Fotorealistische Visualisierung mittels Game Engines in der Architektur : Untersuchung der Möglichkeiten von Game Engines anhand einer Echtzeitvisualisierung der Schule am Kinkplatz

Abstract

Diese Arbeit befasst sich mit der Anwendung von Game Engines zur Erstellung von fotorealistischen Visualisierungen in der Architektur. Sie untersucht die Funktionsweise und die Möglichkeiten der Software sowie alle Schritte, die für die Erstellung qualitativ hochwertiger Echtzeitvisualisierungen notwendig sind. Aktuelle Game Engines sind im Stande, realitätsgetreue Ergebnisse zu erzielen, welche sich qualitativ auf dem Niveau etablierter Render Engines befinden. Die Tatsache, dass die Berechnung in Echtzeit erfolgt, lässt ein hohes Maß an Interaktivität zu – sei es beim Erstellen von Kamerafahrten, dem Tausch von Materialien oder dem Ändern von Lichtsituationen beziehungsweise des virtuellen 3D Modells. Diese Herangehensweise fördert ein sehr experimentelles und intuitives Arbeiten. Zudem eröffnet sich eine Vielzahl neuer Präsentationsmöglichkeiten. Der erste Teil der Arbeit widmet sich einer kurzen Einführung in das Thema, den Unterschieden zwischen verschiedenen Render Engines und den Vor- bzw. Nachteilen, die sich aus diesen ergeben. Es werden bisherige Industriestandards und bewährte Workflows beschrieben. Im zweiten Teil werden die zuvor besprochenen Themen anhand eines konkreten Objektes verdeutlicht und praktisch durch die Anwendung der Unreal Engine beschrieben. Als Beispielprojekt wurden einzelne Bereiche der Schule am Kinkplatz von Helmut Richter in Wien gewählt. Mit ihren unterschiedlichen Raum- bzw. Lichtsituationen und dem stark durch Glas bestimmten Erscheinungsbild bietet sie eine angemessene Vorlage zur Überprüfung der Möglichkeiten aktueller Engines. Angefangen beim Modelliervorgang werden alle wesentlichen Schritte in den diversen Programmen bis zur fertigen Visualisierung besprochen. Es folgen eine kurze Auseinandersetzung mit problematischen Bereichen, welche bei der Verwendung der Unreal Engine im Arbeitsalltag auffallen, sowie ein Ausblick auf künftige Entwicklungen.

This paper describes the usage of game engines for the creation of photorealistic architectural Visualizations. It examines the functionality and possibilities of such so ware as well as all of the required steps for the creation of high quality real-time visualizations. Current game engines are capable of achieving very realistic results, which quality wise are comparable to those of established render engines. The fact that the render process takes places in real-time is very bene cial for the interactivity of the scene. C anges regarding camera angles, materials or lights can be done easily. This allows a very intuitive work ow and o ers a lot of new possibilities for presentations. The rst part of the paper includes a short introduction, a description of di e- rent available render engines, the advantages or disadvantages that may arise from those di erences as well as an overview of current industry standards and established work- ows. In order to clarify the described process the second part is dedicated to a tangible project created with the Unreal Engine. To verify the functionality of the engine the public school building by austrian architect Helmut Richter located on Kinkplatz in Vienna was chosen. With its di erent material- and light situations and its challenging geometry, the building o ers a good example to test the power of current game engines. All of the steps required to achieve the nal result are shown, followed by a short description of problematic areas and an outlook into further developments.