Was ist Global Illumination (GI)?
CGI für starke Markenauftritte
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Was ist Global Illumination (GI)?
Global Illumination – Definition & Nutzen
GI unterscheidet direktes Licht von indirektem; letzteres entsteht durch Mehrfachreflexionen im Raum. Ohne GI wirken Renderings flach, mit GI wirken Interior-Szenen, Stoffe, Holz und Lack glaubwürdig. Für konsistente Ergebnisse braucht ihr physikalisch korrekte Materialien (→ PBR – Physically Based Rendering) und saubere Lichtquellen/HDRIs (→ HDRI / Image-Based Lighting).
Verständliche Fundament-Erklärung zu GI und Pfadverfolgung liefert das PBRT-Standardwerk – ideal, um Lichttransport und BRDFs einzuordnen (Physically Based Rendering – pbrt.org).
Funktionsweise von Global Illumination (einfach erklärt)
Licht trifft Oberflächen, wird absorbiert/gestreut/reflektiert und beleuchtet weitere Punkte (Farbübertragung, weiche Schatten). Praktisch wird das über Monte-Carlo-Verfahren berechnet (Path Tracing, ggf. bidirektional/MLT), Photon-Techniken (Photon Mapping/SPPM) oder Radiosity (flächenbasiert).
Für Parameter & Bounces in der Praxis ist die Dokumentation Blender – Light Paths ein kompaktes Nachschlagewerk (Blender Manual: Light Paths).
Global Illumination im Bildvergleich
Schiebe den Regler durch vier Varianten – Final, Direct, Indirect (GI) und Albedo Map – und sieh, wie indirekte Lichtbounces die Szene aufhellen und Farben übertragen.
Realtime-GI vs. Offline-GI (mit klarer Empfehlung)
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Jetzt informierenGI-Workflow in 7 Schritten
- CI-Mood & Referenzen (Tageszeit, Farbtemperatur, Motiv-Lichter).
- Geometrie & UVs: saubere Normalen/UV-Inseln vermeiden Lichtartefakte (→ UV-Mapping).
- Material-Setup (PBR): Albedo/Base-Color ohne Schatten; Roughness für Glanzbreite; Normal für Mikrorelief.
- Licht & HDRI: Base-Light via HDRI, Key/Fill/Accent motiviert setzen (→ HDRI / IBL).
- GI-Sampling & Denoiser: sinnvoll starten (z. B. 64–256 spp), AOV-gestützter Denoiser (Albedo/Normal) reduziert Renderzeit.
- Tonemapping & Farbraum: einheitlicher Farbraum/ACES, Werte clampen, Fireflies unter Kontrolle.
- Delivery: Hero-Stills offline in eurer Render-Engine, interaktive Varianten per Lightmap/Probe; Serienproduktion skaliert über Render-Farm.
Häufige GI-Fehler in Interior-Szenen – und schnelle Quick-Fixes
- Flache Räume: zu wenig Bounces/HDRI zu dunkel → Bounce +1, HDRI-Exposure & Rotation prüfen, zusätzliche motivierte Flächenlichter.
- „Milchiger“ Look: Albedo mit Licht baked / falscher Farbraum → Albedo als sRGB/Color, GI nicht in Texturen backen; PBR-Werte prüfen.
- Splotches/Banding: zu harte Caches/zu wenig Samples → Min/Max Samples anheben, Denoiser mit AOVs; Problemflächen lokal oversamplen.
- Noisy Ecken: indirekte Samples erhöhen; AO dezent als Kontaktbetonung (→ Ambient Occlusion).
- Falsche Glanzakzente: Roughness/IOR unplausibel → Referenzmaterial + plausible IORs nutzen.
Die berühmte Cornell Box zeigt anschaulich, wie Farb-Bleeding funktioniert und dient als Referenz für GI-Tests (Cornell Program of Computer Graphics).
Methoden & Einsatz: Vergleich der GI-Verfahren
FAQ - Global Illumination (GI)
Wie wähle ich die richtigen GI-Einstellungen für Interior vs. Produktfreisteller?
Für Interior-Szenen sind 3–6 Bounces, ein gutes HDRI und saubere PBR-Materialien sinnvoll – Details zeigen wir in unseren Projekten zur Interior-Raum-Visualisierung. Für Freisteller/Packshots reichen oft weniger Bounces + dezente AO; mehr dazu auf Freisteller & Packshots in 3D.
Wie beschleunige ich GI, ohne sichtbare Qualitätsverluste?
Setze Denoising (mit Albedo/Normal-AOVs), Portal-Lichter/Fensterflächen, sinnvolle Clamp-Werte und – bei statischen Sets – baked GI ein. Für planbare Output-Zyklen und Serien hilft ein sauberer Pipeline-Aufbau wie in unserem 3D Render Studio.
Welche Engines/Tools liefern heute praxistaugliche GI?
Für Realtime: Lumen in Unreal (dynamische GI/Reflections) und Progressive/Enlighten-Pipelines in Unity sind robuste Optionen – siehe Unreal Engine: Lumen Global Illumination sowie Unity Manual: Global Illumination. Für Offline/Design-Reviews liefert NVIDIA Omniverse eine starke Path-Tracing-Implementierung (Docs: Omniverse – Path Tracing).
Wie halte ich CI-Farben trotz GI stabil?
Arbeite mit farbreiner Albedo, konsistentem Tonemapping und Referenzen (Farbmuster/Charts). Wir sorgen im Workflow für verlässliche Materialgrundlagen – von Scan bis Shader – in Oberflächen digitalisieren, damit Markenfarben auch mit GI kanalübergreifend identisch wirken.
GI in AR/VR: Was ist realistisch möglich?
In VR/360°-Touren nutzen wir häufig baked GI (Lightmaps/Probes) für Performance; interaktive Highlights ergänzen wir dynamisch. Für Web/Showrooms koppeln wir GI-Setups an performante Viewer – siehe Virtual Reality & 360°-Tour und den 3D-Viewer im Web.
Wann sollte ich GI backen (Lightmaps) und wann live berechnen?
Backen lohnt sich bei großen, statischen Räumen (Showroom, Retail-Set, Messestand). Live-GI (Lumen/SSGI) ist ideal für Konfiguratoren oder dynamische Kameras. Kombis sind oft best-of-both-worlds: Basis-GI baked, Reflections/Details live – perfekt für Produkt-Erlebnisse im Web oder in interaktiven Markenräumen (vgl. 3D-Produktvisualisierung für E-Commerce).
Welche Denoiser funktionieren für GI am besten?
Moderne Renderer liefern integrierte Denoiser; beliebt ist z. B. Intel Open Image Denoise (Dokumentation: Intel® Open Image Denoise). Wichtig: Den Denoiser mit AOV-Hilfspässen (Albedo/Normal) füttern und nur das indirekte Rauschen reduzieren, damit Kanten/Highlights crisp bleiben.
Wie beeinflusst GI die Renderzeiten bei Animationen – und was kann ich tun?
Bei Animations-Shots helfen Temporal-Denoise, GI-Caches (stabile Prepasses), ruckelfreie Camera-Paths und eine hybride Ausspielung (Hero-Frames offline, Füllframes optimiert). Für Kampagnenvideos planen wir den Output früh – mehr dazu in 3D Animation & Produktvideo.