Empfohlene Hardware für den taraVRbuilder

1. Grundlagen
Grundsätzlich fordert der taraVRbuilder bei der Erstellung und Animation sehr großer
3D-Szenen die 3D-Grafikkarte und die CPU des PCs gleichermaßen. Deshalb ist es sinnvoll, diese beiden Komponenten miteinander abzustimmen. Nicht optimal wäre z.B. ein Nachrüsten einer sehr schnellen 3D-Grafikkarte in ein älteres System mit langsamer CPU oder umgekehrt das Nachrüsten einer aktuellen CPU unter Weiterverwendung einer alten Grafikkarte.

2. CPU
taraVRbuilder unterstützt Dual Core CPUs. Die CPU ist für die Reaktionszeit der Software im Editiermodus (z.B. Ladezeit des Projektes) verantwortlich, aber auch für die Berechnung der Animationen im 3D-Modell. Grundsätzlich lässt sich sagen: Je höher der CPU Takt, desto schneller das System.

3. 3D-Grafikkarte
taraVRbuilder läuft auch mit sogenannten Onboard-Grafikkarten. Die Leistungsfähigkeit
dieser integrierten Grafikkarten ist aber nicht ausreichend um große 3D-Szenen flüssig
darzustellen. Wir empfehlen daher „echte“ 3D-Grafikkarten der Hersteller nVidia oder
ATI. Die Leistungsfähigkeit ist bei beiden (in den unterschiedlichen Preisklassen) ähnlich, nach unseren Erfahrungen ist die Grafikkartentreiber-Software von nVidia aber besser. taraVRbuilder unterstützt beide Grafikmodi: DirectX 9.0c und OpenGL 2.0.
Die teuren OpenGL CAD Grafikkarten sind nicht zwingend notwenig, die preiswerteren
Consumer-Karten z.B. mit dem GeForce Chipsatz haben, bezogen auf den taraVRbuilder, die gleiche Leistungsfähigkeit!

4. Hauptspeicher
Sehr große 3D-Szenen fordern nicht nur den Grafikkartenspeicher sondern auch den
Hauptspeicher des PCs. Deshalb empehlen wir die maximal verwendbare Anzahl an
Hauptspeicher den das Betriebssystem unterstützt. Dieser liegt bei 32bit
Betriebssystemen bei ca. 4 GB. 64-bit Betriebssysteme (z.B. Windows Vista Ultimate 64
bit) können dann auch mit 8 GB bestückt werden.

5. Aktuell empfohlenes Referenzsystem (Stand 15.07.2009)
Premium:
CPU: Intel Core 2 Duo E 8600 (2 x 3333 MHz)
Grafikkarte: nVidia 9800GTX+ oder höher
Arbeitsspeicher: 4 GB DDR2-800 (oder 8 GB bei 64bit Betriebssystem)
Mainboard: mit Intel P45 Chipsatz

High End:
CPU: Intel Core i7-975 (4 x 3333 MHz)
Grafikkarte: nVidia GeForce GTX 295
Arbeitsspeicher: 6 GB DDR3-1333 (oder 12 GB bei 64bit Betriebssystem)
Mainboard: mit Intel X58 Chipsatz

1. Grundlagen
Der taraVRbuilder kann bei Nutuzung nicht optimaler Hardware (siehe Dokument
„Empfohlene Hardware“) und der Erstellung sehr großer Projekte (Anzahl von 3D-Objekten > 1000) „langsamer“ werden. Dies zeigt sich insbesondere in einer langsamen bzw. ruckeligen Navigation oder Animation in der 3D-Szene und in einer verlangsamtem Reaktionsgeschwindigkeit des Gesamtprogramms (z.B. Zeitspanne zwischen Mausklick und Interaktion > 1 Sekunde). In Extremfällen reicht der zur Verfügung stehende Hauptspeicher bzw. Grafikkartenspeicher nicht aus und es kommt zu Fehlermeldungen. Hauptursache für diese Effekte ist das Verwalten und Interagieren der 3D-Szene. Dabei lassen sich 2 Ursachen feststellen:
- die Anzahl der Polygone in der 3D-Szene ist zu groß
- die Anzahl der einzelnen Objekte ist zu groß
Reduzierung der Anzahl der Polygone
Die 3D-Objekte in den Bibliotheken des taraVRbuilders sind in ihrem Detaillierungsgrad
bereits vereinfacht, um die Anzahl der Polygone so niedrig wie möglich zu halten.
Deshalb ist die Anzahl der Polygone nur problematisch, wenn der Nutzer in die 3D-Szene viele sehr detaillierte externe 3D-Objekte importiert. Um dieses Problem zu vermeiden empfehlen wir beim Import externer 3D-Objekte die Nutzung unserer Software taraVRoptimizer oder anderer Polygonreduzierungsprogramme wie z.B. Deep Exploration der Firma Right Hemisphere.
Reduzierung der Anzahl der Objekte
Ist die Anzahl der 3D-Objekte in der taraVRbuilder-Szene zu groß, benötigt das
Programm zu lange zum Analysieren dieser 3D-Struktur. Da diese Analyse bei jeder
Interaktion mit der 3D-Szene notwendig ist, kommt es zu den langsameren
Reaktionszeiten und ruckeligen Animationen. Im folgenden werden vor allem
Verfahrensweisen und Programmeinstellungen erläutert, welche dieses Problem
möglichst weit reduzieren.

2. Hardware
Natürlich treten Performanceprobleme mit dem taraVRbuilder bei der Nutzung nicht
optimaler Hardware viel früher auf. Deshalb sollten CPU, Grafikkarte und Hauptspeicher
des Rechners nicht den Mindestanforderungen sondern unseren Hardware-
Empfehlungen entsprechen (siehe Dokument „taraVRbuilder – Empfohlene Hardware“).

3. Programmeinstellungen
Wenn Ihre taraVRbuilder Szene spürbar langsamer läuft, können Sie über eine Vielzahl
von Programmeinstellungen die Performance wieder erhöhen. Folgende Einstellungen
werden im folgenden kurz beschrieben:
- Nutzung des dynamischen Level of Detail (LOD)
- Umschalten der detaillierten Tragmittel auf Texturen
- Deaktivieren des Schatten
- Ausblenden von Teilbereichen der 3D-Szene
- Arbeiten in Teilprojekten und Zusammenführen von Teilprojekten
- Ändern des Detaillierungsgrades der Lagerbausteine
Nutzung des dynamischen Level of Detail (LOD)
Im taraVRbuilder hat jedes 3D-Objekt der Bibliothek mindestens 2 Detaillierungsstufen.
Externe importierte 3D-Objekte bekommen automatisch eine abstrakte Darstellungsstufe beim Import. Diese Level of Detail kann der Nutzer in Abhängigkeit von der Entfernung des Betrachters und in Abhängigkeit von der Anzahl der Objekte aktivieren. Im Menü Datei - Einstellungen – Details

Im Eingabefeld „Sichtweite der Details“ kann der Nutzer einstellen, ab welcher Entfernung vom Betrachter die 3D-Modelle automatisch Ihre Detaillierung ändern. Im obigen Beispiel werden z. B. beim „Durchfliegen“ der Gesamtszene alle 3D-Objekte die weiter als 100 m vom Betrachter entfernt sind automatisch abstrakt dargestellt.
Umschalten der detaillierten Tragmittel auf Texturen
Eine große Belastung für die Hardware ist die Darstellung der detaillierten Tragmittel der Fördertechnik (hier vor allem Rollen, Röllchen etc.). Bei großen Projekten empfiehlt es sich also diese detaillierten 3D-Tragmittel gegen Texturen auszutauschen. Mit dem Schalter „Textur-Tragmittel verwenden ein/aus“ kann der Nutzer mit einem Klick alle 3D-Tragmittel (für die es Texturentsprechungen gibt) in Texturen umschalten und umgekehrt. (Der globale Umschalter ist ab Version 7.0.12 verfügbar).
Deaktivieren des Schatten
Im taraVRbuilder werfen die 3D-Objekte und die animierten Fördergüter auf die Bodenfläche Schatten. Für die Schattenberechnung benötigt die CPU und die Grafikkarte Rechenleistung, die bei der Deaktivierung des Schattens wieder zur Darstellung großer Szenen genutzt werden kann. Der Schatten lässt sich unter Menüpunkt Datei – Einstellungen – Schatten deaktivieren.

Mit den Schaltern „Transparenzen auswerten“ und „Animation auswerten“ können Teilfunktionen des Schattens deaktiviert werden, die auch schon Rechenleistung freigeben. Mit dem Schalter „Schatten anzeigen“ kann der komplette Schatten deaktiviert werden.
Ausblenden von Teilbereichen der 3D-Szene
Alle 3D-Objekte sowie auch ganze (Teil-)Projekte können im taraVRbuilder über Ihre Sichtbarkeitseigenschaft im Projektbaum unsichtbar geschaltet werden. Unsichtbare 3D-Modelle oder ganze Teilprojekte belasten die Grafikkarte nicht. Dies empfiehlt sich z.B. für Teilbereiche der 3D-Szene, die bereits einen gewissen Planungsstand haben und an denen der Nutzer vorerst nicht weiter arbeitet. Gutanimationen werden auch auf unsichtbaren 3D-Objekten ausgeführt, aber nicht angezeigt.

Arbeiten in Teilprojekten und Zusammenführen von Teilprojekten
Da ausgeblendete 3D-Objekte im taraVRbuilder immer noch, wenn auch unsichtbar die
Animationen durchführen, entlasten sie damit zwar die Grafikkarte aber belasten immer noch die CPU des Rechners. Der nächste konsequente Schritt ist also ein Unterteilen der Gesamtszene in Teilbereiche und ein Arbeiten in diesen einzelnen Teilbereichen. Die dabei entstehenden einzelnen TPD-Dateien lassen sich einfacher und schneller bearbeiten und können dann am Ende des Planungsprozesses zu einer Gesamtszene zusammengeführt werden. Beim Zusammenführen werden z.B. Fördertechnikübergänge automatisch erkannt und die Animation der Gesamtszene dann automatisch ausgeführt.
Mit folgendem Dialog können Sie einzelne TPD-Dateien einem (Master-)Projekt
hinzufügen (Datei – Projekt hinzufügen):

4. taraVRoptimizer
Der taraVRoptimizer kann u.a. komplexe Strukturen in 3D-Objekten vereinfachen und
somit die Grafikkarten deutlich entlasten. Ein CAD Export kann z.B. aus tausenden
einzelner Geometrien bestehen, die die Grafikkarte beim Analysieren dieser Geometrien sehr stark beanspruchen. Es kommt zu langen Ladezeiten sehr ruckeliger Navigation bis hin zum Absturz der Anwendung mit Speicherüberlauffehler.
Mit dem taraVRoptimizer können die tausenden Einzelgeometrien innerhalb eines 3D-
Objektes zu wenigen, großen Geometrieblöcken automatisch zusammengefasst werden.Mit diesem strukturvereinfachten 3D-Objekt kommt die Grafikkarte sehr viel besser zurecht.
Der taraVRoptimizer verfügt über einen sehr einfach zu bedienenden Wizard, der es
ermöglicht ohne tiefere Grundkenntnisse 3D-Objekte in sehr schneller Zeit für eine
optimale Darstellung aufzubereiten.
Bei komplexen CAD-Daten empfiehlt es sich also vor einem Import in den taraVRbuilder
diese Daten mit dem taraVRoptimizer zu vereinfachen. Dies gilt insbesondere auch für
große 2D Layouts. Auch hier kann der taraVRoptimizer die Liniengeometrien deutlich
vereinfachen ohne Informationsverlust!
Ein weiterer Anwendungsfall für den taraVroptimizer im Zusammenspiel mit dem
taraVRbuilder ist das Zusammenfassen von fertig geplanten Teilprojekten zu einer
Geometrie. Die Idee hierbei ist auch wieder das Reduzieren der Anzahl der 3D-Geometrien. Sie können zum Beispiel ein Lager mit 10 Regalen und jeweils hunderten Gütern als statischen Export aus dem taraVRbuilder exportieren, dann im taraVRoptimizer optimieren und schliesslich das ganze Lager wieder als ein 3D-Objekt in den taraVRbuilder importieren.

Hinweise zur Erstellung von Präsentationsvideos mit dem taraVRbuilder

1. Einstellungen im taraVRbuilder für ein optimale Videoqualität
Grundsätzlich gilt: Beim Video sollten alle (sonst performancebelastenden) Feature aktiviert werden, da das Video ja auf jedem Fall nach dem Rendern ruckelfrei läuft, also
- Aktivieren: Schatten anzeigen, Animationen auswerten, Transparenzen auswerten
- weiterhin sollte DirectX 9 als Renderer im taraVRbuilder eingestellt werden (rechte
Maustastenmenü im 3D-Fenster, dann Einstellungen, dann Renderer, dann
DirectX9 (ggf. taraVRbuilder neu Starten!!!)
- bei DirectX 9 (und nur bei den Grafikkarten die DirectX 9 auch hardwareseitig
unterstützen) kann man AntiAliasing aktivieren, dies entschärft den Kanten-Effekt
was bei Übersichtsbildern vor allem wenn 2D Layouts integriert sind zu starkem
Krisseln führt; einstellbar durch: rechte Maustastenmenü im 3D-Fenster, dann
Einstellungen dann Voreinstellungen dann Reiter Direct3D 9 Device Settings dann
Combobox Multisample Type von None auf NoneMaskable schalten und daneben
Combobox Multisample Quality auf 3 schalten.

2. Überlegungen zum Zielsystem
Die erste Frage, die man sich bei der Erstellung von Videosequenzen stellen sollte: Wofür benötige ich meine Videosequenz, was ist mein Zielmedium/Zielsystem?
2.1 VIDEO DVD: hier kann man sehr grosse Videofiles erstellen, die dann von einem
externen Tool in eine Video DVD gewandelt werden, es empfiehlt sich also
unkomprimiertes AVI in einer Auflösung von 720 x 576 Pixel (PAL). Die so
entstehende AVI Datei wird dadurch sehr gross (einige GB!!! ACHTUNG auf
genügend Festplattenplatz achten!!!), es treten aber dadurch auch keine
Qualitätsverluste durch Komprimierungen auf. Die unkomprimierte AVI Datei kann
dann mittels DVD Brenner und (meist zugehörigem) DVD Brennsoftware in eine
Video-DVD gewandelt werden. Diese DVD kann dann auch auf DVD-Playern
unabhängig von PCs abgespielt werden.
2.2 Video Sequenz für Verwendung auf PC/Notebook (z.B. in Powerpoint
Präsentationen): hier ist ein Kompromiss zu finden zwischen der Dateigrösse des
Videofiles und der Darstellungsqualität. Durch verschiedene
Komprimierungsverfahren kann die Dateigrösse, aber auch die Darstellungsqualität
stark verringert werden. Man sollte das Komprimierungsverfahren auch nach dem
Videoinhalt auswählen: Ändert sich in jedem Einzelbild des Videos sehr viel von Bild
zu Bild (z.B. wenn man einen Kamerarundflug durch eine Anlage hat) ist eine zu
starke Komprimierung (z.B. DivX) nicht empfehlenswert, da es zu starken
Stördarstellungen kommt. Bleibt der hauptsächliche Videoinhalt gleich (z.B. feste
Kameraposition und nur die bewegten Güter laufen durch den Bildausschnitt) ist ein
AVI in DivX oder in MS MPEG 4 V2 Komprimierung empfehlenswert. Hierbei
entstehen auch sehr kleine Dateien.

3. Videogröße und Komprimierung der AVI (von Unkomprimiert bis DivX)
1. grundsätzlich sollte die Auflösung des Videos immer so gewählt werden, das es in 100%
(keine Großskalierung) der Größe präsentiert wird. Bei Beamerpräsentationen empfiehlt sich
eine große Videoauflösung (z.B. 800x600)
2. je größer die Auflösung desto mehr Daten muss die Festplatte beim Abspielen lesen. Bei
unkomprimiertem AVI schafft es manchmal die Festplatte nicht (vor allem nicht über
Netzlaufwerke) die Daten schnell genug zu lesen und das Abspielen ruckelt (obwohl eine
Framerate von 25 Bildern/pro Sekunde gewählt wurde)
3. Framerate sollte immer 25 Bilder pro Sekunde sein (ab 15 erkennt das Auge eine flüssige
Bewegung)
4. Hochaufgelöste Videos sollten komprimiert werden, da ansonsten riesige Datenmengen
entstehen und Punkt 2 zum Problem wird
5. Bei der Komprimierung der Videos (im taraVRbuilder wählt man das
Komprimierungsverfahren nach dem Erzeugen der Einzelbilder) ist wiederum ein
Kompromiss zu finden zwischen Darstellungsqualität und Dateigrösse je nach
Anwendungsfall.
- Wenn man die Videodatei so klein wie möglich haben möchte empfiehlt sich DivX
(www.divx.com)
- Wenn das Video streamingfähig sein soll (also z.B. für Präsentation im Internet)
empfiehlt sich das Wandeln des AVIs in WMV
(http://www.microsoft.com/windows/windowsmedia/de/9series/encoder/default.aspx)
- Empfehlung bei AVIs: immer mit dem Kompr.verfahren "Microsoft MPEG-4 Video Codec
V2" ist gute Qualität bei geringer Dateigrösse
- Video Codecs für AVI gibt es durch Installieren des Windows Media Players in der
neuesten Version
   3. Grundsätzlich
- Beim Rendern der Einzelbilder für das Video muss der Bildschirmschoner deaktiviert
sein!
- Der Qualitätsverlust durch Komprimierung fällt vor allem bei Rundflügen sehr stark auf.
Videos mit einer festen Sicht auf die Szene zeigen viel weniger die störenden Artefakte
die durch die Komprimierung auftreten, bei fester Sicht ist dann auch DivX eine gute
Wahl
- Rundflüge sollten nicht zu schnell eingestellt sein
- wenn möglich, kann man auch aus dem taraVRbuilder nur unkomprimierte Einzelbilder
(BMP) erzeugen und diese dann mit einem externen Tool (z.B. Adobe Premiere oder
einfacher VideoMach) zu einem AVI oder besser MPEG zusammenschreiben, hier kann
man zum Beispiel auch Einzelbilder die höher aufgelöst sind (1024x768) in ein Video
"resamplen" welches kleiner ist und erreicht dadurch ein entkrisseln
(http://www.gromada.com/videomach.html)

Kurzanleitung: Arbeiten mit VideoMach zum Erstellen eines MPG Files aus Einzelbildern
1. Programm Videomach installieren und starten (Shareware Testversion verfügbar, Kaufpreis 23 EUR!!!)
2. Menü File – Open anklicken und die vom taraVRbuilder erzeugten Einzelbilder markieren und durch Klick Button „Öffnen“ einladen
3. Im erscheinenden Dialog sollten Sie die Framerate genauso einstellen, wie Sie sie im
taraVRbuilder Videoexport eingestellt hatten (Empfehlung 25 fps)
4. danach Menu File – Save As anklicken, der Export Dialog öffnet sich

5. Output Mode: Video only einstellen und Name und Pfad der zu erstellenden Videodatei eingeben
6. Im Reiter Video Button Codec Settings anklicken und im folgenden Dialog Codec MPEG-1 auswählen, Häkchen machen bei High Quality and Compatibility und bei Button Pick... „MPEG2-standard“ auswählen, danach „Ok“ und „Save“ Button klicken.

Aus den Einzelbildern wird nun eine MPEG Datei erstellt, die einen sehr guten Kompromiss zwischen Dateigroesse und Videoqualität darstellt.