Tutorials : Terragen und Editoren
 
  Terragen und Editoren  
 
 
 

Einleitung

Der folgende Text soll Informationen zum Editieren von Terragen-Terrains geben. Es wird dabei auf verschiedene Verfahren eingegangen. Da diese Thematik wirklich umfangreich ist, können nur Hinweise gegeben werden. Außerdem werden die Verfahren anhand von einigen (ausgewählten) Programmen exemplarisch geschildert, ein Eingehen auf die alle möglichen Werkzeuge ist naturgemäß nicht möglich.

Bezüglich des eigenen Wissensstandes sollte man zum besseren Verständnis des Textes schon einige Voraussetzungen erfüllen (oder die aufgeführten Manuals und Tutorials zuerst mal studieren *g*) :
¤ Erfahrungen im Umgang mit Terragen im Allgemeinen ( "Terragen-Handbuch")
¤ Kenntnisse über den generellen Aufbau der Terrain-Dateien ( "Terragen und Terrains")
¤ Erfahrungen im Umgang mit mindestens einem Bitmap-orientiertem Grafikeditor

Es wurde versucht englische Begriffe zu vermeiden und durch deutsche zu ersetzen. An einigen Stellen mag der Text dadurch ungewohnt erscheinen. Nebenbei bemerkt, es wird erstmal keine Übersetzung in die englische Sprache geben, der Aufwand ist mir z.Zt. zu hoch.

Folgende Themen werden behandelt:

Verändern der Terrainhöhen
Editieren von Graustufenbildern
Direktes Editieren von Terrain-Dateien
Benutzung von Terrain-Editoren

Als Referenz werden Terragen in der Version 0.8.xx (z.Zt. bis 0.8.44), Firmament-Plugin vom 11.2.2000 und FEO-Plugin Version 1.0 verwendet. Bei anderen Versionen differieren Werte, Dialoge und Programmverhalten sicherlich.

Es wird weder ein Anspruch auf Vollständigkeit erhoben, noch angenommen, dass alle Angaben korrekt sind. Die Version des folgenden Textes ist die Rev. 2.0, Änderungen werden im Terragen-Forum bekanntgegeben.

Hinweise und Anmerkungen zum Text (oder auch einfach Fragen) bitte in obigem Forum oder per e-Mail an mich.

Verändern der Terrainhöhen

Das wohl am häufigsten auftretende Problem mit den Proportionen liegt an einer zu geringen Höhe des Artefaktes. Wohl jeder der mal eine Pyramide erstellt hat, "stolperte" über eine zu flache Steigung der Pyramidenflanken. Hier hilft nur eine genaue Planung der Höhen weiter. Die (bei einem Graustufenbild) zur Verfügung stehenden 256 Höhenstufen sollten auch ausgenutzt werden (es sind schon wenig). Kommt man damit nicht weiter, hilft nur das Umändern des Terrains mit Terragen:

¤ In die Höhe ziehen mit "Bound Vertical" bzw. "Stretch" oder
¤ Erstellen eines hohen Berges mit dem Bagger-Werkzeug

Bei der ersten Alternative werden alle Terrain-Anteile gleichmäßig gezogen, bei der zweiten wird nur die Höhenauflösung verändert (und damit der Höhenunterschied pro Stufe). Beide Alternativen erzeugen ein Terrain, das eine größere Maximalhöhe erlaubt. Eine Empfehlung für eines der beiden Verfahren kann man nur schwer geben, letztendlich bestimmt das Ziel den Weg :).


Auch im umgekehrten Falle (der Artefakt wirkt zu hoch), sollte man das Terrain von Terragen umrechnen lassen. Dazu kann ebenfalls "Bound Vertical" bzw. "Squash" verwendet werden. Durch das Umrechnen wird die Höhenauflösung vergrößert und die Höhendifferenz pro Graustufe verringert.

Editieren von Graustufenbildern

Die wohl einfachste Art Terrains zu modifizieren ist sie vor dem Editieren in eine Bitmap-Datei umzuwandeln. Eine Bitmap-Datei kann durch das Plugin "FEO" erstellt werden. Leider sind diese Dateien dann Graustufenbilder und haben nur noch 256 Graustufen anstelle der ursprünglichen 65.536 Höhenstufen. Als "Ausgleich" können Bitmap-Dateien mit vielen Grafikeditoren bearbeitet werden. Man braucht dafür also keine speziellen Programme und/oder Tools. Auch der umgekehrte Weg (die Wandlung einer Bitmap-Datei in eine Terrain-Datei) kann mit dem oben erwähnten Plugin realisiert werden. Zusätzlich kann man auch das Plugin "Firmament" dafür verwenden.

Mal noch einige Worte zu dem Verlust an Genauigkeit durch die Wandlung. Das ein Graustufenbild nur 256 Graustufen anstelle der 65.536 Höhenstufen anbietet, hat natürlich gravierende Auswirkungen. Mal einige Beispiele:

¤ Die Abstufungen der Höhe werden deutlich gröber. Insbesondere bei Terrains, die sowohl ebene Bereiche als auch Berge aufweisen, wird dies deutlich. Die Ebene wird dann flach werden, da kleine Höhenschwankungen ja nicht mehr vorhanden sind.
¤ Die Anstiege an Bergflanken oder Mauern und Wällen werden gleichmäßiger, da eben kleinere Höhenschwankungen weggefallen sind.
¤ Sanfte Anstiege und Hügel werden in Terrassen überführt, da ja Zwischenstufen nicht mehr vorhanden sind.

Man sollte sich also sein Terrain sehr gut aussuchen, bevor man die Wandlung durchführt. Schlecht geeignet sind z.B. Terrains, die eine große Anzahl an Höhenabstufungen benötigen:

¤ Canyons und Schluchten
¤ Strand mit einer Felsenklippe

Schauen wir uns doch einmal an, wie man die Wandlung durchführt...



Durch das Öffnen des Fensters "Landscape" und das Klicken auf den Button "Accessories..." erhält man die Auswahl der installierten Plugins (die Darstellung kann deswegen differieren, in Abhängigkeit der durchgeführten Installationen). Nun wählt man entsprechend aus, welche Aktion man durchführen möchte. Gehen wir diese der Reihe nach durch...

Firmament BMP Import
Nach dem Auswählen einer BMP-Datei wird das folgende Fenster geöffnet.


Entspricht die Bitmap-Datei von ihren Dimensionen her nicht der aktuellen Terrain-Size in Terragen, so kann der Auswahlrahmen innerhalb der Bitmap bewegt werden. So kann dann der gewünschte Bildausschnitt als Vorlage für das Terrain bestimmt werden. Die Bitmap darf aber nicht kleiner als die Terrain-Size sein. Es muss kein Graustufenbild sein, auch Farbbilder werden umgewandelt. Dazu wandelt das Plugin das Farbbild in ein Graustufenbild um.
Das Klicken auf den roten Button mit dem weißen "X" bricht den Import ab, durch Klicken auf das Ordner-Symbol kann eine andere Bitmap-Grafik ausgewählt werden und durch Klicken auf das Symbol "fi" wird der Import fortgesetzt. Als nächstes fragt das Plugin eine Prozentzahl zur Berechnung der Höhen ab.


Die Zuordnung von Höhen zu Graustufen wird dabei vom Plugin recht einfach umgesetzt:
¤ 100% bedeutet, dass eine Graustufe einer Terra Unit entspricht,
¤ 10% bedeutet, dass eine Graustufe 0,1 Terra Units entspricht, usw.

Da das Plugin beim Einlesen der Bitmap eine Konvertierung von Farbbildern nach Graustufenbildern durchführt, kann man auch mehr als 256 Höhenstufen erreichen. Weichen die Farbwerte eines Punktes voneinander ab, so werden Zwischenstufen bezgl. der Graustufen erzeugt. Leider ist mir die Berechnungsvorschrift für die Wandlung von Farbe nach Graustufen nicht bekannt. Eine Annahme wäre z.B. die Vorschrift, die beim NTSC-Fernsehverfahren verwendet wird (Graustufe = 0,56*Rotwert + 0,33*Grünwert + 0,11*Blauwert). Hier wird der Rotkanal deutlich "bevorzugt" und der Blauwert trägt kaum zur Berechnung der Graustufe bei. Ob diese Vorschrift verwendet wird, weiss ich (wie gesagt) leider nicht. Erfahrungsgemäß können aber durch gezielte Verfälschungen der Farbwerte eines (eigentlichen) Graustufenbildes zusätzliche Höhenstufen realisiert werden.

F.E.O. Windows BMP
Mit dieser Auswahl kann ein Terrain als Graustufenbild exportiert werden. Nach dem Auswählen öffnet das Plugin zuerst ein Informationsfenster:


Die hier angeführten Werte sollten unbedingt notiert werden! Sie werden für den späteren Import wieder benötigt. Im Anschluß kann noch ein Dateiname für die Bitmap-Datei angegeben werden und fertig...
Nebenbei, die beiden Werte sind maßgebend für die beim Import zu berechnenden Höhen des Terrains. Möchte man nach dem Editieren ähnliche bzw. gleiche Höhenverhältnisse in seinem Terrain haben, dann müssen diese Werte unbedingt notiert werden.

F.E.O. Windows BMP Inflator
Um den Import mit dem "FEO"-Plugin durchzuführen, muss man zuerst die (hoffentlich) notierten Werte für die Höhenberechnung eingeben:


Hat man die Werte nicht notiert oder ist die Bitmap gar nicht vorher exportiert worden, so kann man mit Klicken auf den Button "Calculator" sich sinnvolle Werte berechnen lassen:


Die dabei entstehenden Höhenwerte sind bestimmt nicht die gewünschten. Aber immerhin hat man das Graustufenbild importieren können und kann ja nun das Terrain in Terragen noch stauchen oder dehnen.
Eines ist für das FEO-Import Plugin aber sehr wichtig: die eingestellte Terraingröße muss mit der Größe des Graustufenbildes übereinstimmen! Ansonsten wird der Importvorgang abgebrochen...

Nun noch einige kurze Hinweise zu Alternativen:
Terragen selbst kann Dateien im sogenannten RAW-Format exportieren. Es kann dabei zwischen einer Byte (8Bit) oder einer Wort (16Bit) Genauigkeit der Höhenstufen ausgewählt werden. Die so entstandenen Dateien lassen sich von vielen Grafikprogrammen (z.B. Photoshop) einlesen und bearbeiten. Bei der Byte-Genauigkeit ähnelt die Vorgehensweise beim Editieren, der beim Graustufenbild und bei der Wort-Genauigkeit, der beim direkten Editieren von Terrain-Dateien. Deswegen wird darauf nicht weiter eingegangen.

Jetzt haben wir also unser Terrain in ein Graustufenbild umgewandelt. Werfen wir mal einen kleinen Blick auf die Möglichkeiten und die Vorgehensweisen...

Wie erstellt man aber nun überhaupt gezielt Formen auf einfache Art und Weise? Je nach gewünschter Zielform können verschiedene, in den üblichen Grafikprogrammen vorhandene Werkzeuge verwendet werden:

¤ Für Rotationskörper (z.B. Halbkugeln und Kuppeln) Verlaufswerkzeuge
¤ Für Rampen Verlaufswerkzeuge mit linearem Verlauf
¤ Für Kegel und Pyramiden "weiche" Pinsel
¤ Für Türme, Mauern und Häuser "harte" Pinsel
¤ Für Treppen ebenfalls "harte" Pinsel mit mindestens 2 Pixeln Breite


Direktes Editieren von Terrain-Dateien

Wie wir im vorherigen Kapitel gesehen haben, geht durch die Umwandlung der Terrain-Dateien in Bitmap-Dateien sehr viel Höheninformation verloren. Das Beste wäre, den Ex- und Import zu vermeiden. Besitzer des Grafikprogrammes Photoshop haben da einen Joker gezogen. Mit Photoshop können die Terrain-Dateien nämlich direkt bearbeitet und somit die "Umwandlungsverluste" vermieden werden. Allerdings gibt es auf dieser Welt wohl nichts umsonst. Das direkte Editieren der Terrain-Dateien unterscheidet sich zwar nur in wenigen Punkten von der Bearbeitung einer Bitmap-Datei, diese Punkte sollten aber beachtet werden.

Zuerst einmal zu der Frage "Wie kann ich eine Terrain-Datei in Photoshop laden?". Die Antwort ist aus dem folgenden Bild zu ersehen:



Zuerst öffnet man den Dialog "Öffnen als" und selektiert RAW-Dateien. Anschließend sucht und selektiert man die zu bearbeitende Datei (kann direkt eine ter-Datei sein). Das obige Bild stellt den dann erscheinenden Dialog dar. Wichtig ist dabei, das man darauf achtet, das der Dateivorspann (engl. Header) beim Schreiben erhalten bleibt. Wird eine ter-Datei geöffnet, bringt Photoshop eine Warnung, das die Datei zu lang ist. Da hat das Programm zwar recht, man kann die Meldung aber trotzdem einfach ignorieren. Aus Kompatibilitätsgründen hängt Terragen an jede Datei noch eine Endekennzeichnung, die aber nur "alte" Versionen von Terragen benötigen (die Versionen 0.8.11 und 0.8.24 nicht).
Hinweis: Ältere Versionen von Terragen haben wahrscheinlich kürzere Header verwendet. Jedenfalls erstellen einige Dateikonverter Terrain-Dateien, die "eigentlich" zu kurz sind... Kommt man mit dem oben angegebenen Wert (80 Byte) nicht weiter, sollte man sich mal die Dateilänge ansehen bzw. mit einer anderen Terrain-Datei (gleicher Terrain-Größe...) vergleichen. Dadurch ist dann die verwendete Header-Länge leicht auszurechnen. Es kann sich ja nur die Länge des Vorspanns ändern, die Größe der Terraindaten ist ja wirklich fix.
Hinweis: Man kann die Datei auch als 16Bit, 1 Kanal öffnen. Leider sind dann kaum noch Editierfunktionen oder Filter von Photoshop freigegeben. Schade eigentlich...
Anmerkung: Mit Terragen exportierte Raw-Dateien (16Bit) lassen sich genauso Öffnen, nur die Länge des Headers ist dann auf 0 zu setzen.

Nach dem erfolgreichen Öffnen, präsentiert sich das Terrain in etwa wie in den folgenden Bildern (das dargestellte Terrain zeigt Mount Baker). Eine nette Kleinigkeit ist, das Photoshop und Terragen unterschiedlich die Reihenfolge der Zeilen handhaben. Dadurch ist das Terrain vertikal gespiegelt.



Das rechte Bild zeigt den (zuerst ausgegebenen) Kanal "Alpha1", das linke entsprechend den zweiten Kanal "Alpha2". Beide Kanäle zusammen beinhalten die 65.536 Höhenstufen des Terrains. Der Kanal "Alpha1" stellt dabei die unteren 8Bit der 16-Bit dar und "Alpha2" die oberen 8Bit (wir erinnern uns, Terragen speichert die Höheninformation als vorzeichenbehaftete 16Bit-Zahl). Mal ein Beispiel (von oben nach unten als Dezimalzahl, Hexadezimalzahl und Binärzahl):
 23.456
5B A0
01011011 10100000
obere Stellen untere Stellen
"Alpha2" "Alpha1"

und als Diagramm:



Alpha2 bestimmt massgeblich den Verlauf der Landschaft, Alpha1 glättet mehr die Unebenheiten bzw. fügt Unebenheiten hinzu. Hier liegt der wohl größte Unterschied zum Bearbeiten einer Graustufen-Datei. Die beiden Kanäle müssen zwar unabhängig voneinander bearbeitet werden, bilden aber eine Einheit bezüglich der Höheninformation. Beim Verwenden von Filtern im Kanal "Alpha2" muss man darauf achten, wie sich die Höhenbereiche verschoben haben und entsprechende Änderungen am Alpha1 durchführen. Ansonsten ergeben sich unschöne Treppen und Dellen, wie am folgenden Bildausschnitt zu sehen:



Noch ein Hinweis: Das Weichzeichnen des Kanals "Alpha2" an der Grenze vom Grauwert 255 (weiß) zum Grauwert 0 (schwarz) hat interessante Konsequenzen. Es werden nämlich Graustufen erzeugt, die bei der verwendeten Kodierung "ganz hoch" oder "ganz tief" bedeuten. Man sollte das besser unterlassen (oder als Trick verwenden).

Die Speicherung der Höheninformation als vorzeichenbehaftete Zahl läßt Alpha2 etwas ungewöhnlich erscheinen. Während Alpha1 als niederwertiger Anteil "normal" (wie bei Bitmap-Dateien) von schwarz (niedrig) zu weiß (hoch) läuft, hat Alpha2 eine andere Darstellung:
» von 128 bis 255, dann 0, dann 1 bis 127 «
niedrig zu hoch

Das liegt an der standardisierten Darstellung von Zahlen mit Vorzeichen. Das oberste Bit repräsentiert nämlich dieses Vorzeichen; ist es "1", so ist die Zahl negativ, ansonsten ist sie positiv.

Durch diese Kodierung sind dunkel- bis mittelgraue Gebiete Bergen zugehörig und mittel- bis hellgraue Bereiche liegen in den tieferen Gebieten des Terrains. Um die Verwirrung komplett zu machen, werden diese relativen Höhenwerte nicht etwa eins-zu-eins in Graustufen umgesetzt (zumindest nicht von Photoshop). So ist zwar die Graustufe "0" (schwarz) auch wirklich der Höhenwert "0", aber der Höhenwert 128 wird als Graustufe 159 dargestellt. Da ich kein Experte im Bereich Grafik bin, ist die folgende Erklärung nur eine Annahme: Die Graustufen werden entsprechend ihrer Helligkeit "sortiert" und das menschliche Auge nimmt Helligkeiten nichtlinear war.
Durch diese Umkodierung der Werte von Graustufen und Höhenstufen sollte man gar nicht erst versuchen in absoluten Höhen zu zeichnen. Das Zeichnen von Verhältnissen (also 3-mal höher oder deutlich höher) gelingt dagegen recht gut und ist für das Editieren von Landschaften ja auch zumeist ausreichend.

Und ein Tipp: Durch die Verwendung eines Verlaufs (siehe oben, "Form") beeinflusst man ja nur ein Byte der Höheninformation. So erstellte Formen werden dadurch Treppen oder Stufen aufweisen. Um das zu verbessern, kann man aber direkt Terragen verwenden. Man nehme ein kleineres Terrain (mit der gleichen Skalierung, wichtig!) und erstellt dort die Form. Dann läßt man Terragen das Terrain vergrößern. Dabei glättet Terragen die Form und man kann anschließend beide Kanäle in das Ziel-Terrain kopieren.

Verwenden von Terrain-Editoren

Was machen aber nun diejenigen, die das Programm "Photoshop" nicht haben oder denen das notwendige Umdenken nicht praktikabel erscheint? Nun, mir ist zumindest noch eine Alternative bekannt:
¤ das Programm "Wilbur".

Wilbur ist multifunktionelles Programm von Joe Slayton (Link zur Homepage), dass die folgenden Möglichkeiten anbietet:
¤ Konvertieren zwischen verschiedenen Dateiformaten,
¤ Funktionen zur Erstellung von Terrains,
¤ Anwendung von speziellen, für Landschaften spezifischen Filtern und
¤ Editierfunktionen.

Leider liegt Wilbur nur in einer englischen Version mit einer (sehr guten) englischen Beschreibung vor... Man sollte es trotzdem mal versuchen.
Wilbur läuft übrigens auch unter Windows 2000...
Da da Handbuch bereits einen Umfang von 80(!) Seiten hat, möchte ich hier nur kurze Hinweise geben und zum Experimentieren einladen... Alles weitere ist ja schon im Handbuch beschrieben.
Bei den Editierfunktionen ist hervorzuheben, dass Wilbur auch eine "relative" Zeichenfunktion besitzt. Damit lassen sich konstante Höhen zum vorliegenden Terrain addieren bzw. subtrahieren. Ideal, um z.B. Mauern oder Gräben durch ein Gelände zu ziehen. Ansonsten hat man verschiedene Pinsel zurVerfügung, kann Formen (Quader, Kreise, etc.) erstellen, Bereiche füllen, etc. Man hat also die "normalen" Editierfunktionen an der Hand.
Mir persönlich gefallen vor Allem die Landschaftsfilter sehr gut. Der integrierte Weichzeichner (engl. Blur) glättet nur wenig und zerstört die Spitzen in einer Landschaft nicht, ein Hochpass-Filter verfügt über weitgehende Einstellmöglichkeiten, ein Filter zur Nachbildung von Bodenerosion ist vorhanden, etc.
Da "Wilbur" eine sehr eigenwillige Vorgabe für die Terrain-Höhenauflösung in die Terrain-Datei einbaut, muß man diese in Terragen wieder korrigieren. Am Besten merkt man sich diese für ein Terrain bevor man es editiert und stellt diese Daten in Terragen wieder auf die Ursprungswerte ein ("Modify Terrain" im "Landscape"-Fenster").
Alles in Allem ist Wilbur ein Werkzeug, das eigentlich in keiner "Toolbox" eines "Terrageners" fehlen sollte...
Ein Nachteil sollte aber nicht verschwiegen werden. Bei der Anwendung der "Zoom"-Funktion kam es des öfteren zu Abstürzen und Wilbur scheint im Allgemeinen nicht das stabilste Programm zu sein... Egal, ich finde, die Vorteile überwiegen und man sollte es einmal ausprobieren... Um den "Frustfaktor" zu verringern, ist das Lesen des Handbuches zu empfehlen (was sag ich da, ist doch klar oder?).
 
 
Nach oben
 
 
 
©2002 TerraFiction
  Alle Tutorials können für den privaten Gebrauch gespeichert werden.
Das Veröffentlichen der Tutorials, auch auszugsweise, ist ohne ausdrückliche Genehmigung nicht gestattet.