Cel- Shading , auch Toon-Shading genannt , ist eine 3D-Rendering-Technik , die Bildern einen cartoonartigen Look verleiht. Charakteristisch sind kräftige schwarze Konturen und eine reduzierte Farbpalette, ähnlich wie bei traditionellen Comics oder Zeichentrickfilmen. Cel-Shading wird in vielen Videospielen wie Jet Set Radio, XIII und Borderlands eingesetzt, um eine einzigartige und stilisierte Atmosphäre zu schaffen.
Das Prinzip der Zellschattierung
Das Cell-Shading basiert auf zwei Haupteffekten: Konturzeichnung und Schattenschwellenwertbildung.
Die Umrisszeichnung
Beim Konturieren werden 3D-Objekte mit einer schwarzen Linie umrandet, um sie hervorzuheben. Es gibt verschiedene Methoden, diesen Effekt zu erzielen, beispielsweise Mehrfachpassfilterung, Hüllkurvenfilterung oder Tiefenfilterung.
- Beim Multipass-Rendering wird das Objekt zweimal gerendert: einmal in seiner normalen Farbe und einmal in einer Volltonfarbe (schwarz oder weiß). Anschließend werden die beiden Bilder übereinandergelegt, wobei das zweite Bild leicht versetzt wird, um die Kontur zu erzeugen.
- Bei der Umschlagtechnik wird eine Kopie des Objekts erstellt, die etwas größer als das Original ist und schwarz oder weiß eingefärbt wird. Anschließend wird das Originalobjekt über den Umschlag gelegt, um die Kontur zu erzeugen.
- Der Tiefenfilter nutzt die Tiefenkarte der Szene (die den Abstand zwischen der Kamera und jedem Pixel angibt), um abrupte Tiefenänderungen zu erkennen. Diese Änderungen entsprechen den Kanten von Objekten, die anschließend schwarz oder weiß eingefärbt werden können.
Die Schwellenwertbildung von Schatten
Die Schattenbildung beinhaltet das Ersetzen von Lichtverläufen durch unterschiedliche Graustufen, wie man es aus Comics kennt. Es gibt verschiedene Methoden, diesen Effekt zu erzielen, beispielsweise durch die Verwendung einer 1D-Textur oder eines Pixel-Shaders.
- Die Verwendung einer 1D-Textur beinhaltet das Erstellen einer Textur, die die gewünschten Graustufen enthält. Anschließend wird diese Textur abhängig von der Beleuchtung auf das Objekt angewendet. Wird das Objekt beispielsweise mit 50 % beleuchtet, wird die Farbe in der Mitte der 1D-Textur verwendet.
- Die Verwendung eines Pixel-Shaders beinhaltet die Programmierung einer Funktion, die die Farbe jedes Pixels anhand seiner Beleuchtung berechnet. Wenn das Objekt beispielsweise zu 50 % beleuchtet ist, wird ihm eine Farbe zugewiesen, die einem vordefinierten Schwellenwert entspricht.
Die Vorteile der Zellschattierung
Die Zellschattierung bietet gegenüber der realistischen Darstellung mehrere Vorteile:
- Es ermöglicht die Schaffung eines originellen und wiedererkennbaren Grafikstils, der sich von anderen Spielen abhebt.
- Es ermöglicht eine größere Ausdruckskraft und Persönlichkeit der Figuren, indem ihre Gesichtsausdrücke oder Emotionen übertrieben dargestellt werden.
- Es spart Grafikressourcen, indem es weniger Texturen oder Details verwendet.
- Es hilft, bestimmte visuelle Mängel wie Aliasing oder Clipping zu kaschieren.
Um die Vorteile von Cel-Shading voll auszuschöpfen, benötigen Sie außerdem eine gute Grafikkarte. Zu den renommiertesten Marken zählt AMD Radeon, die leistungsstarke und erschwingliche Karten anbietet. Die besten AMD Radeon-Grafikkarten meistern Cel-Shading hervorragend und bieten hohe Auflösung, schnelle Bildwiederholraten und geringen Stromverbrauch.
Die Nachteile der Zellschattierung
Die Zellschattierung hat im Vergleich zur realistischen Darstellung auch einige Nachteile:
- Es könnte von einigen Spielern als zu kindisch oder zu simpel empfunden werden, die eine immersivere oder realistischere Darstellung bevorzugen.
- Es kann schwierig sein, sich an bestimmte Spielgenres anzupassen, wie zum Beispiel Horrorspiele oder historische Spiele, die eine düsterere oder glaubwürdigere Atmosphäre erfordern.
- Es ist schwierig zu meistern, da es ein gutes künstlerisches Gespür und gute Kenntnisse der 3D-Rendering-Techniken erfordert.
Häufig gestellte Fragen
Welche Spiele verwenden Cel-Shading?
Es gibt viele Spiele, die Cel-Shading verwenden, wie zum Beispiel Jet Set Radio, XIII, Borderlands, The Legend of Zelda: The Wind Waker, Okami, Dragon Ball Z: Budokai, Viewtiful Joe usw.
Wie erstellt man Cel-Shading mit Photoshop?
Es gibt mehrere Tutorials, die erklären, wie man Cel-Shading mit Photoshop erstellt, zum Beispiel dieses hier: https://www.youtube.com/watch?v=4wz7n2f0l9g
Worin besteht der Unterschied zwischen Zellschattierung und Flächenschattierung?
Flat Shading ist eine 3D-Rendering-Technik, bei der jede Fläche eines Objekts unabhängig von der Beleuchtung eine einheitliche Farbe erhält. Cel Shading hingegen ist eine 3D-Rendering-Technik, bei der jedes Pixel eines Objekts je nach Beleuchtung eine Farbe erhält, wobei jedoch unterschiedliche Graustufen verwendet werden. Flat Shading verleiht Objekten ein geometrischeres und schlichteres Aussehen, während Cel Shading ihnen einen cartoonhafteren und stilisierten Look verleiht.
Worin besteht der Unterschied zwischen Cel-Shading und Comic-Shading?
Comic-Shading ist eine 3D-Rendering-Technik, die Bilder mit zusätzlichen Effekten wie Sprechblasen, Lautmalerei und Panels anreichert, um sie comicartig wirken zu lassen. Cel-Shading ist eine 3D-Rendering-Technik, die Farben und Konturen von Objekten verändert, um sie cartoonhafter erscheinen zu lassen. Comic-Shading kann Cel-Shading als Grundlage nutzen, aber auch andere Rendering-Techniken verwenden.
Woher stammt der Begriff „Cell Shading“?
Der Begriff „Cel-Shading“ stammt vom englischen Wort „cel-shading“ ab, das sich auf Zelluloidfolien bezieht, die transparenten Folien, auf denen die Figuren und Hintergründe traditioneller Zeichentrickfilme gezeichnet wurden. Diese Folien wurden dann auf einen Hintergrund übereinandergelegt, um das endgültige Bild zu erzeugen. Sega prägte den Begriff „Cel-Shading“ zur Beschreibung der im Spiel „Jet Set Radio“ verwendeten Technik.
Abschluss
Cel-Shading ist eine 3D-Rendering-Technik, die cartoonartige Bilder erzeugt. Sie basiert auf Konturzeichnung und Schattenbildung und verleiht Objekten so ein cartoonhaftes Aussehen. Cel-Shading wird in vielen Videospielen eingesetzt, um eine einzigartige und stilisierte Atmosphäre zu schaffen. Um die Grafikleistung dieser Spiele zu optimieren, empfiehlt sich die Installation der Vulkan Runtime , einer Softwarebibliothek, mit der Sie die Leistung Ihrer Grafikkarte voll ausschöpfen können. Vulkan Runtime ist mit den meisten Betriebssystemen und Spieleplattformen kompatibel. Im Vergleich zu realistischem Rendering bietet sie Vor- und Nachteile und erfordert ein gutes künstlerisches Gespür sowie fundierte Kenntnisse in 3D-Rendering-Techniken.
