Volumenfilter

Allgemeines zu den Volumenfiltern

Zunächst wundern Sie sich nicht, dass die diversen Filter hier alle in einem Dokument beschrieben sind. Es handelt sich dabei um ein und dasselbe Objekt, aufgerufen nur mit jeweils verschiedenen Einstellungen.

Was versteht man unter einem Volumenfilter? Stellen Sie sich zunächst eine Bitmap vor: diese besteht aus Pixeln, die einen Wert (RGB) tragen. Es gibt z.B. in Photoshop Filter, die diese Pixelwerte verändern.

Analog dazu funktionieren die Volumenfilter: wenn Sie Voxel als dreidimensional angeordnete Pixel ansehen, machen die Volumenfilter nichts anderes, als die Voxelwerte zu ändern.

So gibt es beispielsweise sowohl in Photoshop als auch in Cinema 4D Filter mit einer Gauß’schen Weichzeichnungsfunktion:

Um bei der angesprochenen Analogie zu bleiben: es ist in Photoshop möglich, durch Auswahlen die Filterwirkung zu maskieren, d.h. auf bestimmte Bereiche zu beschränken. Auch das ist in Cinema 4D möglich. Allerdings geschieht das nicht durch Selektionen, sondern durch die Platzierung von Feldern im Tab "Felder", mit denen Sie festlegen können, wo der Volumenfilter wirkt.

Die Volumenfilter können z.B. zum Glätten oder Aufblasen/Erodieren verwendet werden:

Hinweis:Immer, wenn Sie den Eindruck haben, der Volumenfilter funktioniert nicht richtig, vergewissern Sie sich, das genug Volumen da ist, mit dem der Filter arbeiten kann. Insbesondere beim Volumentyp Distanzfeld (SDF) besteht das Volumen zunächst nur aus einer dünnen Schicht um die ursprüngliche Polygonoberfläche. Beachten Sie in diesem Zusammenhang die Voxelbereiche, die entsprechend vergrößert werden müssten.

Für Volumenvektoren gibt es einige spezielle Einstellungen, die sich dann auf die Ausrichtung der Vektoren beziehen.

Damit Volumenfilter wirken, müssen sie entweder:

in die Objekteliste des Volumenerzeugers gezogen werden – diese wirken stets auf die davor angeordneten Elemente – oder dort per Erzeugungsbutton als nicht im Objekt-Manager angezeigtes (und mit evtl. reduziertem Parametersatz) Listenelement erzeugt.
im Objekte-Manager als Deformer – möglichst als Unterobjekt des OpenVDB-Objekts (z.B. Volumenerzeuger oder Volumenobjekts/Volumensatz) – anordnen.

Beispiele

Glättenfilter

Von links nach rechts zunehmendes Glätten (hier: Gauß). Beachten Sie die Innenkanten.

Der Glättenfilter glättet die Voxelwerteübergänge. Stellen Sie sich Voxel A mit dem Wert 0 und den direkt angrenzenden Voxel mit dem Wert 1 vor. Nach einer Glättung haben diese vielleicht 0.4 bzw. 0.6. Scharfe Übergänge werden also aufgelöst. Visuell bedeutet das: scharfe Kanten werden gerundet.

Für Volumenvektoren arbeitet der Glättenfilter ähnlich: er gleicht die Richtungen benachbarter Vektoren einander an: es ergeben sich glattere, weniger sprunghafte Richtungsverläufe:

Links Ausgangsvektorfeld, rechts mit Glättenfilter.

Aufblasen und erodieren

Von links nach rechts: Kleiner, größerer negativer Offset und positiver Offset (alle Filtertyp Aufblasen/Erodieren und kugelförmige Abnahme).

Vereinfacht gesagt, verschiebt der Umformfilter Oberflächen auf verschiedene Weise entlang ihrer Oberflächennormalen. Dazu werden intern die Voxelwerte innerhalb des Filterwirkungsbereiches erhöht/verringert).