of
Field" (veld diepte), of het camera-focus mechanisme. Het statement
voor deze feature is <tt>DepthOfField</tt>. Dit token neemt drie
parameters:<tt>f-stop</tt>, <tt>fov</tt> (field of view) en
<tt>focus-length</tt>. De eerste parameter, <tt>f-stop</tt> geeft de
brandpunt-afstand voor de focus tool, in ons voorbeeld zal een object
dat zich 2 of minder eenheden van de camera bevind gelijk on-focussed
(of focussed) verschijnen. De parameter <tt>fov</tt> krijgt meestal de
waarde 1,0 als het perspectief eerder gedefinieerd was als
<tt>Projection "perspective" "fov" 45</tt> (zoals in ons voorbeeld),
als je de waarde veranderd in iets anders dan 1, zal alleen het
perspectief veld worden vermenigvuldigd met die factor. Ten slotte is
<tt>focus-length</tt> de parameter waar we echt in geïnteresseerd
zijn, deze definieert de afstand waarop objecten zich moeten bevinden
om als buiten-focus te verschijnen op de afbeelding. In het volgende
voorbeeld is de camera op de origine (nul punt) en zullen we
verschillende voorbeelden laten zien met meerdere
<tt>focus-length</tt> parameters.</p>
<p>De eerste afbeelding gebruikt <tt>DepthOfField 2.0 1.0 10</tt>, wat
betekend dat ieder object dat zich 10 eenheden van de camera bevindt,
gefocussed zal worden (zoals de rode bal):</p>
<center>
<a href="../../common/src/camara_dof1.rib"><img src=
"../../common/images/camara_dof1.jpg" height="240" width=
"320"></a>
</center>
<p></p>
<p>In het tweede geval <tt>DepthOfField 2.0 1.0 20</tt>. Nu is de
groene bal, die zich op 20 eenheden van de camera bevindt, on-focus:
</p>
<center>
<a href="../../common/src/camara_dof2.rib"><img src=
"../../common/images/camara_dof2.jpg" height="240" width=
"320"></a>
</center>
<p>Tenslotte, om het de focus op de laatste bol te richten (bevindt
zich 30 eenheden ver), gebruiken we <tt>DepthOfField 2.0 1.0 30</tt>:
</p>
<center>
<a href="../../common/src/camara_dof3.rib"><img src=
"../../common/images/camara_dof3.jpg" height="240" width=
"320"></a>
</center>
<p>De bereikte effecten geven een grotere realiteit aan de
gegenereerde afbeeldingen. Natuurlijk neemt de rekentijd die nodig is
om de afbeeldingen te genereren toe, Motion Blur en Depth of Field
vereisen meerdere passages door de renderer. </p>
<!-- vim: set sw=2 ts=2 et tw=74 syntax=html : -->
</body>
</html>