Beleuchtung Nacht, Mondreflektion (physikalisch)

[Mika]

Huhu...

Ich habe mal eine weitere Frage, die mich gerade interessiert:

Bei dem phys. Sun&sky kann ich die Nachtzeiten auch einstellen...[BTW: Ist sehr, sehr dunkel ]

Wie berechne ich jetzt physikalisch richtig eine bspw. Vollmondnacht oder eine sternenklare Nacht?
Um mal bei dem Beispiel mit der Vollmondnacht zu bleiben. Gibt es einen Faktor für die Mondreflektion? Also über die Intensität des Lichtes das der Mond reflektiert?

Wie würde man an dieses Problem sich herantasten?

Wurde sich damit in der CG Community überhaupt schon mal beschäftigt? Wie gesagt, ich rede jetzt nicht vom faken...

BTW: Der Einstein hat mir erklärt, dass man in Max bspw. Wetterdaten eingeben kann. Sowas gibt es in Maya nicht.

[Mika]

Ok,
um diesen Gedanken mal weiterzu spinnen:
Das Rückstrahlvermögen von diffus reflektierenden, also nicht selbst leuchtenden Oberfläche wird in Albedo berechnet.
Die Albedo des Mondes beträgt 0,12 bzw 0,11.
Dann gibt es noch die [quote=http://de.wikipedia.org/wiki/Scheinbare_Helligkeit]Scheinbare Helligkeit[/quote]

Die scheinbare Helligkeit gibt an, wie hell ein Himmelskörper von der Erde aus erscheint. Die scheinbare Helligkeit wird als Zahl angegeben, diese trägt den Zusatz Magnitude (kurz „mag“), Größe oder Größenklasse. Je kleiner die Zahl, desto heller ist das Objekt.

Helligkeiten von Sonne (-26,7m) und Mond (-12,7m)


Herausgefunden habe ich gestern abend, dass der Mond ca. 10% des Sonnenlichtes (abhängig von Entfernung, Einfallswinkel, usw.) reflektiert. Der Mond strahlt das Licht diffuse ab. Das heisst dann weiterhin das nur ein kleiner Teil des Sonnenlichtes auf der Erde ankommt.

Da die pys.Sun mit eine directional Light realisiert wurde....könnte man den Mond doch eigentlich auch mit einem directional light simulieren (Natürlich in Abhängigkeit der Umlaufbahn usw. usw.)

Irgendwelche Meinungen dazu? Habe schon gestern mit dem Einstein ein wenig diskutiert...

[Nupsi]

Eine physikalisch korrekte Nachtbeleuchtung wird schon insofern nicht zu erreichen sein, da auch die Atmosphäre Licht streut. Und zwar sowohl das vom Mond reflektierte Sonnenlicht als auch das von der Sonne auf der anderen Seite der Erdkugel auftreffende Licht. Sprich, auch wenn der Mond nicht wäre, würde es auf der sonnenabgewandten Seite der Erde nie hundtprozentig dunkel sein.

Das ausleuchten einer Nachtszene würde ich auch nicht mit dem Sun&Sky-System vornehmen, sondern entweder über ein selstleuchtendes Material, da schön diffus, oder ich würde eine flächige Lichtquelle hinter eine transluzente Maske platzieren.

Gruß
Nupsi

[Mika]

Danke für deine Antwort.

Eine physikalisch korrekte Nachtbeleuchtung wird schon insofern nicht zu erreichen sein, da auch die Atmosphäre Licht streut. Und zwar sowohl das vom Mond reflektierte Sonnenlicht als auch das von der Sonne auf der anderen Seite der Erdkugel auftreffende Licht. Sprich, auch wenn der Mond nicht wäre, würde es auf der sonnenabgewandten Seite der Erde nie hundtprozentig dunkel sein.

Dann wäre die Atmosphäre dann auch vernachlassigt wurden beim phys. Sun&Sky?
Dann kann man eine Tageslichtbeleuchtung nach deiner Begründung auch nicht physikalisch berechnen. Hm...

Das ausleuchten einer Nachtszene würde ich auch nicht mit dem Sun&Sky-System vornehmen, sondern entweder über ein selstleuchtendes Material, da schön diffus, oder ich würde eine flächige Lichtquelle hinter eine transluzente Maske platzieren.

Dies ist nicht die Fragestellung!
Habe ich hier erwähnt:

Wie gesagt, ich rede jetzt nicht vom faken...

Es geht nicht um das Faken, sonder um eine Annährung sowas physikalisch zu berechnen.

Wenn man schon anfängt und versucht physikalisch korrekt zu beleuchten (Tageslicht, Outdoor, Indoor), dann kommt man auch zu der Frage bspw. die ich oben (1. Post) gestellt habe.

[sinister]

hast du dich bei der ganzen geschichte mit phys. richtiger eleuchtung schonmal auf wikipedia umgeschaut? da findest du u.a.: http://de.wikipedia.org/wiki/Leuchtdichte

[Mika]

Ich habe mir viele Seiten angeschaut.
Die Frage wäre jetzt wieviel 0,1 cd/m² (Nachthimmel bei Vollmond) ausmacht? Weiterhin wäre die Frage, ob dieser Wert richtig ist. Sie haben ja nur das Ergebnis angegeben und nicht die Ausgangswerte mit denen das Ergebnis berechnet wurde.

[Einstein]

Der Mond strahlt das Licht diffuse ab.

Hi,
zu deiner Frage mit dem Directonal Light. Das kannst du dann aber nicht verwenden, also musst du die Sun durch eine Diffuse Lichtquelle ersetzen. Wenn das schon in den Bereich des Faken kommt wüsste ich auch keine bessere Lösung.

Ich würde trotzdem die Ideen von Nupsi in Betracht ziehen. Physikalisch korrekte Lichtberechnung ist ja nicht auf das Sun&Sky beschränkt. Mit einem MR-Licht ist das ja auch möglich, nur dann wäre da u.a. die Frage der "richtigen" Platzierung.

Gruß
Andreas

[Mika]

Directonal Light. Das kannst du dann aber nicht verwenden, also musst du die Sun durch eine Diffuse Lichtquelle ersetzen

Stimmt. Aber der Mond ist ja auch "weit" entfernt. Ist die Frage, ob man das diffuse Licht aus der Entfernung überhaupt wahrnimmt. Ist ja dasselbe wie mit der Sonne, oder?
Und lt. Nupsi´s Aussage streut die Athmo. auch. Wieso wurde das bei der phys. Sun dann nicht berücksichtigt?

Wobei auch die Frage ist, wieviel 0,1 cd/m² ausmachen.

[Nupsi]

...streut die Athmo. auch. Wieso wurde das bei der phys. Sun dann nicht berücksichtigt?

Ich vermute schon das derlei ins MRSun&Sky-System integriert wurde, jedoch eher als Angleichung auf eine der Realität nahe kommende Optik. Ein physikalisch korrektes Modell wäre wohl einfach viel zu aufwendig und würde zu viele Faktoren berücksichtigen müssen, die jeder für sich genommen zwar vernachlässigbar, in der Summe aber schon ausschlaggebend sind. Sogar das Magnetfeld der Erde hat ja einen nicht unwesentlichen Einfluß darauf wie das auf die Athmosphäre auftreffende Sonnenlicht die Erde erhellt. Oder physikalisch etwas korrekter gesagt: Die von der Sonne ausgestoßene Strahlung (Sonnenwinde) wird vom Magnetfeld der Erde vor dem auftreffen auf die Atmosphäre gestreut, und durch den so hervorgerufenen flacheren Eintrittswinkel bringt diese Strahlung Partikel in der Erdatmosphäre zum leuchten (sichtbar an der Aurora Borealis/Nordlicht), was einen zwar nur geringen aber dennoch sichtbaren Teil zur Gesamtbeleuchtung der Athmosphäre und damit der Erde beiträgt. Und das ist nur einer von vielen Faktoren. Hat zwar jetzt mit Deinem Mondmodell nicht so viel gemein *g*, zeigt aber imho ganz gut wie schwer es wäre eine tatsächlich physikalisch korrekte Beleuchtung zu simulieren.

Aber ich hatte Deinen Post fälschlicherweise auch so verstanden als würdest Du eine Nachtszene so realistisch wie nur irgend möglich ausleuchten wollen. Und da ich die Ergebnisse vom Sun&Sky-System für Nachtszenen rein optisch nicht sonderlich gelungen finde, hätte ich mich für den von mir eingangs erwähnten Weg entschieden. Wobei ich persönlich wohl eine transluzente Maske vor ein Direct Light gesetzt hätte. Wenn es jedoch um physikalische Gegebenheiten geht, bin ich leider etwas überfragt.
Ergebnisse Deiner Forschung wären aber sicher interessant zu lesen Viel Erfolg dabei!

Gruß
Nupsi

[Mika]

Ergebnisse Deiner Forschung wären aber sicher interessant zu lesen

Was heißt Forschung? Interesse eher...
Ich mein, wenn man die Energie der Mittagssonne als Wert berücksichtigen muss (Wie Hotchip in dem anderen Thread von mir erklärt hat...), dann kommen bei mir solche Fragen wie "Was mache ich dann nachts?" halt auf.
Vielleicht war die Benennung mit dem Wörtchen "Physical" von mr auch nicht gerade so geschickt [auf die Beleuchtung Nachts und phys. sund&sky bezogen]...ist im Endeffekt nur ne Annährung... Wobei ich auch keine Kritik üben kann, da mir genügend Fachwissen fehlt.
Ich versuch aber auch ganz pragmatisch an die Sache heranzugehen....

Aber wieder zurück zum Thema:
Um die Mondlaufbahn zu berechnen gibt es ja einige Annährungen. Man könnte ja im Endeffekt erstmal (als Annährung) eine Elipse berechnen mit dem jeweiligen Winkel der Veränderung der Laufbahn (Die Elipse wird gekippt. mal so lapidar ausgedrückt). Also ohne die ganzen anderen Faktoren. Dann müßte man nur noch die Helligkeit des Mondes (Also die Lichtquelle) und die Position mit dem Sonnestand verbinden. Dann hätte man schon mal den Sonnenstand für Vollmond, Neumond usw. oder vice versa... Also wird dann nach dem Sonnenstand (Uhrzeit, Datum) die Position des Mondes und dessen Helligkeit berechnet...

Hm, mal von den ganzen unmöglichen Berechnungen abgesehen, stelle ich mir das eigentlich nicht schwierig vor..so ein System zu erstellen. Wobei das ganze nur eine Annährung ist...