This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Non Photorealistic Rendering ist der Prozess der Erzeugung Non Photorealistic Rendering ist der Prozess der Erzeugung von Bildern oder Animationen, die nicht photorealistisch von Bildern oder Animationen, die nicht photorealistisch sind.sind.
Definition „nicht photorealistische Bilder“Definition „nicht photorealistische Bilder“ (nach Masuch): (nach Masuch): Als nicht-photorealistisch bezeichnen wir Bilder, deren Elemente zwar realistische Aspekte der Abbildung beinhalten, deren Darstellungsweise jedoch aufgrund der Verwendung bestimmter Stilmittel in den Bereichen Form, Farbe, Struktur, Schattierung, Licht oder Schattenwurf von der wahrnehmbaren Wirklichkeit abweichen.
Im wesentlichen 2 wichtige Ziele:Im wesentlichen 2 wichtige Ziele:
•Vermittlung bestimmter Informationen Vermittlung bestimmter Informationen (durch Reduzierung auf das Wesentliche, (durch Reduzierung auf das Wesentliche, Hervorhebungen, Abstraktion…)Hervorhebungen, Abstraktion…)
• Informationsgehalt zu hoch (-> ungeeignet für Straßenkarten, Informationsgehalt zu hoch (-> ungeeignet für Straßenkarten, Illustrationen)Illustrationen)
• Einschränkung der Kreativität (-> ungeeignet für Karikaturen, Comics, Einschränkung der Kreativität (-> ungeeignet für Karikaturen, Comics, Kunst)Kunst)
• Zeitaufwendige Bilderzeugung (-> ungeeignet für Echtzeit Zeitaufwendige Bilderzeugung (-> ungeeignet für Echtzeit Anwendungen) Anwendungen)
• Betrachter wird nicht miteinbezogen, hat wenig Betrachter wird nicht miteinbezogen, hat wenig InterpretationsmöglichkeitenInterpretationsmöglichkeiten
„„Photorealism, like pornography, leaves nothing to the imagination“ -Photorealism, like pornography, leaves nothing to the imagination“ -Cassidy CurtisCassidy Curtis
4.1 Überblick4.1 ÜberblickEinordnung der Verfahren nach verschiedenen Kriterien:Einordnung der Verfahren nach verschiedenen Kriterien:
• A. Maß an InteraktionA. Maß an Interaktion• interaktiv (künstlerisch)interaktiv (künstlerisch) automatisch automatisch
• B. EingabeB. Eingabe• 3D Szenen3D Szenen• 2D Bilder2D Bilder• 2½D Bilder (Bilder mit 3D Zusatzinformationen)2½D Bilder (Bilder mit 3D Zusatzinformationen)• Benuzereingaben in ein MalsystemBenuzereingaben in ein Malsystem
• C. Art des AlgorithmusC. Art des Algorithmus• Objektraum-AlgorithmusObjektraum-Algorithmus• Bildraum-AlgorithmusBildraum-Algorithmus
Verfahren zur Farbgebung (im Objektraum):Verfahren zur Farbgebung (im Objektraum):
• Für jede Farbe 2-3 Abstufungen Für jede Farbe 2-3 Abstufungen (Licht-/ Schattenfarbe)(Licht-/ Schattenfarbe)
• Jedem Polygon wird eine Farbe Jedem Polygon wird eine Farbe zugeordnetzugeordnet
• Zuordnung der richtigen Zuordnung der richtigen Abstufung durch Bestimmung Abstufung durch Bestimmung des Winkels zwischen des Winkels zwischen Normalenvektor N und Vektor Normalenvektor N und Vektor zur Lichtquelle Lzur Lichtquelle L
Das Verfahren, mit Hilfe eines Computers Bilder zu erstellen, die Das Verfahren, mit Hilfe eines Computers Bilder zu erstellen, die aussehen wie handgezeichnete Skizzenaussehen wie handgezeichnete Skizzen
• Skizzen sind gute Möglichkeit erste Entwürfe zu Skizzen sind gute Möglichkeit erste Entwürfe zu präsentieren präsentieren (Anwendung z.B. in der Architektur)(Anwendung z.B. in der Architektur)
• Exakte Darstellung wirkt oft sehr sterilExakte Darstellung wirkt oft sehr steril
Mögliche Verfahren:Mögliche Verfahren:a.a.Modifizieren des Ausgabegeräts bzw. der Modifizieren des Ausgabegeräts bzw. der
Schnittstelle dazu (-> Freihandplotter)Schnittstelle dazu (-> Freihandplotter)b.b.Bearbeiten des 2D Bildes (im Bildraum)Bearbeiten des 2D Bildes (im Bildraum)c.c.Bearbeiten des 3D Modells (im Objektraum)Bearbeiten des 3D Modells (im Objektraum)
Verfahren zur Darstellung von Bildern, die ursprünglich Verfahren zur Darstellung von Bildern, die ursprünglich kontinuierliche Farbverläufe haben, durch limitierte Farbenkontinuierliche Farbverläufe haben, durch limitierte Farben
Bilder haben kontinuierliche Graustufen – Drucker Bilder haben kontinuierliche Graustufen – Drucker konnten nur Schwarz-Weiß druckenkonnten nur Schwarz-Weiß drucken
• Ziel: Ziel:
Aus bestehenden Bildern „druckbare“ Bilder Aus bestehenden Bildern „druckbare“ Bilder möglichst hoher Qualität erzeugenmöglichst hoher Qualität erzeugen
• Zusammenfassen von Pixeln zu PixelgruppenZusammenfassen von Pixeln zu Pixelgruppen
• Berechnung der durchschnittlichen Intensität der Berechnung der durchschnittlichen Intensität der Pixelgruppen im GraustufenbildPixelgruppen im Graustufenbild
• Ersetzen der Gruppen durch entsprechende Schwarz-Weiß-Ersetzen der Gruppen durch entsprechende Schwarz-Weiß-Muster (gespeichert in einer Matrix)Muster (gespeichert in einer Matrix)
Variante des Halftonings bei der Variante des Halftonings bei der der Benutzer mehr Kontrolle der Benutzer mehr Kontrolle über die entstehenden Muster über die entstehenden Muster erhälterhält
• Eingabe: Eingabe: • Graustufenbild SGraustufenbild S
• Graustufenbild eines Musters MGraustufenbild eines Musters M
• Muster zyklisch auf Bildgröße erweiternMuster zyklisch auf Bildgröße erweitern
• Vergleichen der Intensität I eines Pixels p im Vergleichen der Intensität I eines Pixels p im Graustufenbild S (IGraustufenbild S (ISS(p)) mit dem entsprechenden (p)) mit dem entsprechenden Pixel in M (IPixel in M (IMM(p))(p))
• IISS(p) > I(p) > IMM(p) (p) Pixel wird gesetzt, sonst nicht Pixel wird gesetzt, sonst nicht
• Andere „Pen & Ink“ Styles durch Verwendung Andere „Pen & Ink“ Styles durch Verwendung anderer Stich-Texturen erzielbaranderer Stich-Texturen erzielbar