Ein Programm für die Visualisierung projektierter Bauwerke mittels Fotomontage

Die heikle Aufgabe der Beurteilung der ästhetischen Eigenschaften projektierter Bauwerke in ihrer natürlichen oder gebauten Umgebung wird traditionellerweise durch Bilder (Pläne, perspektivische Darstellungen, Fotomontagen) und handgefertigte dreidimensionale Modelle unterstützt. Obwohl diese Darstellungsformen alle ihre Berechtigung haben, sind sie entweder nicht in der Lage, subtile Effekte wiederzugeben, unflexibel für Variantenstudien oder teuer wegen des Materialaufwandes und der investierten handwerklich-künstlerischen Arbeit. Deshalb muss nach neuen Wegen gesucht werden.

Diese Arbeit befasst sich mit der Erzeugung realistischer, computergenerierter Farbbilder für die Beurteilung der ästhetischen Eigenschaften projektierter Bauwerke. Die projektierten Bauwerke werden mittels Fotomontage in die bestehende Umgebung eingebettet. Fotomontage ist die Kombination eines künstlichen Objektes (hier des projektierten Bauwerkes) mit einer durch eine Anzahl von Bildern repräsentierten Umgebung. Das planare Universum der konventionellen Fotomontagetechnik wird auf drei Dimensionen erweitert. In einem interaktiven Vorverarbeitungsschritt wird eine dreidimensionale Beschreibung der bestehenden Umgebung erzeugt: Geometrische Information, Atmosphärenparameter und Beleuchtungsparameter werden aus den Umgebungsbildern extrahiert.

Die Resultatbilder zeigen das in die bestehende Umgebung eingebettete Bauwerk aus den durch die Umgebungsbilder gegebenen Perspektiven. Die rechnerische Erzeugung der Resultatbilder erfolgt mit Hilfe eines erweiterten Raytracing-Algorithmus. Dieser operiert im dreidimensionalen Objektraum und berücksichtigt die Wechselwirkung zwischen dem Bauwerk und der bestehenden Umgebung in bezug auf gegenseitige Verdeckung, Schlagschatten und Spiegelung. Für die Simulation von Beleuchtungseffekten werden während der Bilderzeugung Materialparameter aus den Umgebungsbildern extrahiert. Nach Beendigung der interaktiven Vorverarbeitung kann für das Variantenstudium die Beschreibung des künstlichen Objektes geändert und eine neue Serie von Bildern erzeugt werden. Steuerparameter erlauben eine feine Gewichtung zwischen Bildqualität und Rechenzeit.