Beschreibungen und Beispiele zum Raytracer POV-Ray von Friedrich A. Lohmüller
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    3D Animationen mit POV-Ray
        Grundlagen und Beispiele zu Animationen.
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  3D Animation
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     5.1. Newtonpendel
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     6. Federpendel
     7. Koppelstange
     7.1. Pleuelstange
     8. Psychedelic + Op-Art
     9. Zähler + Countdowns
    10. Faltung eines Würfels
  II. Nichtlineare Bewegungen
     1.0 Beschleunigung
          +Bremsen 1
     1.1 Beschleunigung
          + Bremsen 2
     2. Fallen + Hüpfen
     3. Beschleunigung nach
          physikalischen Formeln
     4. Geschwindigkeitssteuerung
          mit Spline-Funktionen
  III. Animationspfade
      mit Spline-Kurven
     1. Spline-Kurven
     2. Geschlossene Splines
     3. Animationspfade
                                                     

      Ein erstes Beispiel.

Über Szenen-Dateien, Animations-ini-Dateien und den clock-Wert.

Für eine Animation mit POV-Ray benötigen wir nur 2 verschiedenartige Dateien:
1. die POV-Ray-Szenendatei file (Endung: .pov), welche den "clock"-Wert benutzt und
2. die POV-Ray-Amimations-Inizialisierungsdatei (Endung: .ini), welche den "clock"-Wert definiert
    und mit jeweils verändertem "clock"-Wert die Szenendatei wiederholt aufruft.

Schritt 0: Wir erstellen eine einfache Szenen-Datei wie folgt:

"sphere.pov"

#version 3.7;
global_settings{ assumed_gamma 1.0 }
//---------------------------------------
camera{ ultra_wide_angle
        angle 75
        right x*image_width/image_height
        location <0.0 , 1.0 ,-3.0>
        look_at  <0.0 , 0.0 , 0.0>}
//---------------------------------------
light_source{ <1500,2500,-2500>
              color rgb<1,1,1> }
//---------------------------------------
sky_sphere{ pigment{color rgb<1,1,1>}}
//---------------------------------------
// Die rotierende Kugel:
sphere{ <0,0,0>, 0.25
        texture { pigment{ rgb<1,0,0>}
                  finish { diffuse 0.9
                           phong 1}
                } // end of texture
        translate< 1.0, 0, 0>
        rotate < 0,360*clock,0>//  <-!!!!
       } // end of sphere ---------------
//----------------------------------- end
scene file

Erklärung:
Die Kugel wird durch den Befehl translate < 1.0, 0, 0> zur Seite verschoben. Dann wird sie in dieser Animation um die y-Achse durch rotate < 0,360*clock 0> gedreht.
(Achtung: Zuerst verschieben (translate) und erst dann rotieren! Andernfalls wird das Resultat nicht besonders hinreißend!)
Der "clock"-Wert wächst während der Berechnung der Einzelbilder der Animation von 0 auf 1 an. (Seine Grundeinstellung ist "clock = 0"!) Das Hochzählen wird durch eine Animations-ini-Datei erledigt.

Test-Rechnungen: Wir können das Bild dieser Szenen-Datei wie jede andere pov-Datei zum Testen berechnen lassen. Wir müssen die Variable "clock" nicht zuvor deklariert haben. Die Grundeinstellung des "clock"-Wertes ist null. Um die Szene z.B. in der Mitte der Animation zu sehen, können wir das Wort "clock" vorübergehend durch z.B. "0.5" ersetzen.
Ausgabe-Dateitype: (output file type)
Neu in POV-Ray 3.7: Die default-Ausgabe-Dateitype wurde in .png geändert (dies kann DTA nicht!)
Die neue Ausgabe-Dateitype ".jpg" funktioniert jetzt korrekt. Kommandozeile: +fj
(Dies ist auch wegen der üblicherweise großen Anzahl von Einzelbildern (frames)
  bei Animationen empfehlenswert).
In POV-Ray 3.6 war die default-Ausgabe-Dateitype unter Windows ".bmp". Kommandozeile: +fb


Schritt 1: Nun erstellen wir eine Animations-Steuerungs-Datei:
Anmerkung: Die Ini-Datei muss im selben Verzeichnis
                   wie die POV-Ray Szenendatei liegen!
                   Man benutzt ";" anstatt "//"
                   für Kommentare in POV-Ray-ini-Dateien!

"sphere.ini"

; POV-Ray animation ini file
Antialias=Off
Antialias_Threshold=0.1
Antialias_Depth=2

Input_File_Name="sphere.pov"

Initial_Frame=1
Final_Frame=30
Initial_Clock=0
Final_Clock=1

Cyclic_Animation=on
Pause_when_Done=off
Szenen Beschreibungsdateien für POV-Ray:
"sphere.ini" und
"sphere.pov"
animation ini file

Erklärung: In der "ini"-Datei muß in der Zeile "Input_File_Name=sphere1.pov" die richtige Pfadbezeichnung der zu rendernden POV-Ray-Datei stehen. Optimal ist es, wenn die zur Steuerung der Animation benötigte "ini"-Datei im gleichen Verzeichnis abgelegt ist wie die zugehörige "pov"-Datei!
Die Zeilen "Initial_Frame=1" und "Final_Frame=30" legen fest, dass 30 Bilder gerechnet werden sollen.
Die Zeilen "Initial_Clock=0" "Final_Clock=1" geben den Start- und Endwert für die clock-Variable an. Er sollte möglichst immer nur von 0 bis 1 gezählt werden.
"Cyclic_Animation=on" sorgt dafür dass bei einer zyklischen Animation das letzte Bild (= das erste Bild) nicht mehr berechnet wird.


Schritt 2: Starten der Berechnung der Bilder der Animation
Wir wählen eine passende Bildauflösung. Für Testzwecke wäre es gut eine kleine Bildgröße einzustellen (z.B. "160 x 120") ohne Antialiasing ("No AA").
Gestartet wird die Animation, indem man die ini-Datei startet (nicht die pov-Datei !!!!)
Wir starten mit ("RUN") die Bildberechnung von POV-Ray, wobei wir die ini-Datei im aktiven Fenster haben müssen!
POV-Ray beginnt die Berechnung der Szenendatei "sphere1.pov" mit dem "clock"-Wert von 0 und speichert das berechnete Bild als frame Nr.1 mit dem Dateinamen "sphere101.bmp" ab.
Dann berechnet das Programm den nächsten "clock"-Wert (neuer clock-Wert = letzter clock-Wert + 1/Final_Frame, hier: 0 + 1/30) und startet die Berechnung unserer Szene "sphere1.pov" mit diesem Wert erneut. Das fertige Teilbild wird als "sphere102.bmp" gespeichert.
Dies geht so weiter bis "clock" = 1 erreicht ist mit der Bildbezeichnung "sphere130.bmp".

Probleme beim Starten von Animationen
mit POV-Ray 3.6 unter Windows Vista?

Siehe meine Hinweise unter
" 10. Benutzung von POV-Ray 3.6 unter Windows Vista " !

all frames

     Vorschau-Ansicht der fertigen Einzelbilder ("frames").

Schritt 3: Nachbearbeitung
POV-Ray kann eine gerenderte Animation nur als einfache durchnummerierte Einzelbilder ("frames") abspeichern .
Wir können einen schnellen Graphik-Betrachter mit einer Diashow-Funktion verwenden um unsere Animation zu betrachten.
Wenn wir unsere Animationen als animierte Gif-Datei, avi-, mov- oder mpeg-Datei speichern wollen, müssen wir dazu ein anderes Programm verwenden.


Die Animation als eine animierte Gif-Datei.

Zur Umwandlung von Serien von Einzelbildern in eine Gif-, Avi- oder Mpeg-Datei gibt es eine Vielzahl von Freeware- und Shareware-Programme. Um Avi-Dateien zu erzeugen kann man z.B. das Programm "Dave's Targa Animator v 3.0 - DTA30" verwenden.
Um aus Avi-Dateien Mpeg-Dateien zu erstellen gibt es diverse Video-Editoren. Dies kann z.B. auch "avi2mpg1.exe" - ein Programm unter GNU-Copyright.
Software und Hilfsmittel für 3D-Animation finden wir u.a. hier:
http://www.povray.org/resources/links/3D_Animation_Utilities/.

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© Friedrich A. Lohmüller, 2014
http://www.f-lohmueller.de