Neue Methoden zur realistischen Oberflächendarstellung in Computerspielen
Das Aussehen von Objektoberflächen in Computerspielen wirkt oft unnatürlich. Eine neue Rechenmethode ahmt die komplizierte Streuung des Lichts im Material nach und ermöglicht dadurch erheblich realistischere Bilder.
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Die Rechenzeit ist das Problem
„Grundsätzlich kann man natürlich die Streuung des Lichts unter der Oberfläche physikalisch präzise ausrechnen“, sagt Christian Freude. „Doch muss man dafür unzählige Lichtstrahlen simulieren, und es kann Stunden dauern, ein einzelnes Bild zu berechnen.“ Das Forschungsteam von der TU Wien, der Universität Saragossa und der Firma Activision-Blizzard untersuchten daher, wie sich einfachere Methoden finden lassen, die einen ähnlichen Effekt in Sekundenbruchteilen erzielen. So entstand nun die „SSSS-Methode“ (Separable Subsurface Scattering).
Die Grundidee für die neue Methode stammt von Jorge Jimenez von der Firma Activision-Blizzard. Er entwickelte ein ähnliches Verfahren speziell für menschliche Haut. „Wir haben nun die mathematischen Grundlagen geschaffen um beliebige Materialien realistisch darzustellen, zum Beispiel Marmor, Wachs oder Pflanzen“, sagt Prof. Wimmer.
„Zunächst berechnet man die Streuung eines einzelnen Lichtstrahls unter der Oberfläche, um daraus ein einfaches Filterprofil zu erstellen, das man dann immer wieder auf die Bilder anwenden kann“, sagt Christian Freude. „Das Computerbild wird also zunächst mit den herkömmlichen Methoden generiert, um es danach mit unserer SSSS-Methode zu bearbeiten, was die richtige Oberflächendarstellung und –qualität hervorbringt.“ Auf normaler Hardware, dauert dieser zusätzliche Schritt bloß weniger als eine Tausendstelsekunde, sodass trotzdem noch eine flüssig ablaufende Bewegung dargestellt werden kann.
„Wir haben nach einer eleganten Lösung gesucht, die basierend auf einem bereits berechneten Bild arbeiten kann. Die endgültige Version unserer Methode benötigt in Full-HD Auflösung nur eine halbe Millisekunde pro Bild“, sagt Károly Zsolnai.
AW: Neue Methoden zur realistischen Oberflächendarstellung in Computerspielen
Hm, etwas gespaltene Meinung. Bei eingen Modellen sah es etwas Realistischer aus, aber der großteil wirkt echt nur weich gezeichnet.
Das kommt mir aber in letzter Zeit, des öfftern bei solchen Optimirungen vor
AW: Neue Methoden zur realistischen Oberflächendarstellung in Computerspielen
Unterm Strich ist es ja auch in "der Natur" nicht viel anderes als ein Weichzeichner (wohl ein sehr selektiver). Leider kann ich keine Hintergrundinfos liefern, was genau gemacht wird (ist nicht mein Studiengebiet).
Das Gesicht reißt mich auch nicht so vom Hocker, aber der Drache wirkt für mich echt überzeugend.
Neue Methoden zur realistischen Oberflächendarstellung in Computerspielen 
Linear-Darstellung
