Pyro-Advektion, Subsurface Scattering, Polycam & Aron Demetz

Teil 1: Pyro-Advektion – Dynamische Partikeleffekte leicht gemacht

In diesem Abschnitt möchte ich eine Technik vorstellen, die ich kürzlich entdeckt und mit Begeisterung getestet habe: Pyro-Advektion. Diese Methode ermöglicht es, beeindruckende visuelle Effekte in kurzer Zeit zu erzeugen.

Die Grundidee hinter Pyro-Advektion ist wie folgt: Auf einem Trägermaterial (z. B. einem Mesh) wird ein sogenannter Pyro-Emitter platziert, der Rauch- oder Feuereffekte generiert. Über diesem Trägermesh wird eine weitere Ebene mit Partikeln eingefügt. Jeder Partikel wird dann mit einem sogenannten Pyro-Advektionstag versehen. Das bedeutet, dass die Partikel von den erzeugten Rauch- oder Feuereffekten beeinflusst und mitgetragen werden.

Schaltet man den eigentlichen Pyro-Effekt aus und zeigt nur die Partikel, entstehen organisch wirkende, dynamische Simulationen. Diese Technik könnte nicht nur in kreativen Animationen, sondern auch bei spezifischen Projekten wie Video-Mapping oder Objektanimationen in der Kirche wertvolle Dienste leisten. Hier ein Beispiel aus meinen Tests, das den beeindruckenden visuellen Charakter dieser Methode zeigt.


Teil 2: Subsurface Scattering – Licht und Material realistisch simulieren

Ein weiterer faszinierender Effekt in der 3D-Animation ist das Subsurface Scattering. Diese Technik simuliert, wie Licht durch ein Objekt dringt und dabei teilweise von seinem Inneren reflektiert wird. Ein gutes Beispiel ist Wachs: Wird eine Lichtquelle an die Seite eines Wachsklumpens gehalten, scheint das Licht durch das Material hindurch, wodurch ein weicher, diffuser Effekt entsteht.

Während Subsurface Scattering schon lange in der 3D-Welt bekannt ist, war es traditionell rechnerintensiv und oft schwer zu kontrollieren. Mit modernen Tools wie Cinema 4D (insbesondere in Verbindung mit Redshift) ist dieser Effekt jedoch einfacher und effizienter zu erzielen. Ich habe verschiedene Modi und Einstellungen getestet und konnte beeindruckende Ergebnisse bei deutlich kürzeren Renderzeiten erzielen.


Gaussian Splatting und Polycam: Neue Möglichkeiten für 3D-Scans

Im zweiten Teil des Blogeintrags möchte ich mich intensiver mit Gaussian Splatting und der Plattform Polycam befassen. Polycam bietet eine beeindruckende Möglichkeit, 3D-Modelle von Objekten zu finden oder selbst zu erstellen. Die Plattform enthält zahlreiche bereits gescannte Objekte, einschließlich solcher aus dem kirchlichen und christlichen Kontext, was für meine Projekte besonders spannend ist.

Ich habe einige dieser Scans heruntergeladen, um sie in Testszenen zu verwenden. Eine dieser Statuen wird sogar in einem anderen Projekt zum Einsatz kommen. Soweit ich das beurteilen kann, stammen die meisten Scans auf Polycam von Amateur*innen, die z. B. Smartphones wie iPhones für das Einscannen nutzen. Dennoch sind die Ergebnisse bemerkenswert. Die Dateien, die in der kostenlosen Version im GLTF-Format bereitgestellt werden, lassen sich unkompliziert in Cinema 4D importieren. Sie enthalten sogar Texturen und können direkt bearbeitet werden. Anbei drei Renderbeispiele mit Skulpuren aus Polycam, Licht, Textur, Compositing in C4D

Für mein Vorhaben in der Kirche stellt dies eine hervorragende Technik dar: Kunstwerke und Strukturen können schnell und effizient in 3D-Modelle umgewandelt werden. Leider besitze ich derzeit kein iPhone, plane aber, mir eines auszuleihen, um selbst Scans durchzuführen. Im Stadtpark von Graz habe ich bereits einige Skulpturen entdeckt, die sich für 360-Grad-Scans eignen. Dort möchte ich verschiedene Testreihen durchführen, um die Qualität und Anwendbarkeit der Technik zu prüfen.

Positive Aspekte und Herausforderungen von Polycam

Ein großer Vorteil von Polycam ist die einfache Bedienbarkeit und die Möglichkeit, auf eine riesige Sammlung von gescannten Objekten zuzugreifen. Für kreative Projekte ist dies ein wahrer Schatz: eine Art Baukasten, der eine Fülle von Inspiration und sofort nutzbaren Ressourcen bietet. 

Allerdings sind alle Inhalte, die Nutzer*innen hochladen, öffentlich einsehbar. Das führt dazu, dass es auf der Plattform auch weniger hochwertige oder fragwürdige Inhalte gibt. Bei einigen Scans ist unklar, woher die Objekte stammen oder unter welchen Bedingungen sie gescannt wurden. Für ernsthafte Projekte muss also eine sorgfältige Auswahl getroffen werden.


Teil 4: Rendersetup und praktische Umsetzung

Für die kommenden Projekte plane ich, mein Rendersetup zu optimieren. Dazu werde ich wieder auf Shadowcloud zurückgreifen, um komplexe Simulationen wie Partikelsysteme oder großflächige Animationen effizient zu rendern. Ein Monatsabo bietet die nötige Flexibilität für Tests und finale Renderings.


Teil 5: Inspiration durch Aron Demetz

Eine spannende Entdeckung zum Abschluss: In meiner Heimatstadt Münster findet derzeit eine Ausstellung des Südtiroler Künstlers Aron Demetz statt. Er arbeitet mit Holz und erschafft beeindruckende Skulpturen, die durch ihre Detailliertheit und emotionale Tiefe bestechen. Besonders interessant ist, dass diese Ausstellung in der Überwasserkirche stattfindet – ein Kontext, der stark mit meinen eigenen Masterarbeitsideen korrespondiert.

Ich plane, mich mehr mit Demetz’ Arbeiten auseinanderzusetzen, da sie eine spannende Schnittstelle zwischen traditioneller Kunst und moderner Ästhetik bieten. Seine Werke könnten wichtige Inspirationen für mein eigenes Projekt liefern.

https://www.arondemetz.it

Breaking the Glass: How Technology Can Deepen Our Understanding of Art

In this blog, I will research the ways of extending the perception of art in museums that can help emerge into art, understand the context and meaning of the work, and connect with the artwork, its time, and its artist on a deeper level. My initial idea of expanding interaction with art was only 3D scanning and printing in a way of presenting a reproduction of the original relief, color, and small details next to the original work. So that the audience could quite literally touch the art they consume and perceive it not only with sight but touch as well, that could be a way to open more interpretations, and emotions gained from art. However, I believe it could be not only touch but other senses involved. What if you could start hearing, feeling the temperature, tasting, and touching the already existing piece of art, that was previously only seen from far?


My motivation initially stemmed from my interest in visual art. As someone interested in painting, I find many small details of art fascinating, particularly the texture and relief of the paint. Usually, in galleries and museums, it is not allowed to approach a painting closely, let alone touch it. However, I believe it would be a truly wonderful experience to touch the artwork and feel the thick, rigid brushstrokes, droplets, and highlights with my own hands. This gave me the idea of recreating the relief of the original painting so that visitors could touch the art and feel a stronger connection with the artist who lived centuries ago. However, later I realised a bigger problem and respectively a bigger idea. It is not only about the interest in touching a piece of art but deeply immersed in the history and the context of art.


Studies have determined that the average time a person spends gandering at a piece in a museum is between 15 seconds and 30 seconds. That’s plenty of time to figure out what the image is attempting to represent (or not, if you’re looking at abstraction). But that’s not nearly enough time to fully experience the work. Given this fact, we should also consider the average attention span of the adult at this day and age, which is just 8. 25 seconds. Hence, it is not a rarity to see a person not willing to read a description of the art and to just look at it for a few seconds. Sometimes we can even see people not stopping once in a museum, sometimes we see bored public yawning while listening to a guide, sometimes there are no guides or descriptions at all, only art behind a barrier and glass.


In fact, a large number of people are interested in art and want to visit different cultural sites. Of course, the percentage depends on cultural, educational, and personal factors, but the study’s 2017 edition, based on answers from 27,969 respondents, found visual and performing arts attendance overall up by 3.6% since 2012, with 132.3 million U.S. adults (53.8% of all U.S. adults) attending a visual or performing arts activity at least once in the previous year. However, a deeper understanding of art is available for visitors who have formal art education or deep familiarity with art history, the majority engage at a surface level. One of the main problems of an existing barrier to understanding is a lack of accessible or engaging information. Thinking about a younger audience we can more prominently point out the fact that they need more interactivity and technology in museums.


So what are the existing tools in museums that help get into the history and the context of the specific artwork? Let’s start with the most trial and common ones: information panels, audio guides, guided tours, talks, brochures, and booklets. Relatively new ways to explore art in museums – online databases, interactive maps online on museum apps and websites, social media posts, quizzes, and treasure hunts. Also thematic installations and interactive technologies such as AR, VR, and Interactive displays. I would like to focus on the last two categories and start a deeper research on them.


In the upcoming posts, I would like to first understand a little bit about how people behave in museums and how they perceive art in museums. Later I need to learn about the existing experiences of museums incorporating interactive technologies and analyse their success or errors. I would like to understand the technology of 3D scanning and printing, in which museums is this embodied and how and what lessons can be learned from their experience. Apart from 3d, there are plenty of other ways to interact with the public that must be studied in this blog. The question is why these tools are not widespread in the museums, how can they be enhanced to bridge the gap between seeing and understanding art?

Sources:

https://www.artsy.net/article/artsy-editorial-long-work-art-it

https://magazine.libarts.colostate.edu/article/changing-peoples-perceptions-of-museums/

https://www.artsy.net/article/artsy-editorial-art-museum-gallery-attendance-rise-new-nea-survey

https://www.arts.gov/sites/default/files/2022-SPPA-final.pdf

https://culturesource.org/stories/deep-dive-using-the-neas-new-arts-participation-data/