Neues Beleuchtungssystem für Fahrzeuge

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Neues Beleuchtungssystem für Fahrzeuge basierend auf Signal-IDs


Bevor wir das neue Beleuchtungssystem für Fahrzeuge näher erläutern, sollte zunächst herausgestellt werden, dass es einen (großen) Unterschied zwischen der Ausleuchtung und der Beleuchtung von Modellen gibt und dass man diese beiden Begriffe natürlich nicht verwechseln sollte.

Unter Ausleuchtung (auch Lightning genannt) ist die dynamische Berechnung der Helligkeit und der Farbe an der Oberfläche von Modellen und der Landschaft zu verstehen, bei der bis zu vier unterschiedliche Lichtarten auf die lichtreflektierenden Oberflächen einwirken und somit die Eigenschaften eines jeden Bildpunktes verändern können. In einfachen Worten: Die Ausleuchtung ist nichts anderes, als die äußeren Lichtverhältnisse, die unsere Wahrnehmung beeinflussen. Die für uns sichtbare (weil lichtreflektierende) Materie erscheint uns heller, wenn sie mit Licht bestrahlt wird und sie erscheint uns dunkler, wenn wir sie im Schatten bzw. Lichtdämmerung betrachten.

Unter Beleuchtung verstehen wir hingegen die Simulation der Lichtemission selbst, also eine - im Vergleich relativ einfache - Nachbildung von Lichtquellen wie z.B. Glühbirnen, Leuchtstoffröhren, oder den Flammen eines Feuers. Bei der Simulation der Beleuchtung wirkt vordergründig also nicht mehr der Computer (im Sinne von Grafikengine), sondern der Mensch. Sie als Konstrukteur definieren, wie hell und in welcher Farbe die Lichtquelle (z.B. ein Scheinwerfer) bei Ihrem Modell aussehen wird.

Nachdem uns nun der Unterschied zwischen Beleuchtung und Ausleuchtung buchstäblich einleuchtet, sollten wir uns noch einem weiteren Aspekt zuwenden, nämlich dem Zweck der Beleuchtungseinrichtungen bei den "echten" Schienen- und Straßenfahrzeugen, der bei beiden Fahrzeugarten ebenfalls einen gewissen Unterschied darstellt.




Beleuchtung von Schienen- und Straßenfahrzeugen:


Bei der Außenbeleuchtung von Eisenbahnfahrzeugen handelt es sich um Signale an Zügen, die in den Signalbüchern der jeweiligen Bahnen definiert sind. Die Signale kennzeichnen Züge und auf die freie Strecke übergehende Nebenfahrzeuge mit Kraftantrieb. Das Signal Zg 1 -Spitzensignal- kennzeichnet die Zugspitze und das Signal Zg 2 -Schlusssignal- kennzeichnet den Zugschluss.
Das Signal Fz 1 -Rangierlokomotivsignal- kennzeichnet eine Lokomotive im Rangierdienst. Weitere Informationen zu den Signalen können Sie dem "Gemeinsamen Signalbuch 301 DS/VS" entnehmen, das im PDF-Format zum Lieferumfang des Programms EEP gehört.
•Bei der Außenbeleuchtung von Kraftfahrzeugen nach der StVZO. handelt es sich um lichttechnische Einrichtungen. Als lichttechnische Einrichtungen gelten auch Leuchtstoffe und rückstrahlende Mittel. Ausführliche Informationen zu diesem Thema, hier explizit zu: Scheinwerfern für Fern- und Abblendlicht, Begrenzungsleuchten, vorderen Rückstrahlern, Spurhalteleuchten, Umrissleuchten, Parkleuchten, Suchscheinwerfern, Schlussleuchten, Bremsleuchten, Rückstrahlern, Nebelschlussleuchten und Fahrtrichtungsanzeigern - finden Sie im Internet unter:
http://www.stvzo.de/stvzo/B4.htm#49a
http://www.stvzo.de/stvzo/B5.htm#50
http://www.stvzo.de/stvzo/B5.htm#51a
http://www.stvzo.de/stvzo/B5.htm#51b
http://www.stvzo.de/stvzo/B5.htm#51c
http://www.stvzo.de/stvzo/B5.htm#51c
http://www.stvzo.de/stvzo/B5.htm#52
http://www.stvzo.de/stvzo/B5.htm#52a
http://www.stvzo.de/stvzo/B5.htm#53
http://www.stvzo.de/stvzo/B5.htm#53d

Um den Hauptunterschied im Verständnis für die Beleuchtung von Schienenfahrzeugen gegenüber den Straßenfahrzeugen auszudrücken, kann in drei Sätzen gesagt werden:

Bei den Eisenbahnfahrzeugen haben wir es mit Signalen (also einer Kennzeichnungsart) zu tun, welche die Position des Zuges, dessen Fahrtrichtung und ggf. die Dienstart nach außen anzeigen. Im Gegensatz zum Straßenverkehr spielt das Kriterium der guten Sichtbarkeit der Fahrbahn (der Gleisanlagen) für den Triebfahrzeugführer (Zug- oder Lokführer) eine eher untergeordnete Rolle, denn bei einer Reisegeschwindigkeit eines ICE mit 250 km/h gibt die DB eine Bremsstrecke von 4800 m an. Um es milde auszudrücken: Hier würde auch eine gute (weil weit nach vorne ausgeleuchtete) Fernsicht kaum nützen, denn die Trägheitsmasse von mehreren Hundert Tonnen kann nicht wie ein Auto abgebremst werden und entsprechend schnell zum stehen kommen, geschweige denn, dass bei Hindernissen plötzliche Ausweichmanöver angewendet werden könnten...




Gegenüberstellung des alten und des neuen Beleuchtungssystems


Das alte Beleuchtungssystem bis EEP 6.0 Bis EEP 6.0 gab es bei Rollmaterialien lediglich zwei sogenannte Licht-IDs, welche in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung des Rollmaterials automatisch vom Programm EEP ein- oder ausgeschaltet wurden. Die Licht-ID 1 galt der Vorwärtsfahrt, d.h. wenn sich ein Rollmaterial entlang der X-Achse in Richtung der positiven X-Werte bewegte. Die Licht-ID 2 galt der Rückwärtsfahrt, d.h. wenn sich ein Rollmaterial entlang der X-Achse in Richtung der negativen Werte bewegte. Auch wenn dieses System nach wie vor von EEP und dem Home-Nostruktor 13.0 unterstützt wird, so gilt es inzwischen als veraltet und sollte bei neu konstruierten Modellen nicht mehr angewendet werden. Die Kompatibilität zum alten Beleuchtungssystem wird hinsichtlich der standardkonvertierten Modelle jedoch auch in Zukunft gewahrt.

Das neue Beleuchtungssystem ab EEP 7.0 Nebst den zusätzlichen optischen Effekten, wie den Flares, Lichtkegeln und dem Glüheffekt Bloom, welche bei den Lichtquellen allesamt eingesetzt werden können, lagen die Hauptbeweggründe für die Einführung des neuen Systems in der vorbildgerechten Simulation der Signale an den Eisenbahnfahrzeugen. Das Hauptproblem des alten Systems war es, dass es nicht unterscheiden konnte, ob die Eisenbahnfahrzeuge miteinander gekoppelt waren oder nicht. Wir erinnern uns noch, dass (laut Signalbuch der DB) es bei Zügen nur zwei Stellen gibt, an den die Signalbilder anzeigen dürfen: an der Spitze des Zuges das "Zg1" und an dessen Ende das "Zg2". An den Waggon-Übergängen (innerhalb einer gekoppelten Zuggarnitur) darf kein Signal leuchten, da es sich logischerweise weder um die Zugspitze, noch um den Zugschluss handelt. Das neue Beleuchtungssystem für Bahnfahrzeuge, welches auf Signallicht-IDs basiert, berücksichtigt nun auch diesen Umstand.

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Das neue Lichtsignal-Beleuchtungssystem für Fahrzeuge ab EEP7


Das neue Beleuchtungssystem für Rollmaterialien ab EEP 7.0 basiert auf insgesamt 6 Signal-IDs, wobei die ungeraden Signalnummern 1, 3, 5 für die Vorwärtsfahrt und die geraden Signalnummern 2, 4, 6 für die Rückwärtsfahrt der Rollmaterialien entlang der X-Achse des Koordinatensystems gelten.

Neues signallichtsystem rollmat.jpg

Die Trennung nach geraden und ungeraden Signalnummern im Bezug auf die Fahrtrichtung der Rollmaterialien gilt natürlich auch dann, wenn das Rollmaterial nur eine Kabine besitzt, also z.B. bei nahezu allen Straßenfahrzeugen, denn auch diese Fahrzeuge können und sollten mit dem neuen Lichtsignal-Beleuchtungssystem ausgestattet werden.

Info10.JPG

Funktionalität der Lichtsignal-IDs bei Rollmaterialien:

Signal #1

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"Signal #1" darf ausschließlich für Lichtkegel der Lichtquellen bei der Vorwärtsfahrt, d.h. wenn sich ein Rollmaterial entlang der X-Achse in Richtung der positiven X-Werte bewegt - benutzt werden. Ob das Spitzenlicht aus einer, zwei oder drei Lichtquellen besteht und dadurch unterschiedliche Anzahl an Lichtkegeln entstehen, spielt an sich keine Rolle. Der Grund, wieso die Lichtkegel eine eigene Signal-Nummer erhalten und nicht etwa die gleiche Nummer wie die eigentliche Lichtquelle (also Signal #3) tragen, liegt darin, dass die Lichtkegel am Tage automatisch ausgeblendet (nicht mehr gerendert) werden, wogegen die Lichtquellen durchaus aktiv, also eingeschaltet werden können.

Signal #2

Signal-id2.gif

"Signal #2" darf ausschließlich für Lichtkegel der Lichtquellen für die Rückwärtsfahrt, d.h. wenn sich ein Rollmaterial entlang der X-Achse in Richtung der negativen X-Werte bewegt - benutzt werden. Ob das Spitzenlicht (bzw. Rücklichtlicht bei Strassenfahrzeugen) aus einer, zwei oder drei Lichtquellen besteht und dadurch unterschiedliche Anzahl an Lichtkegeln entstehen, spielt an sich keine Rolle. Der Grund, wieso die Lichtkegel eine eigene Signal-Nummer erhalten und nicht etwa die gleiche Nummer wie die eigentliche Lichtquelle (also Signal #4) tragen, liegt darin, dass die Lichtkegel am Tage automatisch ausgeblendet (nicht mehr gerendert) werden, wogegen die Lichtquellen durchaus aktiv, also eingeschaltet werden können.

Signal #3

Signal-id34.gif

"Signal #3" ist für eine oder mehrere Lichtquellen reserviert, die an der Vorderseite des Rollmaterials (z.B. auf der Seite der vorderen Kabine, soweit zwei vorhanden) angebracht sind und für die Vorwärtsfahrt gelten, d.h. wenn sich ein Rollmaterial entlang der X-Achse in Richtung der positiven X-Werte bewegt. Bei Eisenbahnfahrzeugen sind diese Lichter immer weiß. Sollten bei den Modellen Flare-Objekte benutzt werden, so sind die Vertices der Geometrie der Flare-Objekte auch mit der Signalnummer #3 zu belegen.

Signal #4

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"Signal #4" ist für eine oder mehrere Lichtquellen reserviert, die an der Rückseite des Rollmaterials (z.B. auf der Seite der hinteren Kabine, soweit zwei vorhanden) angebracht sind und für die Rückwärtsfahrt gelten, d.h. wenn sich ein Rollmaterial entlang der X-Achse in Richtung der negativen X-Werte bewegt. Bei Eisenbahnfahrzeugen sind diese Lichter immer weiß. Dies trifft auch für das weiße Licht von Straßenfahrzeugen, sobald der Rückwärtsgang eingelegt wird. Sollten bei den Modellen Flare-Objekte benutzt werden, so sind die Vertices der Geometrie der Flare-Objekte auch mit der Signalnummer #4 zu belegen.

Signal #5

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"Signal #5" ist für eine bis zwei Lichtquellen reserviert, die an der Vorderseite des Rollmaterials (z.B. auf der Seite der vorderen Kabine, soweit zwei vorhanden) angebracht sind und für die Rückwärtsfahrt gelten, d.h. wenn sich ein Rollmaterial entlang der X-Achse in Richtung der negativen X-Werte bewegt. Bei Eisenbahnfahrzeugen sind diese Lichter immer rot. Im Falle von Straßenfahrzeugen erhalten die Vertices der vorderen Lichtquellen eine Doppelbelegung aus Signal #3 und Signal #5, weil die vorderen Scheinwerfer nicht ausgehen, nur weil das Fahrzeug nach hinten fährt. Sollten bei den Modellen Flare-Objekte benutzt werden, so sind die Vertices der Geometrie der Flare-Objekte auch mit der Signalnummer #5 zu belegen.

Signal #6

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"Signal #6" ist für eine bis zwei Lichtquellen reserviert, die an der Rückseite des Rollmaterials (z.B. auf der Seite der hinteren Kabine, soweit zwei vorhanden) angebracht sind und für die Vorwärtsfahrt gelten, d.h. wenn sich ein Rollmaterial entlang der X-Achse in Richtung der positiven X-Werte bewegt. Bei Eisenbahnfahrzeugen sind diese Lichter immer rot. Im Falle von Straßenfahrzeugen erhalten die Vertices der hinteren Lichtquellen eine Doppelbelegung aus Signal #4 und Signal #6, weil die hinteren Positionslichter nicht ausgehen, nur weil das Fahrzeug nach vorne fährt. Sollten bei den Modellen Flare-Objekte benutzt werden, so sind die Vertices der Geometrie der Flare-Objekte auch mit der Signalnummer #6 zu belegen.

Tipp10.JPG

Schaltzustände des neuen Lichtsignal-Beleuchtungssystems:

Unter dem Einsatz des neuen Lichtsignal-Beleuchtungssystems können sich in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung und der Kupplungszustände der antreibenden Rollmaterialien folgende Schaltzustände der Signal-Licht-IDs ergeben:

•Beim Einzelfahrzeug (z.B. einer nicht gekoppelten Lokomotive) und der Fahrt nach vorne:

Signal #1 + Signal # 3 + Signal #6

•Beim Einzelfahrzeug (z.B. einer nicht gekoppelten Lokomotive) und der Fahrt nach hinten:

Signal #2 + Signal #4 + Signal #5

•Beim Fahrzeugverband (z.B. einem Zug) der nach vorne fährt, wobei die Lok zieht:

Signal #1 + Signal #3

•Beim Fahrzeugverband (z.B. einem Zug) der nach vorne fährt, wobei die Lok schiebt:

Signal #6

•Beim Fahrzeugverband (z.B. einem Zug) der nach hinten fährt, wobei die Lok zieht:

Signal #2 + Signal #4

•Beim Fahrzeugverband (z.B. einem Zug) der nach hinten fährt, wobei die Lok schiebt:

Signal #5

Diese Schaltzustände beziehen sich auf die Fahrt in der Nacht bzw. in der Dämmerung. Am Tage werden (wie bereits erwähnt) die Lichtkegel der Lichtquellen nicht gerendert, womit die Signal-IDs 1 und 2 gar nicht erst angesprochen werden.




Umsetzung in der Praxis, Hintergründe:


Mit der Einführung der neuen Grafikengine ab EEP 7.0 mussten die zuvor geltenden Licht-IDs modernisiert, abgeändert und erweitert werden, so dass die internen ID-Nummern von der früheren Nummerierung (im Home-Nostruktor 5.0) deutlich abweichen. Beim Prozess der Programm-Modernisierung wurde auch auf dessen Ergonomie geachtet, so dass die Licht-IDs nicht mehr in ein Eingabefeld eingetragen werden müssen, vielmehr ganz bequem über ein Auswahlmenü bestimmt werden können. Die jeweiligen Beleuchtungsarten sind nun im Klartext bezeichnet, so dass es auf den ersten Blick erkennbar ist, um welche Beleuchtungsart es sich handelt, wie z.B.: "Licht in Immobilien", "Fenster von Fahrzeugen", "Blinklicht 0.5s (an)", "Richtungsblinker links" usw.

Die Definition der beleuchteten und unbeleuchteten Farbwerte der Vertices und die Auswahl der Lichtart (die nun im Klartext mit ihrer Bezeichnung erscheint) geschieht über den Aufruf des Dialogfensters der Vertex-Eigenschaften, hier explizit durch die Auswahl der jeweiligen Signallicht-Bezeichnung.

Farbwert signal-id4.jpg


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