Fahrzeugbau für Zusi 3

[Hans-Peter Schramm]

Hallo zusammen,

nach Carstens Aufforderung werde ich mal von meinen ersten Versuchen berichten, Fahrzeughüllen für Zusi 3 zu erstellen, also mit Texturen, etc.

Ich habe mit einem Güterwagen angefangen, danach eine Diesellok (noch nicht fertig).


Schmalspurgüterwagen

V51 (Schmalspur)

Dazu einige Bemerkungen:
1. Schon das Beschaffen von Fotos, die für Texturen geeignet sind, ist nahezu unmöglich, außer man macht sie extra zu diesem Zweck. Ich habe ein riesiges Fotoarchiv, und mußte feststellen, das die Perspektive oft ungeeignet ist oder eine Seite in gleicher oder ähnlicher Beleuchtung fehlt.
Daher für nicht mehr existierende Fahrzeuge, wie bei Führerständen sehr schwierig.
2. Meine Texturen sind daher von Hand colorierte Zeichnungen.
3. Der Güterwagen ist durch numerische Eingabe von Punktkordinaten sozusagen millimetergenau entstanden.
Die Lok über hinterlegte Zeichnungen in 3D-Canvas; dies ist nicht ganz simpel, da die Ausrichtung aller 3 Ansichten passen muß. Außerdem wird 3D Canvas dadurch sehr langsam.
4. Das passgenaue Aufbringen der Texturen ist eine nervtötende Angelegenheit und noch nicht so wie ich es gerne hätte.
5. Die Behandlung von Transparenzen, die ja zu einer erheblichen Einsparung von Polygonen beitragen kann, ist nicht trivial zu lösen. Auf jeden Fall muß die Textur in einem Format vorliegen, die auch den Alfa-Kanal beinhaltet (z.B. TGA-Format); eine Lösung wie in 3D Canvas mit einer Textur für das Aussehen und einer für die Transparenz geht im X-Format nicht!
6. Modulare Bauweise führt zu Problemen, wenn die Dateien nicht in einem Verzeichnis sind; Bei X-Files wird die Textur in einer gesonderten Datei gespeichert, die im gleichen Verzeichnis liegen soll/muß. Wenn man also Bauteile hat (z.B. Puffer, Kupplung), die in mehreren Modellen benötigt werden, gibt es ein Problem.

Soweit meine ersten Erfahrungen. Jetzt ist für mich erstmal 3 Wochen Pause wegen Urlaub - garantiert ohne Zusi und Texturen.

Ich hoffe, dass auch andere von ihren Erfahrungen berichten, und wir zu guten Modellen für den Start von Zusi 3 kommen.

Gruß Hans-Peter

[Kilian]

[(Ar-) T-Rex]

[DL_Muc]

[Daniel Schuhmann]

Einfach der Hammer! Wahnsinn.

[Carsten Hölscher]

wow, das sieht ja schon mal ausgesprochen gut aus.

Ich bin von der VErwendung von Fotos für Texturen sowieso nicht besonders überzeugt. Die ganzen professionellen Züge (MSTS usw.) sehen auch immer eher nach manuell erstellten Bitmaps aus. Die mögen zwar vielleicht mal irgendwann ein Foto als Grundlage gehabt haben, davon ist aber am Ende nicht mehr viel zu sehen.

Das zukünftige Zusi-eigene Format wird auch Verknüpfungen in anderen Verzeichnissen akzeptieren, wäre also noch eine Möglichkeit. Das müßte mit .x aber auch gehen, vielleicht unterstützt es 3DC nur nicht.

Ebenfalls sollte es mit DirectX gehen, die Transparenz in separatem File zu regeln, vermutlich auch nur ein 3DC-Problem.

Carsten

[(Ar-) T-Rex]

Vor allem sehe ich da eine Wahnsinnsarbeit auf David Seemayer zukommen...

[David Seemayer]

Und wenn es das letzte ist was ich tue!

Gibt's schon eine Doku bzw. tipps zum Erstellen?

David

[Carsten Hölscher]

Doku: Es gibt zum MSTS auf jeden Fall diverses, vorzugsweise auf Englisch.

@Hans-Peter: Ich würde gerne mal einen näheren Blick auf die Konstruktion werfen. Ggf. ergeben sich vielleicht auch ein paar Ansatzpunkte für konstruktive Kritik o.ä. (und da gilt vermutlich je früher desto besser)

Carsten

[Hans-Peter Schramm]

Hallo Carsten,

welches Format?

Ich suche z.Zt. auch noch nach den ultimativen Möglichkeiten für diverse konstruktive Ausprägungen. z.B. Achslage am Rahmen oder als Teil eines Objekts Radsatz, etc.
Es fehlt mir auch immer noch ein gewisses Grundverständnis von 3D Canvas; es gibt oft mehrere Möglichkeiten vermeintlich gleiche Dinge zu erzeugen, die aber in ihrer Konsequenz und in ihrem Verhalten recht unterschiedlich sind.
Anregungen hierzu sind immer willkommen.

Gruß Hans-Peter

[Konstantin E.]

Die Fahrzeuge beim MSTS sehen immer so eckig und nur ein bisschen nach dem Fahrzeug aus (nagut man kann erraten was es sein soll), das sieht super aus!
Sind das alles Texturen oder ist da teilweise noch die alten Polygone drunter? Ich hab das ganze nämlich so verstanden, dass das Fahrzeug selbst Polygone hat und nu Details mit Texturen gemacht werden.

[Carsten Hölscher]

zu 3DC kann ich nichts sagen, kenne das Programm bisher quasi nicht. Aber ich kann mir mal die Konstruktion und die Texturen anschauen (also ob das hinsichtlich Funktion und Performance alles okay ist.)

Als Format wäre .x-File gut.

Carsten

[Roland Ziegler]

Die Lok über hinterlegte Zeichnungen in 3D-Canvas; dies ist nicht ganz simpel, da die Ausrichtung aller 3 Ansichten passen muß. Außerdem wird 3D Canvas dadurch sehr langsam.

Ich hatte mal eine Diskussion darüber mit dem Autor von 3DC im dortigen Forum. Er hat erläutert, warum für die Hintergrundbitmaps so viel Speicher gebraucht wird, was das Programm wegen Swappens verlangsamt. Mir scheint die Implementation dieser Hintergrundbitmaps suboptimal gelöst zu sein. Ich habe mir beholfen, indem ich die Bitmaps verkleinert habe.

[stuvar]

Sind das alles Texturen oder ist da teilweise noch die alten Polygone drunter? Ich hab das ganze nämlich so verstanden, dass das Fahrzeug selbst Polygone hat und nu Details mit Texturen gemacht werden

Zum Verständnis folgendes: Ein Polygon ist erstmal nur eine vieleckige Fläche (die durch Triangulierung darstellbar gemacht wird - aber das ist hier egal). Diese Fläche bekommt entweder eine feste Farbe zugewiesen oder eine Textur. In der Hinsicht sind auch diese Fahrzeuge erstmal aus Polygonen erstellt. Der Vorteil der Texturen ist jetzt, daß man das Polygon teilweise transparent machen kann und so Details, wie ne durchhängende Luftleitung, mit nur noch einem oder 2 Polygonen darstellen kann.

Vieleicht kann ja mal der Herr Schramm seine Modelle mal untexturiert daherstellen. So sollte meine Erklärung dann klar werden.

P.S: Wieviele Polygone haben die Modelle?

[Hans-Peter Schramm]

Moin,

also der Reihe nach.
Die Modelle sind alle in 3DC neu erstellt. Dabei entstehen auch erstmal nur Polygone, denen dann eine Farbe (wie jetzt in Zusi) oder eine Textur zugewiesen wird.
Der Güterwagen ist bis auf die Räder komplett texturiert. Dabei sind die Griffstangen nur 2 Polygone und Textur mit einer Alpha-Maske (die ist aber über Grauwerte noch optimierbar)
Bei der Lok ist das Fahrwerk fast komplett noch ohne Texturen.
Die Anzahl der Polygone habe ich momentan nicht, es sind aber deutlich weniger als meine vergleichbaren jetzigen Zusi-Fahrzeuge.

@Roland

Die Hintergrundbitmaps verkleiner ich natürlich auch, aber man sollte ja auch noch was erkenen und zu ungenau sollte es auch nicht werden.

Gruß Hans-Peter

[Carsten Hölscher]

so - damit alle grob verstehen, wie Hans-Peter das gute Stück gebaut ist, hier drei Bilder:


Das erste zeigt die Polygone. Der gesamte Wagenkasten kommt also mit wenigen Dreiecken aus. Das ist so bestens gelöst. Etwas Einsparpotential haben die Räder noch. Ich würde die Seitenflächen der Räder als Viereck erstellen und das runde Erscheinungsbild mit Transparenz erzeugen. Bei den Laufflächen gibt es keine Alternative, diese muß man aus mehreren Vierecke zusammenbauen.


Wenn man einen Blick auf Normalenvektoren wirft, dann ergeben sich an einigen Punkten seltsame Anhäufungen. z.B. in der oberen Ecke. Eigentlich würde ich dort nicht mehr als 3 Vektoren erwarten. hier könnten evtl. ein paar doppelte Poygone liegen (oder auch unnötige Wageninnenverkleidung), wäre noch einen Blick wert:


Sonst sieht man sehr schön daß an scharfen Kanten, mehrere Normalenvektoren liegen, dort also mind. 2 Vertices an einer Position liegen, u.a. damit die Beleuchtung stimmt (wer beim Zusitreffen dabei war, erinnert sich vermutlich noch andie Geschichte mit der Schattierung und den Normalenvektoren)

Der Wagen ist aus mehreren Gruppen zusammengesetzt. Für eine endgültige Version sollte man diese auf jeden Fall in ein einziges Mesh zusammenführen ("einbinden" statt "verknüpfen" in der bisherigen Zusi-Sprache), da ein größeres Mesh deutlich schneller durch die Pipeline rutscht als mehrere kleine. Zum Bauen würde ich aber immer eine Baukastenversion aufbewahren.



Und dann ein Blick auf die Texturen (hier verkleinert dargestellt):


Neben den drei Farbkanälen gibt es einen Alphakanal (nächstes Bild), der die Transparenz regelt. Die Farbe der transparenten Bereiche ich damit egal, oben sind sie blau/grün dargestellt, im Original sind sie schwarz.


Für die Kupplung gibt es eine zweite Textur. Das ist performancemäßig nicht so besonders glücklich. Diese sollte man hier mit in der Haupttextur unterbringen, insbesondere da ja sowieso noch Platz vorhanden ist. Außerdem wäre es einen Versuch wert, die Haupttextur auf 256x256 statt 512x512 zu drücken. Mögliche Ansätze dazu: Eine der beiden Stirnseiten wegrationalisieren und die verbliebene für beide Seiten benutzen. Die Wagenkasten in der Mitte teilen und die Seitenwand-Textur entsprechend teilen. Die Texturen insgesamt etwas verkleinern.
Ob das letzlich machbar ist, kann ich nicht vorhersagen, es würde aber den Speicher- und Ladebedarf um 75% reduzieren, wäre also etwas Anstrengung wert.

Insgesamt eine sehr gute Arbeit von Hans-Peter. Freut mich ganz besonders, daß das erste Objekt, das hier das Licht der Welt erblickt hat, gleich auf so einem Super-Niveau gelandet ist!!

Carsten

[Hans-Peter Schramm]

Hallo Carsten,

danke für die interessante Analyse. Wo gibt es das Tool zum Anzeigen der Normalen.
Die Unzulänglichkeiten liegen wohl noch an meinen mangelnden Fähigkeiten, mit 3DC umzugehen.
Die Texturen für die Kupplung in die Haupttextur wollte ich eigentlich nicht, da man die dann in allen Fahrzeugen hat.
Bei den Rädern ist das so ein Problem mit den Laufflächen. Wenn man die Radscheibe als Quadrat macht, kann es sein, dass es Lücken (Blitze) zwischen durchsichtigem Teil der Textur und der Lauffläche gibt. Da muss ich noch experimentieren.
Zu den zwei Objekten:
Ich habe festgestellt, dass wenn man einen Alpha-Kanal hat, der nicht nur komplett durchsichtig ist (was sich für Ränder detaillierter Teile, wie z.B. beim Fahrwerk) sieht man die Teile eines anderen Objekts nicht, bzw. komplett durchsichtig (auch zu sehen bei der Lok). Da ist eine Inneneinrichtung drin, als eigenes Objekt. Kann man nicht sehen. Wenn ich es mit dem Rest des Führerhauses zu einem Objekt verschmelze kann man es sehen, aber in 3DC kommt man nicht mehr an die im inneren liegenden Flächen heran, wenn man z.B. die Textur verändern will. Hat da jemand eine Lösung?

Soviel für heute, und jetzt in den Urlaub.

Gruß Hans-Peter

[Carsten Hölscher]

das Tool ist im Lieferumfang des DirectX-SDK, das man bei MS runterladen kann (>100MB). Ich nehme mal an, daß 3DC das aber auch kann.

Wenn man die Radscheibe als Quadrat macht, kann es sein, dass es Lücken (Blitze) zwischen durchsichtigem Teil der Textur und der Lauffläche gibt.

Kann man die Fläche nicht minimal größer machen? Das dürfte nicht auffallen, insbesondere, da es von der Rückseite eh nicht sichtbar ist.

Ich habe festgestellt, dass wenn man einen Alpha-Kanal hat, der nicht nur komplett durchsichtig ist (was sich für Ränder detaillierter Teile, wie z.B. beim Fahrwerk)

Halbtransperanz macht Aufwand, man sollte sie nur da einsetzen, wo man sie wirklich braucht.

man die Teile eines anderen Objekts nicht, bzw. komplett durchsichtig (auch zu sehen bei der Lok).

Die normale Renderpipeline kommt mit Halbtransparenz nicht klar und man muß sich als Programmierer extra drum kümmern. Es gibt dabei meist Kompromisse, die Darstellungsfehler sind die Folge davon (ist beim MSTS wohl dasselbe). Auch wenn es in 3DC korrekt ist, kann es in Zusi falsch sein und umgekehrt. Ich kann da aber noch nichts zum Testen anbieten.

aber in 3DC kommt man nicht mehr an die im inneren liegenden Flächen heran, wenn man z.B. die Textur verändern will.

3DC-Experten vor.

Carsten

[David Seemayer]

@ Hans-Peter

Wie hast du denn die "gemalten" textren erstellt?

Und wie macht man das mit "runden Kanten" und den "Lampenhalter", diehe V51?

David

[AndreasBrandtner]

Also erstmal Hut ab vor diesen sehr Tollen Modellen. Bis ich das so hinbekomme braucht es noch ein bischen.
Derzeit versuche ich ein einfaches Signal zu erstellen. Was auch dank der Tutorials von Oliver fortschritte macht.
Allerdings habe ich da ein paar Fragen welche mir beim bauen aufgefallen sind.
So würde ich ganz gerne den Objektpunkt (also das Kreuz welches immer in der Mitte eines Objektes ist) verändern.
Dann, wie man einfach eine Fläche erzeugt z.B. Schilder etc.. Da denke ich ist es blödsinn ein Quader zu erzeugen. Komme mir recht albern vor immer ein Qader zu setzen und 5 Flächen dann zu löschen!

Also wer weiß rat ? Oliver?? Aber auch andere natürlich

Grüße