So erstellen Sie VR-Inhalte

Wohin man auch schaut, vom immer größer werdenden Metaverse bis zum Apple Vision Pro-Headset, hält VR in immer mehr Bereichen des menschlichen Lebens Einzug. Früher wurde die Technologie fast ausschließlich für die Entwicklung immersiver Videospiele eingesetzt, doch mittlerweile wird sie in immer mehr professionellen Anwendungen eingesetzt – nicht nur in der CGI, sondern auch im E-Commerce, in Schulungen und sogar in Produktivitäts-Apps.

Da VR-Anwendungen immer mehr zunehmen und vielfältiger werden, ist auch die Nachfrage nach 3D-Modellen gestiegen – schließlich macht es keinen Sinn, eine virtuelle Welt zu erschaffen, wenn sie leer ist. Die Nachbildung realer Objekte, Personen und Orte ist entscheidend für die Schaffung eines immersiven virtuellen Umgebung, die den Benutzern wirklich das Gefühl gibt, sie seien woanders.

Werfen wir nun zunächst einen Blick auf die verschiedenen Arten verfügbarer VR-Assets, bevor wir untersuchen, wie Sie Ihre eigenen 3D-Modelle erstellen können.

Je nach Anwendung und Technologie kann Ihr Arbeitsablauf von Fall zu Fall unterschiedlich aussehen. Generell gibt es jedoch zwei Hauptmethoden zum Erstellen von VR-Assets: Bei der einen beginnt man mit der Verwendung von Fotos als Referenzmaterial, bei der anderen mit 3D-Scans.

1. Skizzieren

Sobald Sie ein Konzept erstellt und entschieden haben, was genau Sie in 3D modellieren möchten, ist der nächste Schritt in der Regel das digitale Modellieren. Dabei werden Fotos eines realen Bereichs, Objekts oder einer Person aus mehreren Winkeln gesammelt und diese dann als Skizzenreferenzen verwendet. Dies ist besonders nützlich, um 2D-Konzeptkunst in vollständige 3D-Modelle für CGI- oder Videospielanwendungen umzuwandeln.

Natürlich können Sie auch kreativ an Entwürfen arbeiten, indem Sie Modelle von Grund auf neu erstellen und dabei einfache geometrische Formen (Primitive) verwenden, um Proportionen zu definieren, bevor Sie manuell Details hinzufügen. Dieser Ansatz belohnt Kreativität – aber Vorsicht, denn Sie müssen sich auf ein langsames und hartes Arbeiten einstellen!

2. Retopologie

Für fortgeschrittene 3D-Modellierungsanwendungen wie Animation, Gaming oder VR ist es normalerweise notwendig, ein hochauflösendes Polygonnetz in eine vereinfachtes Grundmodell umzuwandeln. Dies ist auch wichtig, um die Dateigröße zu reduzieren, denn wenn Ihre Modelle aus Millionen von Punkten bestehen, werden für jedes kommerzielle VR-Headset zu groß sein.

Retopologie kann sehr komplexe sein. Mit manueller Bearbeitung lassen sich atemberaubende Visualisierungen für AAA-Blockbuster erstellen, aber es ist auch möglich, den Ablauf zu vereinfachen. Die Software Zbrush etwa enthält die Funktion Zremesher, die 3D-Modelle für den Nutzer retopologisiert. 3DCoat wiederum gestaltet die Retopologie insgesamt schnell und einfach und ermöglicht die Vereinfachung komplexer Oberflächen auf nur wenige Eckpunkte.

3. UV-Mapping

Im nächsten Schritt müssen Sie Ihrer 3D-Modellierungssoftware mitteilen, wo Sie die Textur abbilden möchten. Es mag zwar kontraintuitiv erscheinen, doch beginnt dieser Schritt mit dem „Auspacken“ der Textur aus dem Modell und ihrer Konvertierung in ein 2D-Format, sodass sie später mithilfe von „UV-Mapping“ erneut aufgetragen werden kann.

Dies funktioniert in etwa so, als würden Sie ein einzelnes Bonbon verpacken, nur dass die Texturen stattdessen sorgfältig um die Modelle gefaltet werden, damit sie auf den passenden geometrischen Punkten landen. Kostenlose Programme wie Blender vereinfachen das Auspacken in vier grundlegenden Schritten: Skalieren, Projizieren, Nahtmarkierung und Auspacken.

Sie können auch Erweiterungen für Plattformen wie SketchUp herunterladen , die Ihnen das Aufwickeln in Segmente und das Arbeiten mit doppelt gekrümmten Formen ermöglichen. Unabhängig davon, welche Software Sie letztendlich verwenden, ist sorgfältiges UV-Mapping für die Erstellung realistischer Modelle unerlässlich. Nehmen Sie sich also Zeit, um es richtig zu machen.

4. Texturen backen

Nach dem UV-Mapping steht folgende Frage an: „Welche Details möchte ich in mein endgültiges Modell einbauen?“ Derartige Details können Farben oder feine Oberflächendetails sein – selbst dynamische Effekte wie Korrosion und Beleuchtung können statisch gemacht und auf Modelloberflächen übertragen werden.

Durch das Übertragen von Texturen (auch „Texture Baking“ genannt) können Sie außerdem realistischere Daten aus hochpolygonalen Modellen übernehmen und auf retopologisierte Modelle anwenden. Wir werden als Nächstes erklären, was Retopologie bedeutet. Für den Moment sollten Sie sich jedoch merken, dass Sie keinesfalls auf Details verzichten müssen, um Modelle vom Datenumfang klein zu halten.

5. Vorbereitung auf VR

Wie Ihr Arbeitsablauf abgeschlossen wird, hängt in erster Linie von der späteren Anwendung Ihres Modells ab. Wenn es sich um ein Charaktermodell für ein VR-Videospiel oder eine VR-Experience handelt, müssen Sie ihn mithilfe von „Rigging“ mit einem beweglichen Skelett ausstatten. Dies kann in verschiedenen 3D-Modellierungsprogrammen geschehen, darunter Blender, Autodesk Maya und spezialisierten Programmen wie Houdini, das mit erweiterten Animationsfunktionen ausgestattet ist.

Modelle, die für Animations- oder Proof-of-Concept-Zwecke erstellt werden, müssen hingegen in 3D gerendert werden – ein Prozess, bei dem Beleuchtung und Texturen zur Erlangung eines fotorealistischen Eindrucks feinabgestimmt werden.

Derartige Modelle erfordern oft mehrere Arbeitsgänge, bevor sie lebensecht genug für die Integration in Simulationen sind. Jedoch sind hochwertige Modelle absolut unerlässlich, um virtuelle Welten zu erschaffen, die der Realität optisch sehr nahe kommen – die Feinarbeit lohnt sich also. Es gibt aber auch zusätzliche Möglichkeiten, 3D-Modellierung mit fortschrittlichen Technologien zu beschleunigen, wie wir als Nächstes erörtern werden.

Wenn Sie die 3D-Modellierung abgeschlossen haben, müssen Sie als Nächstes eine virtuelle Welt erstellen, die Sie mit Ihren 3D-Modellen bevölkern können. Es gibt zahlreiche Überschneidungen zwischen VR und Videospielen, daher verwenden viele Entwickler Unreal Engine und Unity, wobei auch spezielle Programme wie Simlab Composer beliebt sind. Generell aber besteht das Erstellen einer VR-Umgebung, egal für welche Software Sie sich entscheiden, aus vier Schritten. 

1. Eine Szene erstellen

Zunächst müssen Sie eine Grundlage erstellen, auf der Sie Ihre VR-Welt aufbauen können. Diese kann entweder die Form einer Ebene oder eines 3D-Würfels, der als „Raum“ fungiert, den Sie mit 3D-Modellen füllen können, haben. Danach müssen Sie einen Charakter erstellen, mit dem Sie diesen Raum aus der Ich-Perspektive betrachten können.

Bei der Kamerapositionierung wird empfohlen, diese auf Augenhöhe einzustellen, da die meisten Simulationen so konzipiert sind, dass man sie so betrachtet, als wäre man unmittelbar Teil von ihr (aus der sogenannten Ich-Perspektive). Dies kann jedoch später immer noch angepasst werden. Es ist auch erwähnenswert, dass Sie mit Simlab Composer virtuelle Welten in der Ich-Perspektive erstellen können, ohne ein VR-Headset zu verwenden – dies kann das langwierige Arbeiten beim Erstellen von VR-Welten etwas flexibler gestalten und zuweilen etwas erleichtern.

2. Einrichten der Steuerung

Als Nächstes müssen Sie Ihren Charakter so konfigurieren, dass er sich bewegen kann. Dies funktioniert je nach verwendeter Software etwas anders, aber im Allgemeinen bedeutet es, das Sie Steuerelemente zuweisen, die es Gamecontrollern oder anderen Eingabegeräten ermöglichen, auf Befehl in eine bestimmte Richtung zu schauen, sich zu bewegen und Aktionen auszulösen.

In Unity können Sie beispielsweise ein Fortbewegungssystem hinzufügen, mit dem die Nutzer sich frei in den von ihnen erstellten Welten bewegen können, sowie Snap-Turn- und Teleportationsfunktionen für schnelles Reisen. Es ist auch möglich, „Anker“ zu integrieren, die Charaktere an Ort und Stelle halten. Wenn Sie ein virtuelles Auditorium erstellen möchten, können Sie damit die Teilnehmer zu einem bestimmten Zuschauerplatz transportieren.

3. Beleuchtung anpassen und mit dem Bau beginnen

Ist die Grundlage geschaffen, geht es nun daran, mit der Gestaltung zu beginnen. Abhängig von der Art der Szene, die Sie erstellen möchten, müssen Sie die Beleuchtung auf eine bestimmte Weise einrichten. Die einfachste Methode, um sicherzustellen, dass Objekte und Charaktere wie gewünscht beleuchtet werden, besteht darin, eine interne Lichtquelle einzurichten. Mit diesen ist es sogar möglich, zu sehen, wie Schatten durch Bewegung beeinflusst werden.

Wenn die Beleuchtung fertig ist, können Sie Block für Block mit dem Bau Ihrer VR-Welt beginnen. Die meisten Programme verfügen über generische 3D-Modelle und ermöglichen Ihnen die Erstellung mit primitiven Formen. Auf Websites wie Sketchfab und CGTrader aber auch recht einfach noch zusätzliche Ressourcen.

4. 3D-Modelle importieren, skalieren und animieren

Das Importieren von 3D-Modellen – komplett mit lebensechten Texturen – in die Software Ihrer Wahl geht normalerweise schnell und einfach und erfordert lediglich das Ziehen und Ablegen von Dateien.

In Programmen für den Bau von VR-Welten ist es auch möglich, Objekte zu skalieren, auszurichten und zu animieren – und sie so in interaktive Elemente wie Türen, Fahrzeuge und noch vieles mehr zu verwandeln.

Wie hier beschrieben, ist 3D-Modellierung für VR heutzutage einfacher und zugänglicher als je zuvor. Es gibt mittlerweile zahlreiche Programme – einige sind für Modellierungsanfänger konzipiert, andere verfügen über erweiterte Funktionen. Doch alle liefern großartige Ergebnisse.

Mithilfe professioneller 3D-Scans lässt sich auch der Skizziervorgang vereinfachen und beschleunigen. Da die Technologie die 3D-Modellierung weiter vorantreibt, werden sich zweifellos immer neue Möglichkeiten für die Gestaltung von VR-Experiences, die bald von der realen Welt nicht zu unterscheiden sein werden, ergeben.

Möchten Sie mehr über den Einsatz von Artec 3D-Scannern für die 3D-Modellierung erfahren? Hier finden Sie eine ausführliche Beschreibung, wie Sie 3D-Modelle für Videospiele erstellen können.