![]() |
%Grundlagenmodul eingeben
|
Nicht-fotorealistisches Rendering oder Non-Photorealistic Rendering
( NPR) ermöglicht alles das, was nicht unbedingt realitätsnah
oder fotorealistisch aussehen soll. Durch Cartoon-Shader, Plugins oder
eigene Vector-Renderer lassen sich unendlich viele unterschiedliche
Stile rendern. Saubere technische Zeichnungen, handgezeichnete Skizzen,
Zeichnungen mit Filzstift, Edding oder Kohle, abstrakte Maleffekte oder
div. Comic-Stile können gerendert werden. Durch Kombinationen,
auch mit fotorealistischen Renderings, ist die Anzahl an kreativen Lösungen
für Standbilder, Animation oder auch Echtzeitanwendungen unendlich
groß.
![]() |
Verschiedene Renderergebinsse: Gerendert wurde mit dem Maya Software Renderer in Kombination mit dem Plugin Tomcat. Dieses Plugin verwendet Paint Effects Brushes für die Konturlinien. Effekte wie Ölfarben, Pastelkreide, Aibrush oder Buntstifte sind dadurch möglich. |
Generell bietet ein nicht-fotorealistischer Shader bzw. Comic-Shader zwei separate Komponenten:
![]() |
(a) Outline im Vektor-Renderer Ravix von electricrain gerendert (b) Outline Shading mit einem Cartoon-Shader (c) Outline und Color-Shading mit einem Cartoon-Shader (d) Fotorealistisches Rendering |
Vergleich: Photorealistisches Rendering / Nicht-fotorealistisches Rendering
Anstatt mit einer Standardmethode wie der Phong-Beleuchtung einen Eckpunkt zu Beleuchten und glatte Farbverläufe zu erzeugen, kann die Farbe auf Objektflächen auch in Stufen interploiert werden. Der Farbverlauf kann so verfremdet werden, dass die beleuchteten Objekte im Comic-Stil erscheinen. Meist wird für die Farb-Schattierung ein Lambert-Beleuchtungsmodell zur diffusen Beleuchtung verwendet. Der Winkel zwischen Flächennormale n und dem Lichtvektor L wird als Maß für die Abschwächung herangezogen. Durch einen Farbverlauf kann diese Abschwächung kontrolliert werden.
![]() |
Die Beleuchtung wird nach dem Beleuchtungsmodell von Lambert berechnet.
Der Winkel zwischen Flächennormale und Lichtvektor bestimmt
nach dem Beleuchtungsmodell von Lambert die Intensität des
darzustellenden Punktes. Das Color-Shading der Kugel wird durch
einen Farbverlauf gesteuert. Der abgebildete Farbverlauf definiert
ein Color-Shading nach folgenden Regeln: 90-80° = RGB (102/102/102) 79-60° = RGB (153/153/153) 59-30° = RGB (204/204/204) 29°-0 = RGB (255/255/255) |
![]() |
Ein Cartoon-Shader mit unterschiedlichen Verläufen: Der Farbverlauf des linken Schaders verläuft linear, der rechte Shader erzeugt harte Schattierungen. Die für den Comic-Look so typische Umrisslinie wird ähnlich berechnet. |
Für Konturlinien gibt es verschiedene Ansätze, die jeweils ihre eigenen Vor- und Nachteile haben. Einige generelle Varianten für Umrisslinien sind:
|
![]() |
(a) Outline Shading mit einem Cartoon-Shader (Ramp-Shader
mit Sampler-Info) |
![]() |
(a) Outline Shading mit einem Cartoon-Shader (Sampler-Info) (b) Outline im Vektor-Renderer Ravix von electricrain gerendert |
Beispiel für Konturlinie durch Geometrie in Echtzeitanwendung: XIII
![]() |
(a) skaliertes Duplikat mit einem Lambert-Shader (b) skaliertes Duplikat mit invertierten Normalen (das Material bzw. Objekt ist auf single Sided eingestellt) (c) originales Objekt (d) originales Objekt (e) originales Objekt mit skaliertem Duplicat mit invertierten Normalen |
Ein Vektor-Renderer wie Swift 3D oder Illustrate sind eigenständige Renderer. Diese können eine 3d-Szene wie ein Standard-Renderer rastern – als Pixel-Grafik berechen. Zusätzlich kann die Szene auch in 2d-Vektoren, zu Kurven und Flächen berechnet werden. 2d-Vektorformaten wie Adobe Illustrator, EPS-Daten oder Macromedia SWF können gerendet werden. Vektor-Renderer reduzieren den Farbraum der 3d-Szene auf ein, zwei oder mehreren Farben bzw. Farbflächen. Umrisslinien, Schatten, Glanzlichter und Reflexionen werden bei Bedarf berücksichtigt. Vektor-Renderer basieren auf dem Erkenne von Geometriekanten und eignen sich nicht für Rasterkanten, wie bei prozeduralen Texturen oder Bitmaps. Fällt die Wahl auf einen Vector-Renderer, sollten keine Maps verwendet werden. Generell verursachen Rasterkannten besonders in Animationen unerwünschten Flackereffekten.
![]() |
(a) Vektor-Renderer: Konturlinie der Geometrie, ohne Füllfarbe,
als 2d-Vektordatei (Adobe Illustrator) gerendert. |
Vector-Renderer | Link |
Illustrate - Cell and illustration
renderer |
http://www.davidgoul.com |
Swift 3D - Cell and illustration renderer | electric rain |
Ravix - Cell and illustration renderer | electric rain |
![]() |
%Grundlagenmodul eingeben
|
![]() |
%Externen Link eingeben
|
![]() |
%Prozessmodul eingeben
|
![]() |
%Softwaremodul eingeben
|
![]() |
%Hardwaremodul eingeben
|
![]() |
%Übungsmodul eingeben
|
![]() |
%Beispielmodul eingeben
|
Glossarbegriffe, die in diesem Grundlagenmodul erklärt werden