Praktische Veranstaltungskunde

Lichtplanung: Wie kommt der Plan in die Datei?

Nachdem wir bereits einen Lichtplan per Hand gezeichnet haben, werden wir uns dieses Mal mit den Möglichkeiten befassen, wie man ihn digital auf dem Computer erstellt.

Wie kommt der Plan in die Datei09
Herbert Bernstädt

Rechnerunterstütztes Konstruieren heißt im englischen Sprachraum „computer aided design“ und wird mit CAD abgekürzt. Aber nicht jede Zeichnung wird gleich mit einem richtigen CAD-Programm erstellt. Es werden auch Pläne mit einfachen Zeichenprogrammen wie Paint erstellt – und so richtig erstaunt ist man, wenn man Pläne aus Excel in den Fingern hat: Selbst mit diesen Programmen ist es möglich, Linien zu zeichen. Der Verfechter des Excel-Plans argumentierte immerhin mit der Möglichkeit, die benötigten Informationen – wie die benötigte Gesamtleistung der Beleuchtung – gleich mit dem Programm berechnen zu lassen. Aber was ist eigentlich sinnvoll anzuwenden oder noch weiter zurück: wann ist es denn sinnvoll, einen Plan am Computer zu erstellen?

Warum Computer-gestützt?

Ein großer Vorteil der digitalen Planerstellung ist im Gegensatz zu den oftmals noch eingesetzten herkömmlichen handgezeichneten Plänen die Präzision und Skalierbarkeit. Die große Anzahl von Nachkommastellen, die noch im Programm berechnet werden, erlaubt es noch Fehler zu erkennen, die in den per Bleistift oder Tusche gezogenen Linien schon untergegangen sind. Wenn man z. B. ein über 100 m langes Set aufzeichnet, ist es mittels CAD möglich, durch Hereinzoomen eine Lücke von 5 cm zu erkennen, an der ein Zwischenstück hinein muss, damit die Konstruktion richtig aufgebaut werden kann. Man denke da nur an die Traversen-T-Stücke und deren nicht immer geläufigen Maße.

Ein weiterer Vorteil ist die Unabhängigkeit vom Standort. Eine einmal im Computer erzeugte Datei kann via E-Mail oder bei großen Dateien über Server-up-/download übermittelt werden und so jegliche Entfernung überwinden. Diese Fähigkeit bietet auch weit voneinander entfernten Teams die Möglichkeit der virtuellen Zusammenarbeit. Diese Übertragung ist blitzschnell und erlaubt noch kürzere Reaktionszeiten. Kleine Änderungen kann man sehr schnell einarbeiten und hat wieder ein optisch ein- wandfreies „Orginal“ oder man kann bei entsprechender Strukturierung der Zeichnung Informationen beliebig ein- oder ausblenden. Gerade wenn man z. B. einen festen Standort hat und dort hinein wechselnde Aufbauten erstellt werden, hat man mit dem gespeicherten Grundriss immer einen Ausgangspunkt, der kein zweites Mal gezeichnet werden muss.

Weiterhin sind heute viele automatische Funktionen verfügbar die einfach sehr viel Zeit sparen, wenn man z. B. an Bemaßungen denkt. Weitere Vorteile gibt es, wenn man mit Zusatzsoftware weitere Funktionen ermöglicht, wie z. B. Zeichnungsverwaltung, automatische Generierung von Stücklisten, Übernahme der Geometriedaten für die Programmierung oder ein Berechnungsprogramm. Verlässt man die zweidimensionale Ebene und betritt die Welt der dreidimensionalen Räumlichen, dann hilft ein 3D-System beim Generieren verschiedenster dreidimensionaler Ansichten, und dies sogar in Echtzeit. Sie können anschließend in zweidimensionalen Ansichten projiziert werden und sind in diesen weiter zur Bearbeitung verfügbar. Die Features dieser meist modular aufgebauten Lösungen reichen von herkömmlicher dreidimensionaler Darstellung über fotorealistische und präsentationsfähige Rendering Engines, die heute bereits zu Videosequenzen mit plastischer 3D-Darstellung via Shutterbrille gereift sind, bis hin zur Funktionsanalyse.

Innerhalb eines ganzheitlichen Produktentstehungsprozesses bilden CAD-generierte Daten die Basis für viele angegliederte Systembausteine. In diesem Zusammenhang ist z. B. das Rapid Prototyping auf dreidimensionale Daten angewiesen, um entsprechende Modelle fertigen oder überprüfen zu können. Dazu findet man des Öfteren die Bezeichnung wie CAE (Computer Aided Engineering). Unter CAE findet sich auch das CAP (Computer Aided Planning), bei dem es sich um die Arbeitsvorbereitung und Materialfluss-Planungsmethoden handelt. CAM (Computer Aided Manufacturing) sorgt für den Wareneingang, Transport und Entsorgung. CAQ (Computer Aided Quality Assurance) ist die Bezeichnung für Prüfprogramme, Inspektion und Prototyping.

Verlässt man den CAE-Bereich, so werden die betriebswirtschaftlichen, kaufmännischen und Personal-Belange unter CAO (Computer Aided Office) zusammengefasst und die Auftragsveranlassung und Überwachung mit PPS (Produktionsplanung und Steuerung) bezeichnet. CAD-Systeme können in komplexeren Netzwerken mit CAM oder CAQ verbunden werden, womit die Zeit der eigentlichen Produktentwicklung erheblich verkürzt werden kann. In der Praxis werden z. B. aus dem Plan des Messebauers heraus auch die Aussparungen und Sonstiges auf eine CNC-Fräse übertragen. Damit schafft man nicht nur eine durchgängige Datenstruktur, die immens viel Zeit einsparen hilft, sondern auch eine extreme Präzision und eine Minimierung von Fehlerquellen.


»Pixel-basierte Programme sind für die Realisierung von Plänen nicht geeignet.«


Pixel oder Vektor?

Software zur Gestaltung, zur Erstellung von Bildern oder Plänen ist entsprechend der Funktionalität und Handhabung in fast allen Preissegmenten verfügbar und zeitweise mit fließenden Übergängen von einer Anwendungsgruppe zur nächsten optimiert worden. Dennoch sind nicht alle Programme, mit denen man Bilder erstellen kann, auch für unsere Zwecke geeignet. Aufgrund der technischen Aufbereitung der Daten kann man in grundsätzlich zwei Gruppen unterteilen. Einmal die bilderbasierenden Programme wie z. B. Paint oder Photoshop. Sie sind für eine grafische Bearbeitung optimiert. Bildbasierende Dateien bestehen aus vielen kleinen Punkten (Pixeln), die nacheinander bitweise dargestellt (Bitmap) werden. Vergrößert man diese Grafik, verliert man stark an Qualität, da die Bildpunkte an sich nur größer werden – es wird eine Stufung erkennbar. Die Bilder sind deshalb nicht wirklich skalierbar und Informationen über einzelne Körper im Bild sind nicht existent. Hier kann man aber einfach Bereiche festlegen, ohne dass man auf die strukturelle Integrität des Bildinhaltes Rücksicht nehmen muss. Auch existieren Kompressionsverfahren, um diese Informationen auf geringere Speichervolumen herunter zu rechnen.

Wird eine noch stärkere Komprimierung benötigt, um z. B. diese Bilder auch schnell im Internet beim Adressaten erscheinen zu lassen, nimmt man über eine verlustbehaftete Datenreduktion auch den Informationsverlust z. B. bei Farben in Kauf. Oftmals wird diese Datenreduktion beispielsweise im Bereich harter Kontraste sichtbar. Benötigt man aber einen Plan für die Veranstaltung, dann ist es sinnvoller, vektorbasiert zu arbeiten. Bei diesen Programmen sind die Linien nicht als Aneinanderreihung von Bildpunkten, sondern über Anfangs- und Endpunkt sowie Linienfarbe und -stärke definiert. Natürlich kann die Linie auch über einen anderen Datensatz wie z. B. Vektorwinkel, Länge des Vektors und Ursprungsort beschrieben werden. Ein Rechteck dagegen besitzt einen Ursprungsort sowie eine Ausdehnung in Länge und Höhe sowie Anstellwinkel. Deshalb können in Vektorgrafiken die Objekte frei skaliert und gedreht werden, ohne dass andere Informationen überschrieben werden. Werden diese Zeichnungen vergrößert, so wird die Linie einfach größer, ohne dass die Ränder zu Treppenstufen werden. Außerdem können Objekten noch weitere Eigenschaften zugeordnet werden. Folglich nutzt man vektororientierte Programme für die Planerstellung, da man die Daten sehr exakt eingeben und so wie benötigt skalieren kann.

Pixel-basierte Programme eignen sich also nicht für die Realisierung von Plänen. Die beiden wichtigsten Vektorformate, in denen ein Datenaustausch zwischen den Anwendern stattfindet, sind DWG (Autodesk AutoCAD) und das Drawing Exchange Format DXF, das besonders für den Datenaustausch zwischen CAD und CAM verwendet wird.

Ein CAD-Arbeitsplatz

Je nach Anforderung der Software und Komfortbedürfnis benötigt man für einen CAD-Arbeitsplatz einen Computer vom handels- üblichen Modell mit dem üblichen Zubehör bis hin zum Hochleistungsrechner. Soll intensiv auf dem System gearbeitet werden, so sind Systeme mit zwei Grafikkarten oder einer Dual-Head-Grafikkarte von Vorteil. Damit lassen sich zwei Monitore am System anschließen, wobei einem dann doppelt so viel Informationsfläche zur Verfügung steht. Meist werden die Befehls- und Funktionsfelder auf einem Monitor angeordnet, wogegen die Kontrollzeichnung auf dem anderen Monitor Platz findet.

Ein Digitizer-Board kann die Eingabe der Befehle aufgrund des Befehlstastenfelds erleichtern (Operator kennen diese Funktion z. B. auch von einigen Stellpulten) und es ist überaus hilfreich, wenn man aus bestehenden Plänen die Punkte der Zeichnung übertragen möchte. Dazu benutzt man eine Digitalisier-Lupe – auch Puck genannt – oder einen Digitalisierstift (Stylus), mit dem man den Punkt auf der Zeichnung via Board und Fadenkreuz des Pucks oder mit dem Stift anklickt. Diese Eingabeform ist ein wenig aus der Mode gekommen, heute werden immer mehr so genannte 3D-Mäuse eingesetzt, mit denen man einen Knopf in der Höhe, Seite, vor / zurück, kippen, neigen und rotieren lassen kann und damit alle Freiheitsgrade in der Zeichnung mit nur einer intuitiven Handbewegung aus- üben kann.

Natürlich ist der Aufbau eines Netzwerks interessant, um gemeinsam mit den betreffenden Abteilungen am Projekt zu arbeiten. Nach Erstellung der Bühnenpläne können die Werkstätten entsprechend der Detailzeichnungen ihre Objekte fertigen, während die Beleuchtungsabteilung den Lichtplan darauf aufbaut, und der Bühnenmeister den Umbau und die Lagerung organisieren kann.

Spätestens hier stellt sich die Frage nach dem Ausgabemedium. Soll in Farbe präsentiert werden, und wie groß soll die Zeichnung ausgedruckt werden? Ist für den Betrieb auf der Bühne das gewählte Format auch praktisch zu handhaben? In der Praxis hat sich ein Standarddrucker DIN A4 oder DIN A3 bewährt und bei begründeter Anforderung ein zusätzlicher Plot des entsprechenden Formates. Ist das geschätzte Aufkommen großer Print-outs gering, aber möchte man dennoch nicht darauf verzichten, so kann man in vielen Copy Shops seine Dateien kostengünstig im gewünschten Format ausdrucken lassen.

Natürlich gibt es auch Firmen wie Preview Entertainment Technology, die sich darauf spezialisiert haben Grundrisse, Detailpläne, Lichtpläne, Bühnenpläne usw. zu erstellen. Dies ist besonders interessant, wenn man sein Bühnenhaus einmal erstellen lässt, um dann mit seinem eigenen kleinen System nur noch die Szenenbilder darauf einzubinden. Viele Firmen sind im Laufe der Jahre gewachsen und wenn zu Beginn nur der Firmengründer am Rechner gearbeitet hat, so greifen heute viele Personen auf den Server zu und meist speichert jeder seine Dateien dort ab, wo er sie am sinnvollsten abzulegen glaubt. Demzufolge herrscht oftmals ein gewisser Wildwuchs, den es zu lichten gilt. Hier sollte man eine Person für die Anlage in Verantwortung benennen. Diese erlässt die Vorschriften zum Datei-Handling, Nutzung privater Dateien, Zugriffsrechte, Freigaben und Passwörter. Auch sollte man sich bei größeren Projekten im Vorfeld überlegen, wie die einzelnen Aufgaben im System aufgeteilt und wieder zusammengeführt werden können. Ein klassisches negatives Beispiel ist die Adressenverwaltung: Der eine arbeitet mit Outlook, der andere legt diese in Excel an und der Datenbankguru hat schon längst die Lösung in Access. Von einer Version-Verträglichkeit einmal ganz abgesehen.

Ein System muss auch gepflegt werden, und dazu gehört auch die Inventurliste. Welche Erweiterungskarten befinden sich in welcher Maschine und wie ist sie adressiert? Denn wenn das System stehen bleibt, muss sonst erst langwierig recherchiert werden, aus welchen Komponenten die Maschine besteht und wie sie konfiguriert ist. Eine Inventur der PCs sollte einmal im Jahr erfolgen. Dies bildet auch die Grundlage bei Neuanschaffungen. Ist die neue Software mit den vorhandenen Komponenten noch kompatibel? Und wenn man schon ein Budget für das System veranschlagt, so ist zu beachten, dass Verbrauchsmaterial wie Druckerpatronen einen erheblichen Faktor darstellt. Hier ist das zu erwartende Aufkommen inklusive aller Nebenkosten über ein Jahr als Vergleichsgrundlage zu empfehlen. Auch die Verfügbarkeit des Systems spielt eine Rolle, genauso wie die Datensicherung. Dabei muss geklärt werden: Auf welchem Medium soll was gespeichert werden, in welchen Zeitabständen – und wer ist dafür verantwortlich. Auch das Abschotten des Systems gegen Angriffe von außen oder gegen Viren kann nur so gut sein wie der zuständige Kollege die Parameter solcher Schutzeinrichtungen vernünftig aktiviert.

Da es sich hier um Bildschirmarbeitsplätze mit entsprechenden Richtlinien und Verordnungen handelt, sollten auch Gedanken über die Räumlichkeiten angestellt werden. Insbesondere die blendfreie Lesbarkeit des Bildschirms wird oftmals unterschätzt.

Die erste Linie

Bevor man die erste Line auch im Rechner zeichnet, gilt das Gleiche was wir aus dem Artikel von den Handzeichnungen bereits kennen: Rahmen zeichnen, Beschriftungsfeld und Maßstab festlegen. Um nun eine Linie zu zeichnen, gibt es wie bereits vorher angedeutet verschiedene Varianten. Einmal kann man absolute kartesische Koordinaten eingeben. Kartesische Koordinaten definiert sich auf zwei Achsen, die senkrecht aufeinander stehen. Die Achse die horizontal verläuft wird als X-Achse bezeichnet und in rechter Richtung mit Plus gezählt. Folglich ist die Y-Achse die Vertikale und nach oben hin wird auch mit Plus gezählt. Der Kreuzungspunkt der beiden Achsen ist der Nullpunkt. Nach unten oder links von dem Nullpunkt sind negative Werte. Bei der Eingabe einer Linie mit Hilfe der absoluten Koordinaten wird der erste Punkt der Linie mit den Abständen zum Ursprung eingetragen. Der zweite Punkt der Linie wird ebenfalls mit den Abständen zum Nullpunkt definiert. Das ist praktisch, wenn man weiß, dass man z. B. von dem Bühnenmittelpunkt bis hinten an die Mauer muss, von beiden die Koordinaten kennt und die Länge der Linie sich daraus erst ergibt.

Bei den relativ kartesischen Koordinaten wird der erste Punkt wie soeben beschrieben auch definiert, jedoch erhält der zweite Punkt nun nur die Differenz von dem Ursprung des ersten Linienpunktes. Das ist dann praktisch, wenn die Linienlänge schon festgelegt ist, wie z. B. bei einer 2-mTraverse, und sich damit der Endpunkt erst ergibt. Möchte man seine Traverse nicht im rechten Winkel anordnen, sondern in einem bestimmten Winkel, dann bieten sich die relativen Polarkoordinaten an. Hier gibt man wieder den x- und y-Wert des Startpunktes an, aber dann den Winkel und die Länge der Traverse, in dem Falle nennen wir die Vektorlänge Radius.

Manchmal macht es auch Sinn eine Verbindung zwischen zwei Punkte zu setzen, deren Lage durch Polar angegebene Vektoren definiert sind, auch wenn das weniger die Regel darstellt.

Natürlich kann man auch seine Maus auf die Arbeitsfläche platzieren und dann einen Punkt markieren und mit dem Linienbefehl den Endpunkt mit einem zweiten Mausklick besiegeln. Damit erhält man zwar eine Linie, welche sich aber „irgendwo auf der Zeichnung“ befindet und keinen exakten Bezug zu den anderen Strichen aufweist. Aber es macht durchaus Sinn so freihändig zu verfahren, wenn man folgende Hilfsmittel einsetzt.

Fang’ den Punkt

Damit die Bauteile ordentlich ausgerichtet werden und sich bündig aneinanderreihen, sind meist Fangfunktionen einstellbar: Wenn man mit seinem Objekt in die Nähe eines anderen Objektes kommt, so rutschen diese wie magnetisch angezogen zusammen und richten sich so exakt bündig aus. Auch kann man „Magnetpunkte“ wie ein Gitternetz über die gesamte Fläche verteilen. Das damit erstellte Raster kann man meist auch nach Belieben so fein oder grob einstellen, wie man es zum Ausrichten seiner Objekte am besten benötigt. Daneben gibt es auch die Ortho-Funktion. Mit Ortho kann die Ausrichtung des Objektes nur horizontal oder vertikal erfolgen. Ideal z. B., um Traversen rechtwinklig anzuordnen. Möchte man dagegen 30°-winkelige Erscheinungen bauen, so kann man auch für Winkel mittels Polar-Fang dieses definierte Ausrichten aktivieren.

Noch besser geht es mit Erweiterungen wie z. B. „Assembly“, wo man sogar Truss-Elemente untereinander oder mit Objekten zu einer Einheit zusammenfügen kann. Dann werden bei Verschiebung der Truss auch die angebrachten Objekte wie Moving Lights mit verschoben. Idealerweise sollte horizontal und vertikal getrennt eingestellt werden können. Eine ähnliche Funktion ist die Gruppierung. Dabei werden alle markierten Objekte zu einer Gruppe zusammengefügt. Statt der einzelnen Körper wird dann die gesamte Gruppe angewählt. Verschoben wird dann auch die gesamte Gruppe. Mit den richtigen Rastereinstellungen und Objektfang-Optionen kann man dann auch mit der freien Linie sehr exakt zeichnen. Eine sehr mächtige Funktion ist auch das Stutzen. Hier wird z. B. eine Line über eine andere gezogen, obwohl diese Linie genau zu dieser Linie hin abschließen soll. Also überschreitet man der Einfachheit halber die Linie und löscht das Überschrittene mit dem Befehl „stutzen“ einfach wieder ab.

Wie kommt der Plan in die Datei07
Herbert Bernstädt
2D-Darstellung

Blöcke bilden

Natürlich kann man eine Linie auch wieder verändern, verschieben, vergrößern und kopieren. Grade wenn man z. B. einen Bestuhlungsplan zeichnet oder andere geometrische Wiederholungen anfertigen muss, ist die Paste- und Copy-Technik sehr nützlich. Oftmals gruppiert man einen Bereich von Linien, die immer zusammen bleiben sollen und wendet dann die Kopierfunktion auf die Gruppe an. Es ist auch sehr effektiv, wenn man sich im Vorfeld Gedanken um symmetrische Wiederholungen macht. Wenn man im Vorfeld weiß, dass die Anordnung links wie rechts gleich sein wird bzw. gespiegelt ist, oder gar rotationssymmetrisch ist, dann erstellt man nur die Zeichnung von der einen Hälfte bzw. nur ein Viertel der Kreisspeichen des Riesenrades. Die restlichen fehlenden Bereiche werden dann mittels Spiegelfunktionen, auch bei Viertelkreis dann eben nicht nur vertikal, sondern auch horizontal gespiegelt. Natürlich könnte man das auch gruppieren und mittels Einfügen der um 90° gedrehten Kopie realisieren. Jedoch Obacht, denn bei vielen Kopien einer detailreichen Gruppe wird sich auch der Speicherbedarf dieser Datei sehr schnell erhöhen und unangenehme Größen erreichen.

Das äußert sich einmal in der Verarbeitungsgeschwindigkeit bei der Handhabung der Datei, erschwert aber nicht zuletzt das einfache Versenden der Datei als E-Mail, wenn diese größer wird als es manche Postfächer erlauben. Um dies zu verhindern, gibt es Blöcke (die je nach Programm auch anders bezeichnet sein können). Unter einem Block versteht man das Abspeichern einer Gruppe von Zeichenelementen, die dann einen Stuhl, Podest, Traverse darstellen und sozusagen als eine Unterzeichnung abgespeichert sind. Wenn man nun eine Stuhlreihe aufbaut, dann bezieht man sich auf diesen Block „Stuhl“. Jedoch wird nun im Programm nur ein detailreicher Stuhl in der Datei gespeichert, und die weiteren Stühle beziehen sich dann nur auf den Block und ihre Einfügeposition. Damit hat man nicht nur den Speicherbedarf dramatisch reduziert.

Wenn eine Änderung am Stuhl erfolgen soll, dann editiert man nur den Block und siehe – die anderen Stühle, die sich auf diesen Block beziehen, sind auch geändert. Somit ist die Block-Funktion eines der mächtigsten Tools in einem CAD-Programm. So kann man sich über jeden Scheinwerfer, Traverse oder sonstiges Element einen Block erstellen, ihn in anderen Zeichnungen wieder einfügen und damit in Windeseile seinen Plan erstellen. Natürlich ist es sehr zeitaufwändig von allen Scheinwerfern einen Block zu erstellen, und wenn man gerade das eine oder andere Element braucht, hat man in der Regel nicht die Zeit, das in kurzer Zeit vernünftig zu realisieren. Aber man kann solche Bibliotheken auch kaufen und es gibt Ad-Ons für CAD-Systeme, bei denen gerade für die Veranstaltungstechnik die benötigten Elemente vorhanden sind. Darüber hinaus können weitere nützliche Funktionen integriert sein.


 

»Noch wichtiger als ein schnelles Rendering sind intuitive Bedienung, eine flüssige Reaktion auf Eingaben und die Vielfalt bereits hinterlegter Objekte.«


2D- / 3D-Modelle

Nachdem wir zweidimensional die ersten Linien zu einem Objekt gezeichnet haben, haben wir intuitiv das 2D-Kantenmodell angewendet. Wechseln wir in den dreidimensionalen Raum, so folgt die dritte Ebene, in der man auch festhalten kann, dass im kartesischen Koordinatensystem die Koordinatenachse Y im positiven Sinn aus dem Zeichenblatt zum Betrachter hin zeigt. Dabei existieren keine rechnerinternen Verbindungen zwischen den Ansichten wie Aufsicht und Seitenansicht. Die Erzeugung der Ansichten, Schnitte und verdeckten Kanten erfolgt durch herkömmliche Projektion. Beim 3D-Kantenmodell (Drahtmodellierer) liegen keine rechnerinternen Informationen über Bauteilegeometrie zwischen den Kanten vor. Das Drehen des Körpers in beliebige Lage bzw. Änderung des Standpunktes ist möglich. Auch das Erzeugung beliebiger Ansichten, Perspektiven und Bewegungsanalysen von Bauteilen ist machbar. Aber das Ausblenden von verdeckten Kanten oder das Erstellen von Schnitten ist hierbei noch nicht möglich.

Wenn man dagegen Flächen zwischen den Kanten definiert, erhält man das 3D-Flächenmodell, bei dem keine rechnerinternen Informationen über Bauteilegeometrie zwischen den Flächen vorliegen. So kann man nun verdeckte Kanten ausblenden und es werden Flächenabwicklungen möglich. Anstatt einen Körper mit Flächen zu beschreiben kann man Volumen zur Körperdarstellung benutzen. Im 3D-Volumenmodell werden vollständige rechnerinterne Information über Bauteilegeometrie (Addition und Subtraktion von Volumen) verwaltet. Zusätzlich zum Flächenmodell sind nun die automatische Zusammenstellung der Gesamtzeichnungen, Explosionsdarstellungen zur Montage und Wartung, Schattierungen und Lichtreflexe möglich.

Polygonnetze

Meist erhält man von der verwendeten Grundsoftware nur die Grundformen wie die 2D-üblichen Linien, Kreise, Vierecke und Vielecke und bei den für 3D benötigten Körpern in Form von Quadern, Zylindern, Kugeln, Kegeln, Pyramiden und Torus als direkte Auswahl angeboten. Dabei kann durch Verzerren aus den Grundformen schon meist die benötigte Form kreiert werden bzw. aus Zusammenstellen mehrerer Grundformen neu erstellt werden. Um komplexe Körper darzustellen, kommt man mit den geometrischen Grundformen leider nicht mehr aus. Man erstellt eine komplexe Oberflächengestaltung mit so genannten Polygonmaschen. Diese wer – den mit speziellen Befehlen erstellt, wobei zwischen einfachen geometrischen Linien Verbindungen gezogen werden, wodurch Flächen entstehen. Durch Verdrehen der Grundlinien sowie die Dichtheit der Linienverbindung lässt sich jede geschwungene Fläche erzeugen. Wenn ein geschwungener Körper benötigt wird, so kann aus einem Linienprofil durch Rotation der Außenlinien an einer Achse ein komplexer Körper erzeugt werden.

Texturen

Hat man seine Objekte zu seiner Komposition zusammengestellt, so möchte man – um einem Kunden das Konzept vorzustellen – die Zeichnung so real wie möglich darstellen. Dazu müssen die Körper mit Oberflächen überzogen werden. Texturen stellen für eine Simulation die Oberflächen von Körpern dar.

Das Wichtigste bei der Berechnung, wie etwas aussehen wird, sind die Eigenschaften der Oberflächen. Also die Zuordnung der Farbe des Stoffes, der Transparenz, die beschreibt wie viel Licht durch den Stoff hindurch scheint, und die Reflexion des Lichtes am Stoff von glatt bis rau, der Brechungsindex und die Absorption des Materials, wenn es lichtdurchlässig ist. Bei Funktionen, die Wasseroberflächen simulieren können, muss man Phasenlage, Amplitude und Wellenlänge angeben. Auch ein Objekt selbst kann leuchten (phosphoreszierend bzw. fluoreszierend). Dies sind alles vorstellbare Parameter für Texturen zur optischen Darstellung. Wird dagegen eine Software in der Akustik genutzt, ist es unwesentlich wie die Fläche aussieht, sondern hier ist es interessant, welche akustischen Eigenschaften sie besitzt (wie den Absorptionsgrad bei verschiedenen Frequenzen).

Rendern

Nachdem die Körper mit Texturen eine Oberfläche erhalten haben, werden Lichtquellen (beim Ton wären es als Quellen die Lautsprecher) im Raum platziert, um die Auswirkungen als fotorealistisches Bild betrachten zu können. Der Vorgang der Berechnung ist das Rendern. Meist wird eine Kombination zusammengesetzt: aus dem Strahlengang des emittierenden Lichtes wird eine Anzahl von Reflexionen des vom Licht getroffenen Körpers berechnet und vom Betrachterstandort aus der Lichteinfall der reflektierenden Gegenstände. Je detailgetreuer das Ergebnis sein soll, um so länger muss gerechnet werden. Natürlich spielt auch die Komplexität der Szene eine Rolle, sodass bei einem mittleren Event eine einzelne Berechnung auch mal einen Tag lang dauern kann.

Bei der Auralisation beim Ton werden ebenfalls Wellenreflexionen im Raum berechnet, um einen Klangeindruck an einem bestimmten Platz simulieren zu können.

Wie kommt der Plan in die Datei15
Herbert Bernstädt
Wire-Modell vor dem Rendern

Layer

Natürlich ist man bestrebt alle relevanten Informationen in seinen Masterplan einzubinden, sodass der Messebauer wie auch die Beleuchtungsabteilung ihre Informationen aus dem Masterplan herausziehen können. Es kann daher passieren, dass darunter die Übersichtlichkeit leidet, weil man vor lauter Informationen, die womöglich noch übereinander gezeichnet sind, kaum noch was erkennen kann. Deshalb wäre es sinnvoll, dass man sich nur die Informationen anzeigen lässt, die einen auch interessieren. Der Schreiner sieht z. B. nur die Aussparungen in der Wand und die Beleuchtung die Position und Größe der auszuleuchtenden Wand. Um die Informationen ein- und auszublenden, bedient man sich so genannter Layer. Eine gut strukturierte CAD-Zeichnung besteht aus mehreren Layern, vergleichbar mehreren überein – andergelegten Transparentfolien. Jeder dieser Layer enthält bestimmte Linienarten oder Informationen. Durch Ausschalten eines Layers kann ein Teil der Zeichnungsinformation unsichtbar gemacht werden, entsprechend dem Entnehmen einer Folie aus dem Stapel. Das kann dann so aussehen:Tabelle

Nun kann man diese Linien anhand ihrer Funktion oder Breite auch einer Farbe zuordnen, was auch der Übersichtlichkeit beiträgt. Durch das klassische technische Zeichen wurde oftmals die Strichbreite entsprechend der Farbzuordnung der Rotring Tusche-Stifte zugeordnet.

Wie kommt der Plan in die Datei12
Herbert Bernstädt
Durch das Ein- oder Ausblenden einzelner Layer kann ein Plan für unterschiedliche Gewerke optimiert werden

Spezialisten

Es gibt Software, welche speziell für die Anforderungen der Beleuchtung entwickelt wurde. Dazu gehören auch so genannte Insellösungen, wobei mit dieser Software z. B. nur Produkte aus dem eignen Haus unterstützt werden und ein Datenaustausch weitgehendst unerwünscht ist, bis hin zu Add-Ons, die auf gängige CAD-Software aufsetzen, sodass man die CAD-Software grundsätzlich für alles nutzen und erweitern kann. Dabei stehen aber für die besonderen Belange der Beleuchtungsplanerstellung alle Hilfsmittel zur Verfügung, um schnellstmöglich zu einem optimalen Ergebnis zu kommen. Software für die Beleuchtung lässt sich grob für folgende Aufgaben einsetzen:

  • Listengeneration für Equipment
  • Beleuchtungs- und Fokussierungspläne
  • Showprogrammierung ohne Bühne (preprogramming)
  • Simulation des Showablaufes, auch als Video zu erstellen (um Kunden vom Konzept überzeugen)
  • Berechnung lichttechnischer Größen (Kamerafahrten)
  • fotorealistische Simulation eines Bühnenbilds (Kunden überzeugen)

Die Bedieneroberfläche und dessen Bedienphilosophie ist eins der wichtigsten Kriterien bei der Auswahl der passenden Software. Sie stellt die Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine dar. Es ist relativ unerheblich, ob ein fotorealistisches Rendering eine Stunde oder zwei benötigt, da dieser Funktionsaufruf am Ende einer Sitzung aufgerufen wird und auch ruhig mal über Nacht laufen kann bzw. auch so lange dauern kann. Viel wichtiger ist es, ob der Anwender die Software intuitiv bedienen kann und auf einen Befehl sofort eine Reaktion und die Auswirkung erkennbar sind. Auch die Anzahl der hinterlegten Objekte – seien es Scheinwerfer, Farbfolien oder Bühnenelemente – ist von entscheidender Bedeutung für ein schnelles und effektives Arbeiten mit einer Simulation.

Materialien wie Gaze, Nessel, Operafolie oder Molton bzw. Texturen sollten vorhanden sein, oder man muss sie selber erstellen und editieren können. Dazu sollten auch .bmp- oder .jpg-Formate eingelesen werden können, um Oberflächen oder andere Objekte mit der entsprechenden Zeichnung zu überziehen.

Weiterhin sollte man darauf achten, dass Bitmaps in Gobos umgewandelt werden können, man selber neue Scheinwerfer anlegen kann, man DXF-Files importieren kann, praktische Kopier-, Ausricht- und Gruppierungsfunktionen zur Verfügung stehen und zur Anwahl des nächsten Spots eine NEXT-Funktion zur Verfügung steht. Nach dem Rendern sollte man Nebel, Spiegel, Farbmischung und Schattenverläufe begutachten. Die Integration von Listengenerator oder gar Truss-Belastungsberechnung aller Kabel- und Fixture- Lasten wäre ebenso wünschenswert.

Eine Kollisionserkennung wird noch auf sich warten lassen, aber Torklappen oder Blendenschieber sollten als Elemente einfach am Spot anfügbar sein. Eine bewegte Truss mit befestigten Moving Lights können nur die wenigsten Programme. Zum Szenenumbau muss meist in der Layertechnik gearbeitet werden, und das Luxmeter soll unterscheiden zwischen Umgebungslicht und direktem Licht.

 

Folgenden Programme sind typische Vertreter:

AutoSTAGE: www.autostage.de

Capture Nexum: www.capturesweden.com

grandMA 3D: www.malighting.com

LD Assistant: www.design-drafting.com

Luxart: www.luxart.com

LxDesigns: www.lxdesigns.co.uk

Martin Show Designer: www.martin-professional.de

Stardraw: www.stardraw.com

Wysiwyg: www.cast-soft.com


 

»Um Fortschritte zu machen: jeden Tag einen neuen Befehl erlernen.«


Das erste Mal

Wenn man zum ersten Mal mit CAD arbeitet, sollte man, um sich mit der Software vertraut zu machen, ein fertiges Projekt wählen, bei dem alle Daten bereits im Vorfeld bekannt sind. So kann man das Verhalten der Software bei den Eingaben kontrollieren. Außerdem sind bei einem Neukonzept nicht immer alle Maße bekannt, sodass man beim Erlernen einer Software mit zwei Problemen gleichzeitig kämpfen muss. Auch soll die Zielvorstellung – was man erreichen will – im Vorfeld geklärt sein. Also wie sieht die Raumaufteilung aus? Vielleicht macht man sich zur Erhöhung der Vorstellungskraft eine Skizze auf Papier, um von dort aus in der Software exakt zu zeichnen. Welche Zeichnungen, Ansichten, Detailpläne werden benötigt oder anders ausgedrückt, wem soll was mit der Zeichnung gesagt werden? Auch bei der Informationstiefe ist zwischen „nett anzusehen“ und „viel zu aufwändig für die gewollte Informationsmitteilung“ abzuwägen.

In welcher Form wird die Information am besten dargestellt? Welche Einheiten verwendet man? Der Maßstab muss festgelegt werden. Auch ist es sinnvoll zu überlegen, in welcher Rheinfolge die Zeichnung entstehen soll. Ob man also mit dem Dach oder mit dem Fundament beginnt und dann entsprechend aufbauen kann. Durch Spiegeln und Kopieren einzeln erstellter Objekte lässt sich oft der Gesamtaufwand erheblich minimieren. Insbesondere hier sollte im Vorfeld ein paar Momente inne gehalten werden, um erst zu konzeptionieren, als gleich den ersten Strich zu setzen. Und zuletzt gibt es, um mit einer Software weitere Fortschritte zu erreichen und sich mit ihr wohl zu fühlen, die Regel: Jeden Tag einen neuen Befehl erlernen und die Hilfefunktion benutzen!

Hinterlassen Sie einen Kommentar

Das könnte Sie auch interessieren: