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Grundlagen zum Modellbau (ab Version V4)

Das 3D-Modellbahn Studio erlaubt das Erstellen eigener Inhalte (wie z.B. eigenem Rollmaterial) zur Erweiterung des Katalogs und der Anlagen. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die wichtigsten Punkte, die beim Erstellen eigener 3D-Modelle beachtet werden sollten.

Inhaltsverzeichnis

1. Vorbereitungen
    1.1. Blender
    1.2. 3D Studio Max
    1.3. Sketchup
2. Grundlagen
    2.1. Variationen
    2.2. Tauschtexturen
    2.3. Materialien und Texturen
    2.4. Detailstufen (LOD)
    2.5. Animationen
    2.6. Geräusche
    2.7. Spezielle Objekte
3. Funktionsmodelle
    3.1. Fahrzeuge
    3.2. Gleise/Straßen
    3.3. Partikeleffekte
    3.4. Schranken
    3.5. Signale
    3.6. Steuerobjekte
    3.7. Kräne
4. Anforderungen an 3D-Modelle
    4.1. Anforderungen für den Online-Katalog

1. Vorbereitungen

Die meisten Inhalte des 3D-Modellbahn Studios bestehen aus 3D-Modellen, die in externen 3D-Programmen, wie z.B. Blender, 3D Studio Max oder SketchUp, erzeugt wurden. Das Modellbahn Studio selbst beschränkt die Modellierung der Modelle nicht auf ein bestimmtes Programm, sondern erlaubt alle Programme, die die Modelle in das X-Format (DirectX) exportieren können.

1.1. Blender

Empfohlen wird der Modellbau für das 3D-Modellbahn Studio mit dem kostenlosen und frei verfügbaren Programm Blender. Dieses Programm besitzt zwar eine zunächst gewöhnungsbedürftige Oberfläche, bietet aber alle Funktionen, die für einen effizienten Modellbau notwendig sind.

  • Offizielle Download-Seite: http://www.blender.org, empfohlen wird immer die aktuellste Version, mindestens aber Version 2.69
  • Angepassten DirectX-Exporter herunterladen und nach "C:\Program Files\Blender Foundation\Blender\<Version>\scripts\addons" entpacken, dabei das vorhandene Verzeichnis "io_scene_x" überschreiben. Der Exporter enthält ein paar Modifikationen, damit die DirectX-Modelle vollständig zum 3D-Modellbahn Studio kompatibel sind (weitere Informationen siehe "__init__.py" im Archiv).
  • Ein Tutorial zur Bedienung von Blender findet sich im Forum

1.2. 3D Studio Max

Einige Modellbauer besitzen das kostenpflichtige 3D Studio Max, mit dem ebenfalls Modelle für das 3D-Modellbahn Studio gebaut werden können. Empfohlen wird das "kW X-porter"-Plugin zum Export der Modelle in das X-Format.

1.3. SketchUp

Auch mit dem freien Google SketchUp können 3D-Modelle gebaut werden. Hierbei sollte beachtet werden, dass Sketchup standardmäßig auch die Rückseiten von Flächen berechnet und exportiert, die für das 3D-Modellbahn Studio für gewöhnlich nicht notwendig sind und daher deaktiviert werden sollten. Zudem unterstützt SketchUp keine Animationen.

2. Grundlagen

2.1. Variationen

Jedes 3D-Modell besteht aus mindestens einer X-Datei, und somit aus einer Variation. Besitzt ein 3D-Modell darüber hinaus noch weitere Ausprägungen, wie z.B. einen weiteren Farbanstrich, dann können diese Ausprägungen in Form von weiteren X-Dateien als weitere Variationen hinzugefügt werden. Die Nutzer des 3D-Modellbahn Studios haben anschließend die Möglichkeit, sich flexibel für eine Variation auf der Anlage zu entscheiden, ohne ein weiteres 3D-Modell aus dem Katalog auf die Anlage ziehen zu müssen.

Wann bieten sich Variationen an?

Mehrere X-Dateien sollten immer dann zu einem 3D-Modell mit Variationen zusammengefasst werden, wenn sich die Modelle in ihrer Funktion nicht unterscheiden und eine starke visuelle Ähnlichkeit besitzen.

Beispiele:

  • Ein Wagon besitzt eine Variation für die 1. und die 2. Klasse
  • Ein Fahrzeug besitzt einen blauen, roten und gelben Anstrich
  • Ein Gleis besitzt eine Variation mit Bettung und eine ohne
  • ...

Im Zweifel hilft das Forum eine Entscheidung zu treffen, ob bestimmte Modelle zu Variationen zusammengefasst werden sollten.

Zu berücksichtigen

  • Der Name der Variation leitet sich vom Dateinamen an. Da der Name auch in der Auswahlliste für den Nutzer erscheint, ist es sinnvoll, aussagekräftige Dateinamen zu verwenden. Die Verwendung von Umlauten ist ausdrücklich erwünscht.
  • Animierte Modelle müssen die gleichen Animationen verwenden, bzw. bei mehreren Variationen werden nur die Animationen der Standardvariation berücksichtigt.
  • Es werden maximal 32 Variationen pro Modell unterstützt.

Variationslisten

Besteht ein 3D-Modell aus sehr vielen Variationen, ist es mühselig, alle Variationen einzeln in den Modelleditor zu laden bzw. zu aktualisieren, falls sich die Variationsmodelle geändert haben. Dafür bieten sich Variationslisten an, einfache Textdateien mit der Dateiendung .varlist, die folgendes Format besitzen:

Name der Variation;Dateiname des X-Modells;Texturname 1=Dateiname der Textur 1,Texturname 2=Dateiname der Textur2...

  • Eine Zeile entspricht einer Variation
  • Die erste Variation wird als Standard-Variation gesetzt
  • Dateinamen müssen relativ zum Pfad der Variationslisten-Datei angeben werden
  • Die Angabe von Texturdateien ist optional. Falls definiert, werden nicht die Texturen im 3D-Modell geladen, sondern die in der Variationsliste angegebenen Dateien.

Durch separate Angaben der Modell- und Texturdateien ist es möglich, aus nur einem Basismodell verschiedene Variationen beim Import in das Studio zu erzeugen.

2.2. Tauschtexturen

Tauschtexturen erweitern Variationen um die Möglichkeit, eine Textur des 3D-Modells durch eine vom Nutzer selbst erstellte Textur auszutauschen, und somit das Modell ein Stück weit nach eigenen Vorstellungen zu individualisieren. Jede Textur, die den Namen _Custom trägt (die Dateiendung spielt keine Rolle), wird als Tauschtextur erkannt und lässt sich durch den Nutzer austauschen.

Wann bieten sich Tauschtexturen an?

Während Variationen allein vom Modellbauer definiert werden, bieten Tauschtexturen die Möglichkeit, dem Nutzer eigene Gestaltungsmittel in die Hand zu geben. Tauschtexturen werden allerdings nicht in den Online-Katalog hochgeladen, wenn eine Anlage geteilt wird. Somit eigenen sich Tauschtexturen für individuelle Anpassungen, die nicht für die Allgemeinheit gedacht sind:

  • Individuelle Namen auf Bahnhofs- oder Ortsschildern
  • Persönliche Namen auf KFZ-Nummernschildern
  • ...

Auch hier eignet sich das Forum, um im Zweifel bei der Entscheidung Variation vs. Tauschtexturen zu helfen.

2.3. Materialien und Texturen

  • Jedes Material wird getrennt von der 3D-Engine verarbeitet, es ist daher ratsam, die Anzahl der verwendeten Materialien auf ein Minimum zu reduzieren (im Idealfall auf 1).
  • Das Studio unterstützt verschiedene Dateiformate für Texturen, empfohlen wird das PNG-Format, da es verlustfrei ist und eine Nachbearbeitung erlaubt. JPEG sollte vermieden werden, da leicht Kompressionsartefakte sichtbar werden können.
  • Die Breite und Höhe aller Texturen muss eine Zweierpotenz betragen, also z.B. 64, 128, 256 usw...
  • Texturen mit Halbtransparenzen (Alpha-Werte) sollten nicht mit Texturen ohne Transparenzen vermischt werden. Genauer gesagt ignoriert das Studio alle Transparenzen von Texturen, wenn diese nicht mindestens zu 75% aus transparenten Pixeln bestehen.
  • Unabhängig des Dateiformats konvertiert das Studio automatisch alle Texturen in ein für die Grafikkarte optimiertes Dateiformat (DXT) und wählt dabei die optimalen Einstellungen.

2.4. Detailstufen (LOD)

Grafikkarten können nur eine begrenzte Anzahl an Polygonen pro Sekunde verarbeiten (je nach Leistungsstufe), weshalb es sinnvoll ist, jedes 3D-Modell mit so wenig wie möglichen Polygonen auszustatten. Ist eine Optimierung nicht mehr möglich, sollte eine zusätzliche Detailstufe gebaut und zum Modell hinzugefügt werden. Detailstufen erlauben dem 3D-Modellbahn Studio, ein weniger komplexes Modell anzuzeigen, wenn dieses soweit von der Kamera entfernt ist, dass Details nicht mehr sichtbar sind.

  • Detailstufen werden automatisch geladen, wenn die X-Dateien mit dem Namen _LOD1 bzw. _LOD2 enden (_LOD0 kann für das Hauptmodell verwendet werden)
  • Die Umschaltung der Detailstufen erfolgt vom Studio automatisch und ist abhängig der Modellgröße (große Modelle werden später umgeschaltet als kleine)
    • LOD1 wird für mittlere Entfernungen genutzt, bei denen Objekte noch gut zu sehen sind, aber nicht mehr im Fokus des Betrachters liegen
    • LOD2 wird für große Entfernungen genutzt, bei denen nur noch die Umrisse des Objekts sichtbar sind
    • LOD1 ist optional, falls zwischen LOD0 und LOD1 zu wenige Unterschiede bestehen
  • Jede Detailstufe sollte die Anforderungen (Polygone oder Materialien) um mindestens 30% reduzieren

Tipps für das Erstellen von Detailstufen

  • In niedrigen Detailstufen sollten zuerst kleine Details entfernt werden, die in einer bestimmten Entfernung eh kaum noch wahrnehmbar sind (z.B. drahtiger Stromabnehmer, kleine Objekte, Rundungen). Solange die Kontur des Modells in etwa erhalten bleibt, fallen kleine Detailänderungen kaum auf.
  • Detailstufen, die nur in großer Entfernung angezeigt werden, können auf Spezialobjekte wie Radanimationen oder bewegliche Drehgestelle verzichten, da eine Animation oder eine Drehung in großer Entfernung kaum wahrnehmbar ist.
  • Verzicht auf transparente Objekte und somit dem Innenleben bei niedrigen Detailstufen

2.5. Animationen

Das 3D-Modellbahn Studio unterstützt für jedes 3D-Modell eine beliebige Anzahl an vordefinierten Keyframe-Animationen. Mehrere Animationen können sowohl in Blender, in 3D Studio Max oder in allen anderen Programmen definiert werden, die timeline-basierte Keyframes in das DirectX-Format exportieren können. Dabei gilt zu beachten, dass mehrere Animationen, die getrennt im Programm angesprochen werden sollen, in der Timeline hintereinander angelegt werden müssen. Grund ist der, dass die meisten 3D-Programme keine klare Definition von Multianimationen besitzen, und daher immer nur die Timeline als eine Gesamtanimation exportieren, die das Studio anschließend in die Einzelanimationen auftrennen muss.

Die Auftrennung der Gesamtanimation in Einzelanimationen erfolgt durch eine zusätzliche Animationsdatei, die den gleichen Namen wie das Modell besitzt, jedoch die Endung .anim verwendet und im gleichen Verzeichnis wie das Modell liegen muss. Die Animationsdatei ist eine einfache Textdatei und enthält für jede Einzelanimation genau eine Zeile, die wie folgt aufgebaut ist:

Animationsname;Startframe;Endframe;AutoPlay;Loop

  • Animationsname - Name der Animation, so wie er anschließend im 3D-Modellbahn Studio erscheint. Es wird empfohlen, aussagekräftige Bezeichner zu verwenden. Wichtig: Der Animationsname darf sich später nicht mehr ändern, da z.B. Aktionen in der Ereignisverwaltung die Animationen per Namen referenzieren.
  • Startframe - Keyframe, mit dem die Animation starten soll.
  • Endframe - Keyframe, mit dem die Animation enden soll.
  • AutoPlay - Gibt an, dass die Animation beim Einfügen auf die Anlage automatisch starten soll. Statt AutoPlay kann auch NoAutoPlay gewählt werden, um die Animation zu Beginn zu pausieren.
  • Loop - Gibt an, dass die Animation standardmäßig als Endlosschleife startet. Mit Angabe von NoLoop wird die Animation standardmäßig nur einmal abgespielt.

Ein Beispiel für eine Zeile der Animationsdatei wäre: Door;0;15;AutoPlay;NoLoop - Definiert wird die Animation "Door", die vom Keyframe 0 bis einschließlich 15 läuft, automatisch startet, aber nur einmal abgespielt wird.

2.6. Geräusche

Jedes 3D-Modell kann mit einem Geräusch aus dem Katalog verknüpft werden. Dabei gibt es folgende Punkte zu beachten:

  • Nicht jedes 3D-Modell benötigt ein Geräusch. Um den Nutzer nicht mit lauter Klängen zu nerven, sollten nur ausgewählte Modelle wie Fahrzeuge, Schranken oder größere Eisenbahnobjekte vordefinierte Geräusche zugeteilt bekommen. Der Nutzer hat am Ende immer noch die Möglichkeit, durch Hinzufügen einer Geräuschquelle eigene Klänge auf der Anlage zu platzieren.
  • Beim Hinzufügen von Sounds zum Katalog sollten diese im OGG-Format (empfohlen ist Kompressionsstufe 6) vorliegen und auf den Standardpegel normalisiert werden (z.B. über das kostenfreie Audacity, normalisieren auf -1,0 dB). Die Sounds können zudem in Mono gespeichert werden, da das 3D-Modellbahn Studio die Geräusche selbstständig in 3D positioniert und entsprechend auf unterschiedlichen Lautsprechern abspielt.

2.7. Spezielle Objekte

Zur Erkennung spezieller Funktionen greift das 3D-Modellbahn Studio auf bestimmte Namensschemen von 3D-Modellen und Geräuschen zurück. Besitzt ein Unterobjekt eines 3D-Modells oder eine Animation folgenden Namen, werden zusätzliche Funktionen freigeschaltet:

Spezialobjekte

  • _Scale_1_100_mm - Gibt den Maßstab und die Einheit an, in dem das Modell im 3D-Programm konstruiert wurde. Statt 1_100 kann jeder beliebige andere Maßstab gewählt werden (die erste Zahl gibt den Zähler, die zweite Zahl den Nenner an). Statt mm ist auch eine Angabe in cm oder m möglich. Ein _Scale-Objekt wird nicht dargestellt, es zählt nur der Name. Ohne ein _Scale-Objekt erscheint beim Import des 3D-Modells ein Abfragedialog, um den Maßstab anzugeben.
  • _CP - Beginnt ein Objekt mit diesem Namen, dann wird es als Kontaktpunkt interpretiert. Kontaktpunkte verbinden sich automatisch mit anderen Kontaktpunkten. Die Ausrichtung des Objekts bestimmt dabei die Richtung, in die ein Objekt beim Verbinden gedreht wird. Kontaktpunkte werden nicht gezeichnet, ihre Geometrie spielt daher für das 3D-Modellbahn Studio keine Rolle.
    • _CP_Spline - Enthält der Kontaktpunkt die Erweiterung _Spline, dann rastet der Punkt nicht an anderen Kontaktpunkten ein, sondern auf den Spuren von Gleisen und Straßen.
  • _LS - Ein LS-Objekt wird als Lichtquelle interpretiert (Light source). Alle Objekte mit diesem Namen bekommen ein Material zugewiesen, dass immer leuchtet, auch Nachts.
  • _LC - Ein LC-Objekt wird als Lichtkegel interpretiert (Light cone). Auch diese Objekte leuchten immer, besitzen zusätzlich noch die Eigenschaften, dass ihre Textur im additiven Verfahren gezeichnet wird, wodurch Helligkeitsverläufe ermöglicht werden. Besitzt ein LC-Objekt keine Textur, bekommt es eine Standardtextur, die einem Lichtkegel ähnelt. Fahrzeuge blenden LC-Objekte automatisch je nach Simulationszeit ein oder aus.
  • _ENV_X - Objekte, die im Namen die Zeichenkette "_ENV_X" enthalten, reflektieren die Umgebung, und zwar mit der Stärke X (zwischen 1 und 100).

Spezialobjekte, die nicht vom Studio gezeichnet werden (sollen), können z.B. in Blender mit Hilfe von "Null-Objekten (Emptys)" erzeugt werden.

Spezialanimationen

  • _Time - Die Animationszeit wird mit der Simulationszeit der Anlage synchronisiert. Der Anfang der Animation entspricht dabei 0 Uhr, das Ende der Animation 24 Uhr.

3. Funktionsmodelle

3.1. Fahrzeuge

Als Fahrzeug werden im 3D-Modellbahn Studio alle 3D-Modelle bezeichnet, die auf Gleisen oder Straßen einrasten und somit entlang von Spuren fahren, sei es durch eigenen Antrieb (z.B. Autos) oder passiv (z.B. Wagons).

Eigenschaften

  • Ausrichtung - Gibt die Blickrichtung des Fahrzeugs an, bestimmt also, wo "vorn" ist. Es wird empfohlen, neue Fahrzeuge mit Blickrichtung +X zu designen.
  • Typ - Gibt an, ob es sich um ein Fahrzeug mit eigenem Antrieb (z.B. Lokomotive, Auto) oder keinem Antrieb (Wagon, Anhänger) handelt.
  • Abstand - Gibt den Abstand der Unterseite zur Gleis-/Straßenhöhe an. Ermöglicht z.B. das korrekte Positionieren von Spurkränzen.
  • Cockpit - Gibt das 3D-Modell an, dass bei Aktivierung der Cockpit-Funktion des Fahrzeugs angezeigt werden soll. Das gleiche Cockpit wird zur Zeit für alle Variationen genutzt.
  • Dampfpartikel - Erlaubt die Konfiguration von Dampfpartikeln für Dampflokomotiven oder Fahrzeuge mit Auspuff. Erscheint nur bei Angabe eines _PEP-Spezialobjektes.
  • Automatische Skalierung - Wenn aktiviert, übernimmt das Fahrzeug die Skalierung des Gleises/der Straße. Sollte standardmäßig immer aktiviert sein, damit das Fahrzeug für alle Maßstäbe eingesetzt werden kann.
  • Vordere Kupplung / Hinter Kupplung - Wenn aktiviert, rasten andere Fahrzeuge an der vorderen bzw. der hinteren Kupplung ein. Sollte z.B. bei Autos deaktiviert werden, die keine Anhänger unterstützen.

Spezialobjekte

  • _Wheel - Definiert ein Rad, dass automatisch vom Studio je nach Geschwindigkeit des Fahrzeugs gedreht wird. Kann auch über eine eigene Animation gedreht werden, siehe weiter unten.
  • _WheelSet0 / _WheelSet1 - Definiert ein Drehgestell, dass automatisch an die Gleisspur ausgerichtet wird. Falls angegeben, müssen beide Drehgestelle definiert werden, wobei _WheelSet0 das vordere und _WheelSet1 das hintere Drehgestell bezeichnet.
  • _Coupler0 / _Coupler1 - Definiert die Kupplungspunkte vorne und hinten. Falls nicht angegeben, kuppeln Fahrzeuge am vorderen bzw. hinteren Ende des 3D-Modells an. _Coupler0 bezeichnet dabei die in Fahrtrichtung vordere Kupplung, _Coupler1 die in Fahrtrichtung hintere Kupplung. Kupplungsobjekte werden nicht vom Studio dargestellt, es zählen nur die Positionen.
  • _CCP - Cockpit Camera Position, gibt die Position der Kamera innerhalb des Cockpit-Modells an.
  • _PEP - Particle Emitter Position, gibt die Startposition für Dampfpartikel an.

Spezialanimationen

  • _AnimWheel - Animationszeit hängt von der Radrotation ab -> z.B. für Gestängeanimationen oder als Ersatz für _Wheel.
  • _AnimRun - Animation wird abgespielt, sobald das Fahrzeug sich in Bewegung setzt (z.B. für Stromabnehmer).
  • _AnimRunPositive - Animation wird abgespielt, sobald das Fahrzeug vorwärts fährt (z.B. für Zuglichter).
  • _AnimRunNegative - Animation wird abgespielt, sobald das Fahrzeug rückwärts fährt (z.B. für Zuglichter).
  • _AnimSpeed - Für Cockpits, die Animationszeit hängt von der Geschwindigkeit ab. Die Mitte der Animation entspricht der Geschwindigkeit 0.

Spezialgeräusche

  • _SoundRun - Das Geräusch wird abgespielt, sobald sich das Fahrzeug in Bewegung setzt.

3.2. Gleise/Straßen

Gleise und Straßen repräsentieren beliebige 3D-Modelle, die Spuren für die einzelnen Fahrwege von Fahrzeugen bereithalten. Optional können die 3D-Modelle entlang dieser Spuren gebogen werden, sodass ein Gleis- oder Straßenmodell dynamisch die Form einer Spur annimmt ("Spline").

Mit Hilfe der Spuren und Weichenstellungen lassen sich vielfältige Gleis- und Straßenobjekte definieren. Möglich sind z.B. animierte Drehscheiben und Schiebebühnen, Klappbrücken für Eisenbahnen, Straßen mit mehreren Spuren, die wie ein Flexgleis dynamisch gebogen werden können, usw.

Spuren

  • Maximal 24 Spuren pro Gleis/Straße
  • Kategorie - Definiert die Kategorie der Fahrzeuge, für die die Spur geeignet ist. Im Moment sind alle Kategorien untereinander kompatibel, lediglich die Kategorie "Nur 3D-Modell" stellt eine Besonderheit dar. Auf Spuren dieser Kategorie fahren keine Fahrzeuge, die Spur dient allein der Formvorgabe für das Verbiegen des 3D-Modells.
  • Typ
    • Spline - Das 3D-Modell wird entlang der Spur gebogen. Unterstützt werden dabei nur 3D-Modelle, die aus maximal einem Material bestehen und nicht animiert sind. 3D-Modelle für Splines werden entlang +Y gebogen.
    • Virtuell - Das 3D-Modell wird nicht entlang der Spur gebogen, die Spur gilt als "unsichtbarer" Fahrweg
    • Virtuell (Animiertes Objekt) - Wie "Virtuell", nur dass die Spur zusätzlich die Position und Rotation eines animierten Unterobjektes des 3D-Modells übernimmt. Der Eintrag erscheint nur bei animierten 3D-Modellen.
  • Position - Startposition der Spur entlang der 3 Achsen.
  • Rotation - Rotation der Spur entlang der Z-Achse.
  • Geometrie - Definiert die Form der Spur, wobei diese aus bis zu 8 Segmenten bestehen kann. Jedes Segment ist entweder eine Gerade (Winkel = 0) oder eine Kurve (Winkel <> 0).

Weichenstellungen

  • Maximal 24 Weichenstellungen pro Gleis/Straße
  • Aktionen - Liste von Aktionen, die bei Aktivierung der Weichenstellung ausgeführt werden sollen, maximal 16 Stück pro Weichenstellung.
    • Animation abspielen - Eine Modellanimation wird bis zu einer bestimmten Zielzeit abgespielt (relativ zwischen 0 und 1). Zirkuläre Animationen interpretieren die Zeiten als "Kreis" und gehen immer den kürzesten Weg (wie z.B. bei einer Drehscheibe), d.h. eine Startzeit von 0,9 und eine Zielzeit von 0,1 bedeutet eine Länge von nur 0,2.
    • Entkupplungsgleis aktivieren - Aktiviert die Entkupplungseigenschaft der angegeben Spur. Wenn aktiviert, werden Fahrzeuge in der Mitte der Spur entkuppelt. Wird eine andere Weichenstellung aktiviert, die keine Aktion "Entkupplungsgleis aktivieren" für die entsprechende Spur besitzt, dann wird die Entkupplungseigenschaft automatisch deaktiviert.
    • Spur aktivieren - Aktiviert eine Spur. Fahrzeuge betreten nur ein Gleis/eine Straße über eine aktive Spur. Wird eine andere Weichenstellung aktiviert, die keine Aktion "Spur aktivieren" für die entsprechende Spur besitzt, dann wird die Spur automatisch deaktiviert. Gibt es für eine Spur in allen Weichenstellungen keine Aktion "Spur aktivieren", dann gilt die Spur als dauerhaft aktiv.

Maßstab

Gleise können auf einen bestimmten Maßstab beschränkt werden, falls es sich z.B. um Nachbauten realer Modellbahngleise handelt, die es nur für bestimmte Nenngrößen gibt. Bei einer Maßstabsbeschränkung bleibt der Maßstab erhalten, auch wenn auf der Anlage ein anderer gewählt wurde. Eine Ausnahme ist hier der Maßstab 1:1. In diesem Fall wird angenommen, dass der Nutzer sich nicht für Modellbahnmaßstäbe interessiert, weshalb auch Gleise mit Maßstabsbeschränkung auf den Anlagenmaßstab umgerechnet werden.

3.3. Partikeleffekte

Mit Hilfe von Partikeleffekten können dynamische Objekte wie z.B. Rauch, Feuer oder Wolken generiert werden.

Eigenschaften

  • Emitter-Typ - Gibt die Form des Partikeleffekts an, d.h. den Bereich, in dem neue Partikel erzeugt werden. Dieser kann z.B. quaderförmig, zylinderförmig oder kugelförmig sein. Wird ein neuer Partikel erzeugt, wird seine Position zufällig im angegebenen Bereich festgelegt.
  • Emitter-Größe - Gibt die Größe des Emitters an, abhängig des gewählten Typs.
  • Partikelanzahl - Gibt die Gesamtanzahl aller Partikel pro Effekt an. Je höher die Anzahl, um so realistischer wirkt der Effekt typischerweise. Eine hohe Partikelanzahl geht auf Lasten der CPU und Grafikkarte, weshalb die Anzahl minimiert werden sollte.
  • Partikeltyp - Legt die Bewegungsform der Partikel fest. Dynamische Partikel besitzen eine Geschwindigkeit und eine "Lebensspanne". Ist diese beendet, wird der Partikel an einer neuen Position erzeugt. Statische Partikel besitzen keine Lebensspanne oder Geschwindigkeit und verändern sich daher nicht (z.B. Wolken oder Nebel).
  • Startgröße - Gibt die minimale und maximale Größe eines neuen Partikels an. Der tatsächliche Wert wird per Zufall in diesem Bereich ermittelt. Je größer der Bereich, desto unterschiedlicher sind die Partikel.

Die folgenden Einstellungen gelten nur für dynamische Partikeleffekte:

  • Lebensdauer - Gibt die minimale und maximale Lebensdauer eines einzelnen Partikels in Sekunden an. Der tatsächliche Wert wird per Zufall in diesem Bereich ermittelt. Endet die Lebensspanne eines Partikels, wird dieses an der Startposition erneut mit neuen Zufallswerten generiert.
  • Minimale Geschwindigkeit - Gibt die Mindestgeschwindigkeit eines Partikels in alle 3 Richtungen an.
  • Maximale Geschwindigkeit - Gibt die Höchstgeschwindigkeit eines Partikels in alle 3 Richtungen an. Die tatsächliche Geschwindigkeit liegt zwischen der minimalen und maximalen und ändert sich im Leben eines Partikels nicht.
  • Wachstumsgeschwindigkeit - Gibt die Geschwindigkeit der Größenänderung eines Partikels pro Sekunde an. Negative Werte lassen das Partikel im Laufe der Zeit schrumpfen, positive Werten vergrößern das Partikel.
  • Drehgeschwindigkeit - Gibt die Rotationsgeschwindigkeit eines Partikels an.

Material

  • Textur - Gibt die Textur an, die für jeden Partikel genutzt werden soll. Im Katalog gibt es in der Kategorie "Material" eine Auswahl von Partikeltexturen.
  • Startfarbe mit Transparenz - Gibt die Farbe sowie die Transparenz des Partikels zu Beginn seines Lebens an.
  • Zielfarbe mit Transparenz (nur dynamische Partikel) - Gibt die Farbe sowie die Transparenz des Partikels am Ende seines Lebens an. Während des Partikellebens wird die tatsächliche Farbe und Transparenz zwischen der Start- und Zielfarbe interpoliert.
  • Leuchtpartikel - Gibt an, ob die Partikel leuchten. Leuchtende Partikel (wie z.B. Feuer) werden nicht vom Licht der Anlage beeinflusst. Leuchtende Partikel besitzen keine Transparenzen, da die Farbe allein über das Aussehen entscheidet, d.h. ein schwarzes "Leuchtpartikel" ist nicht sichtbar, ein weißes "Leuchtpartikel" enthält hingegen die hellste Farbe.

3.4. Schranken

Schranken sind 3D-Modelle, die automatisch öffnen und schließen, wenn sich ein Zug nähert. Der Erkennungsbereich wird dabei vom Studio vorgegeben.

Spezialanimationen

  • _AnimBarrier - Wird abgespielt, wenn sich die Schranke öffnet bzw. schließt (Ausgangszustand offen, Animation vorwärts beim Schließen, Animation rückwärts beim Öffnen).
  • _AnimBarrierClosed - Wird nur abgespielt, während die Schranke geschlossen ist, dafür in einer Endlosschleife.

Spezialgeräusche

  • _SoundBarrier - Wird in einer Endlosschleife abgespielt, während die Schranke geschlossen ist


3.5. Signale

Signale sind animierte 3D-Modelle, deren Animation über vom Modellbauer festgelegte Signalbegriffe gesteuert werden. Jeder Signalbegriff entspricht dabei einem Zeitpunkt innerhalb einer globalen Animation, wobei die Signalbegriffe auf die Gesamtzeit gleichmäßig verteilt werden (erster Signalbegriff entspricht dem Anfang der Animation, mittlerer Signalbegriff der Mitte der Animation usw.).

Signalbegriffe

  • Maximal 24 Begriffe pro Signal
  • Signaltyp - Gibt an, ob es sich um ein analoges oder ein digitales Signal handelt. Analoge Signale spielen die Animation langsam ab, während digitale Signale sofort zum entsprechenden Signalbegriff springen, ohne Animationszwischenschritte.
  • Animiert - Gibt an, ob der Signalbegriff selbst animiert ist. In diesem Fall wird die globale Animation in einer Endlosschleife zwischen dem aktuellen Begriff und dem letzten Animationsframe vor dem nächsten Begriff abgespielt, z.B. für blinkende Signalbegriffe.

Spezialanimationen

  • _AnimSignal - Referenziert die globale Animation, die alle Signalbegriffe enthält.

3.6. Steuerobjekte

Ein Steuerobjekt ist ein 3D-Modell, dass verschiedene Zustände annimmt und diese an verknüpfte Objekte wie Weichen, Signale oder Fahrzeuge weitergeben kann, wodurch eine Steuerung dieser Objekte ermöglicht wird.

Eigenschaften

  • Analog / Digital - Gibt den Typ des Steuerobjekts an, der über die möglichen Zustände bestimmt. Analoge Steuerobjekte, wie z.B. Drehregler, besitzen kontinuierliche Werte, während digitale Steuerobjekte, wie z.B. Schalter, immer nur über diskrete Zustände (z.B. An/Aus) verfügen. Analoge Objekte können daher z.B. für Fahrzeuggeschwindigkeiten genutzt werden, wobei ein solcher Drehregler zwischen "maximale Geschwindigkeit rückwärts" und "maximale Geschwindigkeit vorwärts" kontinuierlich regelt. Digitale Objekte können z.B. mit Weichen oder Signalen verknüpft werden, die dann die Weichenstellungen bzw. die Signalbegriffe steuern.

Spezialanimationen

  • _AnimValue - Animationszeit basiert auf dem aktuellen Zustand des Steuerobjekts. Der kleinste Wert entspricht dem Anfang der Animation, der höchste Werte entspricht dem Animationsende.

Spezialgeräusche

  • _SoundSwitch - Wird abgespielt, wenn ein digitales Steuerobjekt den Zustand wechselt.

Kräne

Kräne stellen kein eigenständiges Funktionsmodell dar, sondern können für alle Funktionsmodelle (Fahrzeuge, Gleise, Signale...) verwendet werden und ermöglichen einen Transport von Waren und Gütern. EASY beschreibt im Forum anschaulich den Bau eines Krans mit Blender.

Verwendet ein Kran-Modell eines der folgenden Spezialobjekte, wird die Kranfunktionalität automatisch aktiviert.

Spezialobjekte

  • _Crane_Hook / _Crane_Hook_Bottom - Das Objekt gilt als Haken. Der Kran greift in diesem Fall von oben das Transportgut. Heißt das Objekt _Crane_Hook_Bottom, dann greift der Kran das Transportgut an der untersten Stelle an (z.B. ein Gabelstapler). Das Zielobjekt wird mit dem Haken verknüpft.
  • _Crane_Reach - Dieses Objekt wird für die Visualisierung des Einzugsbereichs des Krans verwendet. Das Objekt wird automatisch im Planungsmodus angezeigt, sobald der Kran selektiert wird. Im Simulationsmodus wird das Objekt ausgeblendet.
  • _Crane_AnimRef - Die Start- und Endposition des Objektes gibt die Extremwerte der entsprechenden Animation vor. Normalerweise berechnet das Studio die Start- und Endposition einer Animation durch Mittelwertbildung aller von der Animation beeinflussten Objekte. Weicht der Referenzpunkt jedoch vom Mittelpunkt ab, kann durch Platzierung des Spezialobjektes der Mittelpunkt explizit angegeben werden. Das Spezialobjekt wird vom Studio automatisch ausgeblendet.

Spezialanimationen

  • Starten immer mit der Zeichenkette _Crane_
  • Gefolgt von einer Zahl, die die Reihenfolge der Animation angibt
  • Anschließend folgt der Bewegungstyp, _Tra, _Rot, _Ori oder _Siz_X_Y für Translation (Bewegung entlang einer Achse), Rotation (Drehung um eine Achse zu einem Zielpunkt = Drehkran), Orientation (Drehung zur Orientierung am Zielobjekt = Drehung des Hakens) und Size (Anpassung der Hakengröße auf das Transportgut, wobei X die Mindestgröße und Y die Maximalgröße in ganzzahligen Millimeter angibt)
  • Standardausrichtung: Bei _Rot oder _Ori kann noch ein _X oder _Y angehängt werden, um die Standardrichtung im 3D-Modell anzugeben, da das Studio sonst nicht weiß, "wohin" ein Kran standardmäßig schaut
  • _Hold für Animationen, die abgespielt werden, wenn der Kran in die Warteposition geht
  • Wichtig, alle Animationen müssen lineare Ease-In und Ease-Out besitzen, sie dürfen also am Anfang oder zum Ende hin nicht langsamer werden, sondern müssen sich über den gesamten Bereich mit konstanter Geschwindigkeit bewegen
  • Beispiel - _Crane_1_Rot_Y_Hold beschreibt eine Rotationsanimation mit Standardausrichtung in Y und ist Teil der Warteanimation

Spezialgeräusche

  • _Crane_Run - Wird abgespielt, solange sich der Kran in Bewegung befindet.

4. Anforderungen an 3D-Modelle

Dem Bau von 3D-Modellen sind zunächst keine Grenzen gesetzt. Dennoch gibt es ein paar Punkte, die berücksichtigt werden müssen:

  • Das DirectX-Dateiformat unterstützt keine Umlaute oder andere Sonderzeichen. Namen innerhalb der Datei sollten im Idealfall englische Bezeichner besitzen (der Name der Datei besitzt diese Einschränkungen nicht).
  • Das 3D-Modell darf aus maximal 65.536 Eckpunkten bestehen

4.1. Anforderungen für den Online-Katalog

Sollen 3D-Modelle allen Nutzern des 3D-Modellbahn Studios zur Verfügung gestellt werden, ist dafür ein Upload in den Online-Katalog nötig. Da das 3D-Modellbahn Studio auf einer Vielzahl unterschiedlicher Computer mit unterschiedlich leistungsfähiger Hardware läuft, gibt es für den Upload von 3D-Modellen in den Online-Katalog zusätzliche Anforderungen, um ein qualitativ hochwertiges Nutzererlebnis zu erreichen.

  • Die höchste Detailstufe darf maximal 5 verschiedene Materialien nutzen
  • Die kleinste Detailstufe darf maximal 3 verschiedene Materialien nutzen
  • Die kleinste Detailstufe darf aus maximal 5000 Polygonen bestehen (für Spline-Modelle maximal 250)
  • Jede Detailstufe muss die Anforderungen (Anzahl Polygone oder Materialien) im Vergleich zur höheren Stufe mindestens um 30% reduzieren. Ist das schwer umzusetzen, kann eine Detailstufe auch weggelassen werden, sodass ein Modell z.B. nur aus LOD0 und LOD2 besteht.
  • Jede Detailstufe darf maximal ein halb-transparentes Material verwenden
  • Alle Detailstufen müssen die gleichen Texturen verwenden
  • Die maximale Texturgröße hängt von der Größe des Modells ab. Je kleiner das Modell, desto kleiner müssen die Texturen sein.

Die Anforderungen muss jede Variation eines 3D-Modells erfüllen. Das Studio prüft diese Anforderungen automatisch und gibt entsprechende Hinweise aus (Klick auf das gelbe Warndreieck im Variationsfenster).

Modellbauer müssen einmalig für den Upload von 3D-Modellen freigeschaltet werden. Hierfür bitte Kontakt zu den Administratoren aufnehmen. Jeder kann offizieller Modellbauer werden, der ein Interesse daran hat, regelmäßig neue Inhalte für die Community zu veröffentlichen (es gibt aber keinen Upload-Zwang oder eine Quote zu erfüllen).

Alle 3D-Modelle werden redaktionell geprüft und freigegeben, falls alle Anforderungen erfüllt sind. Gibt es Probleme, wird gemeinsam mit dem Modellbauer an einer Lösung gearbeitet.

Checkliste für den Upload

Um die Prüfung und Freigabe neuer Online-Inhalte zu beschleunigen und Rückfragen zu vermeiden, ist es sinnvoll, sich folgende Checkliste zu verinnerlichen:

  • Liegen alle Urheberrechte beim Modellbauer bzw. besitzt er die Berechtigung für den Upload von Daten Dritter? Texturen von kostenlosen Textur-Webseiten sind nicht automatisch für einen erneuten Upload in den Online-Katalog freigegeben, hier stets die entsprechende Lizenz beachten.
  • Gibt es bereits ein ähnliches Modell, dann ist eine weitere Variation sinnvoller als ein neues Modell, da sonst die Katalogübersicht leidet.
  • Das Modell sollte leicht eingesetzt werden können. Manuelles Zusammenbauen von "Kleinteilen" sollte vermieden werden, da das den Aufwand für den Nutzer erhöht.
  • Das Modell sollte für die große Mehrheit der Nutzer des 3D-Modellbahn Studios gedacht sein, individuelle Wunschmodelle werden besser privat ausgetauscht.
  • Gruppen sind nur erlaubt, wenn die Funktionalität nicht auch durch ein eigenständiges 3D-Modell abgebildet werden kann.
  • Gibt es bereits ein Modell mit gleichem oder ähnlichem Namen, dann bitte einen anderen Namen oder eine Nummerierung verwenden.
  • Natürliche Sprache verwenden (z.B. Vermeidung von Unterstrichen), auf Rechtschreibung achten. Umlaute und ß sind ausdrücklich erwünscht, das Studio ist vollständig unicode-fähig.
  • Vermeidung von Schlagwörtern wie "Animiert" im Namen, diese zeigt das Studio gesondert an.
  • Beschreibungen sind optional, werden aber bei Modellen mit Variationen empfohlen, um schon in der Vorschau über die Möglichkeiten zu informieren.
  • Übersetzungen sind optional, können die Freigabe allerdings beschleunigen.
  • Wurde die korrekte Kategorie verwendet? Vorschläge für neue Kategorien zur Verbesserung der Übersicht sind immer willkommen.
  • Wurde ein korrektes Set verwendet? Sets bieten sich nur bei Modellen an, die in verschiedenen Kategorien liegen, da diese Modelle vom Nutzer nicht sofort ersichtlich sind. Neue Sets werden von den Administratoren angelegt, eine kurze Kontaktaufnahme hierfür genügt.
  • Wird ein Modell nachträglich aktualisiert, dann dürfen sich die Abmessungen, die Ausrichtung oder der Koordinatenursprung zur Vorgängerversion nicht grundlegend ändern, da sonst alle Nutzer das Modell auf ihren Anlagen neu positionieren müssen.

Gibt es weitere Fragen oder Probleme zum Modellbau, können diese jederzeit im Forum besprochen werden.