CGI - Computer Generated Imagery

Was ist CGI, wie entstehen die Inhalte und wo wird es eingesetzt?

Computer Generated Imagery (CGI) ist eine Technologie, die es ermöglicht, computergenerierte Bilder und Animationen zu erstellen, die so realistisch wirken, dass sie oft mit Fotografie und Film verwechselt werden. Die Anwendungen von CGI sind vielfältig und reichen von der Filmindustrie und dem Gaming-Bereich bis hin zum Architektur- und Produktdesign.

Einer der bekanntesten Anwendungsbereiche von CGI ist die Filmindustrie. In vielen Filmen werden computergenerierte Charaktere, Umgebungen und Effekte verwendet, um die Handlung zu unterstützen und die Zuschauer in eine andere Welt zu entführen. Dies ermöglicht es Filmemachern, Szenen zu erschaffen, die in der realen Welt nicht möglich oder zu teuer wären. Beispiele dafür sind die Filme „Avatar“ und „Jurassic Park“.

CGI hat auch einen großen Einfluss auf die Gaming-Industrie. Moderne Spiele setzen auf realistische Grafiken, die durch CGI ermöglicht werden. Dies ermöglicht es Spielern, in eine realistische virtuelle Welt einzutauchen und das Spielerlebnis zu verbessern.

In der Architektur– und Produktdesign wird CGI ebenfalls verwendet, um Entwürfe von Gebäuden und Produkten zu visualisieren. Dies ermöglicht es Architekten und Produktdesignern, ihre Entwürfe aus verschiedenen Blickwinkeln zu betrachten und eventuelle Designfehler frühzeitig zu erkennen. Auch Kunden können so einen realistischen Eindruck von dem geplanten Gebäude oder Produkt bekommen, bevor es gebaut wird.

CGI hat seit langem auch Einzug in Werbung und Marketing gehalten. Es ermöglicht Unternehmen, ihre Produkte und Dienstleistungen auf eine unterhaltsame und anschauliche Weise zu präsentieren, die die Aufmerksamkeit der Zielgruppe auf sich zieht und ihre Entscheidung massiv beeinflussen kann.

Und was bedeutet Rendering?

Rendering ist der Prozess, bei dem computergenerierte Bilder und Animationen auf dem Bildschirm dargestellt werden. Dabei werden die geometrischen Daten, die von einem 3D-Modell erstellt werden, verarbeitet und in ein Bild oder eine Animation umgewandelt.

Der Rendering-Prozess besteht aus mehreren Schritten. Zunächst werden die geometrischen Daten des 3D-Modells geladen und in die Szene eingebettet. Dann wird die Beleuchtung berechnet, indem alle Lichtquellen in der Szene berücksichtigt werden. Anschließend werden die Materialien und Texturen auf die Oberflächen des Modells projiziert, um die Farben und Oberflächenstrukturen zu definieren.

Nachdem die Beleuchtung, die Materialien und die Texturen berechnet wurden, erfolgt der eigentliche Rendering-Prozess. Es gibt verschiedene Arten von Rendering-Methoden, wie zum Beispiel Raytracing, Rasterisierung und Radiosity. Jede Methode hat ihre eigenen Vor- und Nachteile und wird je nach Anwendungsfall ausgewählt.

Raytracing simuliert die Wechselwirkung von Licht und Oberflächen, indem es die Lichtstrahlen nachverfolgt, die von der Lichtquelle ausgehen und durch die Szene wandern. Dies ermöglicht es, realistische Schatten und Reflexionen zu erzeugen. Allerdings ist diese Methode rechenintensiv und benötigt daher viel Zeit zur Berechnung.

Rasterisierung wandelt die geometrischen Daten des 3D-Modells in eine rasterbasierte Darstellung um. Dies ermöglicht es, die Szene schneller zu berechnen, aber die Ergebnisse sind in der Regel nicht so realistisch wie bei Raytracing.

Radiosity simuliert die Wechselwirkung von Licht und Oberflächen, indem es die Lichtverteilung in der Szene berechnet. Dies ermöglicht es, realistische Schatten und Beleuchtungseffekte zu erzeugen. Allerdings ist diese Methode ebenfalls rechenintensiv und benötigt viel Zeit zur Berechnung.

Insgesamt ist Rendering ein komplexer Prozess, der viele Faktoren berücksichtigt, um realistische Bilder und Animationen zu erstellen. Je nach Anforderungen und verfügbarer Rechenleistung werden unterschiedliche Rendering-Methoden verwendet. Bei Polyrender arbeiten wir in den meisten Fällen mit der Raytracing-Technologie.

CGI im Bereich Marketing

Im Bereich Marketing ist CGI seit Jahren stark wachsend. Das liegt nicht zuletzt daran, dass immer mehr Unternehmen die Vorteile in Bezug zur Fotografie wahrnehmen. Man nehme folgendes an: Ein Möbelhaus möchte die neuen Fernsehschränke Online in allen verfügbaren Farben präsentieren. Früher wurden dabei alle Möbel gefertigt und in jeder verfügbaren Farbe fotografiert. Dafür waren die Möbel, die Kulisse und das Equipment für Beleuchtung und Kameras notwendig. Anschließend musste das Bildmaterial nachbearbeitet werden. Durch CGI kann der Aufwand massiv reduziert werden. Die Gegenstände müssen dafür nicht einmal existieren und können schon Monate im Voraus publiziert werden. Gleichzeitig wird jegliches Equipment durch die Rendering Software ersetzt, per Mausklick können Farben und Blickwinkel in sekundenschnelle geändert werden. Neben dem wesentlich geringeren Aufwand können zudem Transportkosten gespart werden.

Animationen durch CGI

Die nächste Stufe der 3D-Visualisierung ist die Animation. Die 3D-Modelle oder Kameras werden in Bewegung versetzt und anschließend jedes Frame einzeln gerendert. Dabei können die 3D-Modelle nicht nur bewegt, sondern auch transformiert werden, d.h. gedehnt, gebogen, etc..

Besonders für Schulungen oder auch Erklär- und Montagevideos eignen sich 3D-Animationen besonders. Hierbei kommt ein großer Vorteil zum Vorschein: Bauteile können auch ausgeblendet oder transparent dargestellt werden um schwer einsehbare Bereiche zu sehen.

Es gibt auch Nachteile

Es ist nicht alles perfekt – auch CGI nicht. Die Berechnung von Bilder oder Animationen benötigt je nach Detailgrad und Anzahl der Elemente hohe Rechenleistung. Es ist daher HighEnd-Hardware nötig um die 3D-Szenen darzustellen. Auch das Rendern kann von wenigen Sekunden bis hin zu mehreren Stunden dauern – pro Bild.

Ein weiterer Nachteil dieser Technologie ist das benötigte KnowHow. Es benötigt umfassendes Wissen in mehreren Bereichen wie 3D-Modellierung, Beleuchtung, Texturierung, Animationstechniken und vielem mehr.

Fazit

CGI ist die Zukunft

Fotografie wird durch CGI nicht ersetzt werden, jedoch weiterhin unterstützend oder als Alternative dienen. Speziell bei Produkten oder Bauteilen die noch nicht existieren, ist die Technologie perfekt geeignet um Objekte schon im Vorfeld präsentieren zu können.