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3D-Renderer Blender 2.8: Schnelle Render-Engine, renovierte Oberfläche

Blender 2.8 hat es in sich: Echtzeit-Rendering, Shader für Haare, Feuer und Rauch -- und eine renovierte Oberfläche für einen effizienten Workflow.

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Auffälligste Neuerung am frisch veröffentlichten 3D-Modeler und -Renderer Blender 2.8 ist die komplett renovierte Oberfläche: Zahlreiche Icons und interaktive Werkzeuge erleichtern den Einstieg und die tägliche Arbeit. Die neue echtzeitfähige Render-Engine Eevee löst den in die Jahre gekommenen internen Renderer ab und auch sonst hat sich unter der Haube vieles getan, um historische Beschränkungen aufzulösen und die Performance zu verbessern. Blender 2.8 kann sich zudem besser mit anderen Programmen aus dem 3D-Bereich austauschen. Was von außen nur nach einem kleinen Versionssprung aussieht (von 2.79b auf 2.80), hat es also in sich.

Für Nutzer, die ältere Versionen von Blender einsetzen oder zumindest einmal ausprobiert haben, ist das neue Interface wohl die frappierendste Änderung. Statt wie bisher auf Text und Tastenkürzel setzt die Oberfläche von Blender 2.8 auf Icons und Widgets: also interaktive Werkzeuge, mit denen man direkt an Objekten arbeiten kann, um diese zu verändern. Den Entwicklern ist dabei der Spagat zwischen Benutzerfreundlichkeit und Effizienz gelungen. Denn die Arbeit mit den Widgets ersetzt nicht den schnellen Shortcut-Workflow, sondern ergänzt ihn, um dort Klicks und Tasteneinsatz zu reduzieren.

Gegenüber Blender 2.79b wurden einige Tastenkürzel geändert. Für Nutzer, die das alte Tasten-Layout bevorzugen, existiert eine Keymap, die die Shortcuts von Blender 2.79b so weit wie möglich nachbildet. Als dritte Keymap wird eine Tasten-Konfiguration mitgeliefert, die sich an den Tastenbelegungen anderer Programme orientiert und mit Industry Standard tituliert ist.

Ebenfalls eine lang ersehnte Änderung: Die Auswahl von Objekten funktioniert in der Standard-Keymap von Blender 2.80 mit der linken Maustaste. Das bisherige System mit der Auswahl auf der rechten Maustaste steht aber weiterhin zur Verfügung und wurde ebenfalls an die neue Keymap angepasst. Laut Aussage der Entwickler wird die Auswahl mit der rechten Maustaste gleichberechtigt neben der Linksklick-Auswahl weiter entwickelt und unterstützt.

Der interne Codename von Blender 2.8 war "The Workflow Release“. Dahinter steckt zum einen, dass die Entwickler mit der neuen Benutzeroberfläche an Workflows orientieren, die sich in der Computergrafik etabliert haben und programmübergreifend ähnlich sind. Zum anderen sollte sich die Oberfläche perfekt an den individuellen Workflow der Nutzer anpassen lassen.

Ergebnis dieser Bemühungen sind Workspaces und Templates. Workspaces finden sich als Reiter in der Kopfzeile von Blender 2.8, wobei jeder einzelne einem Arbeitsschritt einer typischen 3D-Pipeline entspricht, zum Beispiel Modeling, UV Editing oder Shading. Templates sind Konfigurationen, die noch etwas tiefer eingreifen. Beim Erstellen einer neuen Datei kann man aus verschiedenen Templates wählen, die nicht benötigte Teile der Oberfläche ausblenden: Wer etwa auschließlich in 2D zeichnen und animieren möchte, der kann das Template 2D Animation auswählen und bleibt dadurch von der Komplexität der dritten Dimension verschont.

Ermöglicht werden die neuen Bedienkonzepte durch einen grundsätzlichen Umbau an verschiedenen Stellen im Unterbau von Blender. Die Entwickler setzen jetzt auf OpenGL ab Version 3.3, was auch die Hardware-Anforderungen der neuen Release etwas in die Höhe schraubt. Grundsätzlich sollte Blender auf Hardware, die vor etwa fünf Jahren im Performance-Mittelfeld angesiedelt war, gut funktionieren.

Dank der Umbauarbeiten gibt es jetzt beliebig viele Ebenen, die mit den Gruppen zusammengeführt wurden und jetzt Collections heißen. Auch kann man mehrere Objekte gleichzeitig im Editor-Modus bearbeiten, was auch für die anderen Modi wie Pose Mode oder Weight Paint Mode gilt. Weitere Verbesserung betreffen Verlinkungen aus anderen Dateien, welche jetzt feiner überschrieben werden können und eine bessere Sortierung und Strukturierung im Outliner.

Blender 2.8 kommt mit drei Render-Engines. Die Workbench-Engine ist dazu gedacht, die Form von Objekten möglichst gut sichbar zu machen. Für die nächsthöhere Qualitätsstufe ist Eevee zuständig. Sie beerbt die inzwischen arg in die Jahre gekommene Blender Internal Engine, welche vollständig entfernt wurde. Eevee baut auf modernem OpenGL auf und ist grundsätzlich echtzeitfähig. Das Shading-System basiert auf dem Quasi-Industriestandard Physically Based Rendering (PBR). Die Materialien werden wie bei der Cycles-Engine (siehe unten) über Nodes definiert, wobei die beiden Engines zum großen Teil kompatibel sind. Die Idee dahinter ist, dass man Eevee als eine Vorstufe für Cycles nutzen kann. Die Material-Definitionen können dann im neuen LookDev-Modus durchgeführt werden, wo sich Eevee im Hintergrund um die Darstellung kümmert. Erst wenn fortgeschrittene Effekte wie physikalisch korrekte globale Beleuchtung oder Mehrfach-Reflexionen und Refraktionen benötigt werden, muss auf Cycles umgeschaltet werden.

Für viele Anwendungen ist aber die Ausgabe von Eevee gut genug. Grob kann mit etwas Aufwand die Darstellungsqualität einer modernen Game Engine erreicht werden. Eevee unterstützt Reflexionen und Refraktion im Screen Space, weiche Schatten, volumetrische Darstellungen wie Feuer und Rauch sowie Subsurface Scattering.

Wer die maximale Qualität aus einem Rendering holen möchte, der kommt an Cycles weiterhin nicht vorbei. Technisch basiert die Engine auf Path Tracing, bei dem die natürliche Ausbreitung von Licht in einer 3D-Szene simuliert wird. Diese Form des Renderings wird zum Beispiel bei Kinofilmen eingesetzt, wo jedes Quäntchen Realismus wichtig und die Renderzeit zweitrangig ist. Denn von der Renderzeit her ist Cycles um Faktoren langsamer als Eevee. Aber auch Cycles wurde erweitert und auf Performance getrimmt. So können CUDA-GPUs und CPUs jetzt gemeinsam an einem Bild rechnen.

Für Cycles wurden auch zwei neue Principled Shader entwickelt. Diese Shader übernehmen Aufgaben, die man normalerweise aus mehreren Einzelkomponenten zusammensetzen müsste. Der Principled Volume Shader kann für volumetrische Darstellungen wie Feuer oder Rauch eingesetzt werden und holt sich die dafür benötigten Daten per Voreinstellung direkt aus dem Objekt, das den Shader trägt. Die Principled Hair Shader ist hingegen für die realistische Darstellung von Haaren gedacht und nutzt ein Rechenmodell, das von Disney entwickelt wurde und zum ersten Mal im Film Zootopia zum Einsatz kam. Man kann dabei entweder künstlerisch vorgehen und die Farbe direkt setzen. Oder man wählt den naturwissenschaftlichen Ansatz und gibt Melanin-Konzentrationen beziehungsweise Absorptionskoeffizienten aus physikalischen Messungen an.

Der neue Bevel Shader lässt Kanten abgerundet aussehen, selbst wenn sie von der Geometrie her eigentlich scharf wären. Das ist besonders beim Import von konvertierten CAD-Daten praktisch, da deren Geometrie nicht immer eine saubere Abrundung ermöglicht. Mit dem Bevel Shader lässt sich das hingegen zur Renderzeit realisieren.

Links ohne, rechts mit dem neuen Bevel Shader. Plötzlich erscheinen Highlights auf sonst harten Kanten.

Sowohl Cycles als auch Eevee halten sich bei der Interpretation der Rauhheit einer Oberfläche an den PBR-Standard, womit aus externen Anwendungen wie Substance Painter importierte Maps jetzt ohne Umwege eingesetzt werden können.

Auch in anderen Bereichen geht Blender mit 2.8 den Weg der Standards. So setzt der Subdivision Surface Modifier, mit dem sich Oberflächen glätten lassen, jetzt intern auf Open Subdiv, ein Open Source-Projekt von Pixar, das sich inzwischen als Quasistandard in der Computergrafikbranche etabliert hat.

Mit Cryptomatte unterstützt Cycles einen offenen Standard zur Segmentierung von Objekten im Compositing. Dadurch lässt sich ein Bild in einzelne Komponenten zerlegen. Gespeichert werden die Informationen in Renderpasses, die von jeder Software ausgelesen werden können, die Cryptomatte unterstützen.

Als neues Addon ist ein Im- und Exporter für das von der Khronos Group spezifizierte offene 3D-Format glTF in Version 2.0 hinzugekommen. Das Addon kann Objekte, Kamera, Meshes, PBR-kompatible Materialien und Animationen lesen und schreiben. Das glTF-Format wird vor allem bei Web-basierten Applikationen eingesetzt und unter anderem von Facebook unterstützt.

Auch wer hauptsächlich in 2D malt, könnte bei Blender 2.8 fündig werden. Der Grease Pencil, mit dem 2D-Zeichnungen erstellt und animiert werden können, wurde mächtig aufgebohrt und hat jetzt seinen eigenen Objekt-Typen, eigenen Editier-Modus mit eigenen Werkzeugen und sogar Modifier.

Damit wird Blender seinem Anspruch gerecht, wirklich alle Schritte einer Animationsproduktion abzudecken, wozu das Erstellen von Konzept-Zeichnungen genauso gehört wie Storyboards, welche man sich als Drehbuch in Comic-Form vorstellen kann, und Animatics, welche im Grunde animierte Storyboards darstellen. All das kann mit einem Zeichentablett und dem Grease Pencil bewerkstelligt werden.

Beim Rendering mit CUDA können jetzt Daten in den Hauptspeicher des PCs ausgelagert werden, wenn der zur Verfügung stehende Videospeicher nicht reichen sollte, was allerdings auf Kosten der Performance geht. Ältere Grafikkarten mit Compute Capability 2.0 und 2.1, darunter Karten der Geforce 4xx und 5xx-Serien, können nicht mehr zum Rendern mit CUDA eingesetzt werden, auch in Builds mit 32 Bit steht CUDA nicht mehr zur Verfügung. Blender-Versionen für macOS unterstützen hingegen kein Rendern mit OpenCL mehr, da es immer schwieriger zu warten war.

In Blender 2.8 ist keine Game Engine mehr enthalten, sie wurde genauso wie der Blender Internal Renderer vollständig entfernt. Für die Zukunft ist geplant, Blender mit externen Game Engines wie der Unreal Engine, Unity oder Godot so eng zu verzahnen wie diverse externe Render Engines.

Da sich mit Blender 2.8 auch die Python-API ändert, müssen Addons zwingend portiert werden. Das ist aber noch nicht mit allen Addons, die bei Blender 2.79b mitgeliefert wurden, geschehen. Manche haben einfach keinen Maintainer mehr und werden wohl gar nicht portiert werden, bei anderen muss erst noch ein wenig Zeit vergehen, bis sie für 2.8 verfügbar sind.

Da Blender 2.8 bereits früh über automatisch generierte tägliche Builds für alle unterstützen Plattformen verfügbar war, findet und meldet die Blender-Gemeinschaft auch schon seit mehr als einem Jahr Fehler. Die Entwicklung wurde zudem wieder von einem Open Movie begleitet, um die neuen Funktionen schon in sehr frühen Phasen im Rahmen eines echten, professionellen Projekts auf Herz und Nieren testen zu können. Die Protagonistin des Films heißt Spring und ziert den Splash Screen.

Ab sofort steht Blender 2.80 zum Download für Windows, macOS und Linux bereit. (atr)