Tutorial: Gras und Rasen super realistisch modellieren und rendern mit 3DS MAX

In diesem Tutorial wollen wir Dir Schritt für Schritt zeigen, wie Du eine erstklassige und realistische Rasenfläche in 3ds MAX renderst. Diese benötigt man sehr häufig für Aussendarstellungen in der Architekturvisualisierung, um seinen Entwurf in eine entsprechende Szenerie einzubetten. Und nichts ist ärgerlicher als wenn der Entwurf zwar gut gerendert ist, man aber dann auf der Rasenfläche einen Kacheleffekt erkennt. Darum arbeiten wir hier nicht mit einer flächigen Rasentextur sondern modellieren und texturieren die Grashalme „einzeln“ und verteilen diese dann mit einem „Scatter“ Plugin schnell und vor allem zufällig über eine große Fläche, so dass ein super realistischer Look der Rasenfläche entsteht.

Hierzu gehen wir wie folgt vor:

  • Den Boden (Untergrund) vorbereiten
  • Grashalme modellieren und mit Texturen versehen
  • Cluster aus Grass erstellen und auf der Fläche verteilen

Die hier genutzten Techniken können ebenfalls für ähnliche Szenen verwendet werden, in denen man verschiedene Inhalte über eine bestimmte Fläche z.B. zufällig verteilen bzw. anordnen möchte ohne alle 3D-Objekte einzeln anfassen und positionieren zu müssen. Wie in zuvor beschriebenen Tutorials stellen wir auch hier vorab Corona als Standard-Renderer ein, Rendering Reiter->Render Setup->Common->Assign Renderer und dort Corona Renderer als Production auswählen. Als nächstes Save as Defaults anklicken und letztendlich Gamma/LUT Correction und System Unit einstellen.

Wie sehen Gras- und Rasenflächen in der Realität aus?

Wie immer ist es unser Ziel die Realität so gut wie möglich nachzuahmen, daher müssen wir vor allem auf die feinen zunächst unscheinbaren Details achtgeben.

Das untere Foto bietet dafür einige Ansatzpunkte:

  • Es fehlen wiederholende Muster
  • Die Halme sind unterschiedlich lang
  • Die Rasenfläche ist von verschiedenen Pflanzen und Bäumen umgeben
  • Es werden trockene oder ausgetrocknete Stellen sichtbar
  • Hier und da blühen ein paar kleinere Blümchen

Untergrund der 3D Rasenfläche vorbereiten

Zuerst müssen wir eine Fläche erstellen, auf der wir das Gras „wachsen“ lassen. Dafür nehmen wir eine flache Ebenen mit z.B. 10m x 10 m. Verwende den Edit Poly Modifier, um einige Farb- und Höhenverunstaltungen auf der Fläche zu generieren. Dieser Schritt fügt der Ebene realistische Beulen hinzu, lässt unseren Boden weniger flach aussehen und fügt dem späteren Ergebnis weitere Schatten und Unebenheiten hinzu.

Diese Technik kann nicht nur auf Ebenen angewendet werden, sondern im Prinzip auf allen Objekten (Standard-Primitiven, Verlängerte-Primitiven, Verbundene Objekte usw.) Wir platzieren außerdem eine CoronaSun sowie einen weiteren Baum irgendwo und spielen etwas herum, bis wir interessante Schatten auf unserem Boden erhalten. Mit Hilfe von Camera->Standard  ->Target erstellen ich mir eine Kamera, die ich in ca. 1.70m Abstand zum Boden platziere – dies entspricht mehr oder weniger einer durchschnittlichen Höhe eines menschlichen Auges und sollte somit einen realistischen Blick auf unsere später gerenderte Rasenfläche generieren.

3D Gras Halme und kleine Blümchen modellieren

Anstatt schlichter gerader Grashalme zu modellieren möchte ich gerne eine gebogene Geometrie erstellen, damit das Ergebnis möglichst natürlich aussieht. Wir beginnen dafür mit einer Ebene und passen die Ecken entsprechend an, sodass wir die Form eines Blattes erhalten. Um möglichst unterschiedliche Blätter zu erstellen kannst Du die Modifier Twist oder Bend nutzen. Im nächsten Schritt transformieren wir die Modelle in Polys, um letztendlich alle zu einem kleinen Cluster zu gruppieren. Das nennen wir Cluster_1, um nun mehrere oder auch größere Halme herzustellen wiederholen wir diesen Schritt und nennen da Ergebnis Cluster_2. Schlussendlich modellieren wir noch einige Gänseblümchen hinzu. Wenn Du die Blätter drehst denke daran als Drehpunkt (Pivot) einen Punkt an der unteren Kante des Blattes zu wählen, damit alle Halme auch später mehroder weniger auf der gleichen Höhe angeordnet sind.

Die 3D Grashalme texturieren

Für die Bodenfläche nutzen wir einfach eine aus unserer “4000 free Texture Sammlung”. Die Texturen sind kostenlos und mit ein paar wenigen Anpassungen des Farbtons und der Farbsättigung kriegen wir schnell ein gutes Ergebnis hin. Ein einfacher UVW map Modifier genügt hier auch ist es nicht ganz so tragisch, dass die Textur nicht nahtlos kachelbar ist, da die größte Fläche eh von unserem Gras bedeckt sein wird und die Textur eher im Hintergrund liegt.

Für unsere Grashalme möchte ich hingegen schon vernünftige und realistische Texturen verwenden. Generell empfiehlt sich eine gewisse Transluzenz, um Lichtbrechungen zu vermeiden, zudem wirkt dieses dünne halbtransparente Material eigentlich ganz gut für diesen Anwendungsfall, da sich alles so auch etwas „vermischt“. Um es mit diesem Effekt allerdings nicht zu übertreiben nutzen wir Werte zwischen 0,1 und 0,5. Normalerweise werden die Texturen mit Hilfe der Color Correction Map bearbeitet. Hohe Spiegelung und niedrige Fresnel IOR Werte (Fresnel IOR auf 1,3) sehen aus wie Sonnenstrahlen ohne visuelle Bildstörungen. Die hellen Stellen werden durch eine Reflexion der Sonne auf den Grashalmen ausgelöst. Dies ist ein physikalisches Phänomen, dass auch in der Realität zu finden ist z.B. wenn Meereswellen oder Schnee die Sonnenstrahlen reflektieren. Der Glanz sollte auf 0.5 gestellt werden, sodass störenden Glanzlichter vermieden werden; außerdem werden so die Sonnenreflexionen weicher und realistischer.

Tipp: Es ist äußerst hilfreich direkt das interaktive Rendering zu verwenden, da man dann nicht ständig neu rendern muss.

Grashalm Texturen – Kostenloser Download

Du sollst ja direkt loslegen können – darum kannst Du Dir hier unsere Grashalm-Texturen kostenlos herunterladen. Du darfst diese für deinen privaten oder auch kommerziellen Renderings verwenden. Wie du siehst, ist die Textur relativ einfach, ist aber völlig ausreichend für unsere Zwecke – Du wirst sehen 😉

Gras-Halm-Texturen-Kostenloser-Download-small

Du kannst die kostenlosen Texturen von Gras Blättern hier herunterladen:

Gras-Halm-Texturen-Kostenloser-Download.zip

3D Grashalme dank Plugin zufällig auf der Fläche verteilen

Es gibt eine Vielzahl von 3D Plug-Ins für diesen Zweck, wie Multiscatter, Forestpack Pro, Vrayscatter usw, oder auch kostenlose Varianten, wie Advanced Painter, die hervorragende Resultate erzielen. Für dieses Tutorial benutzen wir das Corona’s-Scatter-Tool (CScatter), welches im Corona Renderer enthalten ist. Es kann vor allem benutzt werden, um Dinge wie Gras, Haare, Wälder oder Teppiche zu erstellen. Außerdem kann CScatter in Verbindung mit CProxy-Objects gut genutzt werden, falls dein Arbeitsspeicher limitiert ist und Du deinen Rechner nicht überfordern möchtest. Generell haben aber natürlich große Flächen immer eine spürbare Auswirkung auf die Performance deiner Rechengeschwindigkeit deiner Renderings. Aus diesem Grund sollten die angezeigten Objekte unter Display Rollout in den CScatter Parametern z.B. auch heruntergestellt werden.

Um die 3D Objekte verstreut zu verteilen erstelle zunächst via Create-> Geometry-> Corona ein CScatter irgendwo in unserer Szene. Danach gehe wie folgt vor:

  1. Wähle als Objekt auf das verteilt werden soll (Distribute on objects) den Boden aus (hier heißt das Objekt „Ground“).
  2. Wähle die zu verteilenden Objekte (Instanced objects) aus (hier: Cluster_1). Als nächstes brauchen wir einige zerstreute Boxen auf dem Boden. Dies sind unsere Cluster, die als Boxen angezeigt werden, sodass dass unser Arbeitsspeicher etwas geschohnt wird.
  3. Frequency stellt ein, wie oft unsere Objekte in unserer Szene auftauchen sollen, wir stellen für unsere Cluster_1 den Wert 0 ein und für Cluster_2 0.1.
  4. Der Scatter count sollte auf 12000 eingestellt werden.Tipp: Jetzt wird es Zeit einige schnelle Renderings für das Gras anzuwenden, um herauszufinden ob wir mit der Dichte glücklich sind, bevor wir zum nächsten Schritt übergehen.
  5. Unter Transformations->Rotation stellen wir den Grad der Cluster Drehung ein. Wir stellen für die Rotation der X und Y-Achse jeweils 1 bis 5 ein und für die komplette Umdrehung der Z-Achse 360.
  6. Unter Transformations->Scale stellen wir einen Wert zwischen 90 % und 120 % ein.
  7. Im letzten Schritt stellen wir den Previz type ein, wo wir auswählen, inwiefern unsere zerstreuten Objekte als Objekte erscheinen. Hier sollte folgendes ausgewählt werden: None, Dot, Box, Wire box und Full.

Um unsere Szene aufzuwerten, zerstreuen wir ebenfalls die kleinen Gänseblümchen ein. Wir könne hier die Dichte unter Scattering->Density einstellen. So werden die Blumen in den weißen Flächen des verwendeten Maps verteilt – sehr praktisch wie ich finde! Leider ist diese Option aber nur in der kommerziellen Version nutzbar… :-( Aber ein wirklich cooles Feature!

Hier unten sind nun die Resultate des Rendering-Prozesses mit und ohne Gänseblümchen aus verschiedenen Kameraperspektiven dargestellt, damit Du einen Eindruck von unserer realistischen 3D Rasenfläche bekommst.

Hier nochmal die gleichen Perspektiven, aber diesesmal MIT den kleinen Blümchen. Man sieht finde ich, dass es doch schon etwas mehr dazu beiträgt es noch realistischer wirken zu lassen!

Man sieht doch ganz gut, dass der realistische Eindruck durch die zusätzlichen Elemente (hier die Blümchen) die wahllos und zufällig verteilt sind weiter steigt! Du kannst also gerne noch weitere Elemente auszuprobieren.

Ich hoffe dir hat dieses Tutorial gefallen, bei dem wir mal etwas mehr ins Detail für eine zugegeben spezielle Aufgabe gehen. Aber eine realistisch gerenderte Grasfläche braucht man doch schließlich in häufig in der Architekturvisualisierung. Mit der vermittelten Technik kann man zudem verschiedene Looks und Varianten erstellen und ist nicht immer auf die gleichen Texturen und Elemente angewiesen.

Hoffentlich hast Du Lust bekommen das nächste Gras mit 3DS MAX und Corona selber zu rendern – die Texturen der Grashälme helfen Dir hoffentlich dabei. Also viel Erfolg für dein nächstes Rendering Projekt!

 

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