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Modul1

BTD/Modul 1: Architekturen, Data Blocks, API-Grundlagen

Inhalte:

• Rollenprofil eines Technical Director
• Blender-Architektur und Datenstrukturen
• Dependency Graph, Modifiers, Constraints
• Instancing und Evaluierung
• Einführung in Blender Python-API
• Versionskontrolle und Asset-Management

Übungen und Praxisaufgaben werden unter Übung 1 bereitgestellt.

Vorlesung 1: Einführung in Technical Direction und Blender-Architektur

Diese Vorlesung legt die konzeptionellen und technischen Grundlagen für das gesamte Modul. Ziel ist es, ein gemeinsames Verständnis für die Rolle des Technical Director sowie für die interne Architektur von Blender zu entwickeln.

1. Rolle und Aufgaben eines Technical Director

Ein Technical Director (TD) agiert an der Schnittstelle zwischen künstlerischer Arbeit und technischer Umsetzung. Er oder sie sorgt dafür, dass kreative Anforderungen effizient, stabil und reproduzierbar in technische Workflows übersetzt werden.

Typische Aufgaben eines Technical Directors sind:

• Entwicklung und Pflege von Produktionspipelines, siehe Pipeline-Begriff und Virtual Production
• Automatisierung wiederkehrender Arbeitsschritte
• Entwicklung von Tools und Add-ons für Artists
• Analyse und Behebung technischer Probleme
• Sicherstellung von Performance, Stabilität und Datenkonsistenz
• Vermittlung zwischen Art, Engineering und Produktion

Im Kontext von Blender bedeutet dies insbesondere:

• tiefes Verständnis der internen Datenstrukturen
• sichere Nutzung der Python-API
• Bewertung technischer Auswirkungen von künstlerischen Entscheidungen

2. Überblick über die Blender-Architektur

Blender ist ein datengetriebenes System. Nahezu alles in Blender basiert auf sogenannten Data Blocks.

Wichtige Eigenschaften der Blender-Architektur:

• Trennung von Daten und Darstellung
• Zentrale Verwaltung aller Datenblöcke
• Referenzierung statt Duplizierung
• Abhängigkeitsbasierte Auswertung

Beispiele für Data Blocks sind:

• Meshes
• Objects
• Materials
• Textures
• Images
• Actions
• Collections

Ein Object verweist beispielsweise auf einen Mesh-Data-Block, besitzt aber zusätzlich eigene Transformationsdaten.

3. Data Blocks und ihre Beziehungen

Data Blocks sind global im Blend-File vorhanden und können von mehreren Objekten gleichzeitig genutzt werden.

Wichtige Konzepte:

• Mehrere Objekte können denselben Mesh-Data-Block verwenden
• Änderungen am Data Block wirken sich auf alle referenzierenden Objekte aus
• Data Blocks können existieren, ohne aktiv verwendet zu werden

Typische Probleme in Produktionen:

• ungenutzte Data Blocks
• unbeabsichtigtes Teilen von Daten
• inkonsistente Benennung
• fehlende Übersicht über Abhängigkeiten

Diese Aspekte sind zentral für die spätere Automatisierung und Analyse mittels Python.

4. Dependency Graph (Abhängigkeitsgraph)

Der Dependency Graph steuert, in welcher Reihenfolge Blender Daten auswertet.

Er bestimmt unter anderem:

• wann Modifier berechnet werden
• wann Constraints ausgewertet werden
• welche Daten „up to date“ sind
• wie Änderungen propagiert werden

Wichtige Begriffe:

• Original Data: unbearbeitete Quelldaten
• Evaluated Data: zur Laufzeit berechnete Daten
• Lazy Evaluation: nur notwendige Berechnungen werden ausgeführt

Für Technical Directors ist wichtig:

• Python-Skripte arbeiten oft mit evaluated oder original data
• falsche Annahmen führen zu inkonsistenten Ergebnissen
• Performance hängt stark von Abhängigkeiten ab

5. Modifier, Constraints und Evaluierung

Modifier und Constraints verändern Daten nicht direkt, sondern beeinflussen deren Auswertung.

Eigenschaften:

• Modifier wirken auf Objekt- oder Datenebene
• Constraints wirken primär auf Transformationsdaten
• Reihenfolge ist entscheidend
• Sichtbarkeit und Aktivierung beeinflussen Performance

Typische TD-Fragestellungen:

• Welche Modifier sind aktiv?
• In welcher Reihenfolge werden sie ausgewertet?
• Welche Constraints erzeugen zyklische Abhängigkeiten?
• Wo entstehen Performance-Probleme?

Diese Fragestellungen werden in den Übungen praktisch untersucht.

6. Einführung in die Blender Python-API

Die Python-API ermöglicht direkten Zugriff auf nahezu alle Aspekte von Blender.

Grundprinzipien:

• Zugriff über das Modul bpy
• Trennung von Daten (bpy.data) und Kontext (bpy.context)
• Operatoren für Aktionen
• Properties für Parameter

Beispiele für typische Anwendungsfälle:

• Szenenanalyse
• Automatisches Erzeugen von Objekten
• Qualitätskontrollen
• Reporting und Logging
• Tool- und Add-on-Entwicklung

In dieser Vorlesung steht noch nicht das Programmieren selbst im Fokus, sondern das Verständnis der Struktur.

7. Versionskontrolle und Asset-Management

Bereits in frühen Phasen ist sauberes Asset-Management entscheidend.

Zentrale Prinzipien:

• eindeutige Benennung
• klare Ordner- und Collection-Strukturen
• Trennung von Asset- und Shot-Daten
• Nachvollziehbarkeit von Änderungen

Typische Werkzeuge:

• Versionskontrollsysteme (z. B. Git)
• strukturierte Dateinamen
• automatisierte Reports

Diese Themen werden in späteren Modulen vertieft und praktisch angewendet.

8. Verbindung zu den Übungen

Die begleitenden Übungen zu dieser Vorlesung vertiefen folgende Aspekte:

• Analyse von Szenen und Data Blocks
• Untersuchung von Abhängigkeiten
• automatisiertes Reporting technischer Zustände

Die Übungen finden Sie unter Modul 1 – Übungen.