Fog & Filtering
Die 3D-Grafik ist geprägt von eigenen Begriffen und Namensgebungen. Mit jeder neuen Beschleuniger-Generation wird die Begriffsliste länger und unübersichtlicher. Obwohl viele Marketing-Kreationen kurzlebiger Natur sind, etablieren sich einige dieser "Buzzwords" im täglichen 3D-Wortschatz. Haben Sie noch den Durchblick im stetig wachsenden Wörter-Dschungel? Wir entwirren das 3D-Begriffs-Chaos für Sie.
Fog:
FOG Die Unterschiede in der Nebelintensität zeigen gravierend unterschiedliche Spielebilder in Ultima IX.
Fog- oder zu deutsch Nebel-Effekte gehören seit jeher zum Trick-Repertoire der Spieleentwickler. Indem mit steigender Entfernung vom Betrachter jedem Pixel immer mehr Grauanteile beigemischt werden, werden weit in der Ferne liegende Objekte gänzlich durch eine Grauschicht überdeckt. Genau dies ist der Sinn der Vernebelungsaktion. Da viele Spiele-Engines die Objekte (z. B. Fahrzeuge, Spielfiguren) mangels Rechenleistung nur bis zu einer beschränkten Entfernung darstellen, lässt sich mittels solcher Nebeleffekten der sogenannte "Aufbaueffekt" (engl. Pop-up-Effect) kaschieren, bei dem neue Objekte plötzlich auftauchen. Je nach Qualitätsstufe bestimmen sich die Grauanteile nur durch den Tiefenwert (z-Wert) oder durch den echten, pixelweisen Abstand des Betrachters (Range-based Fog). Letzteres berücksichtigt die perspektivische Darstellung und mischt den Objekten am Bildschirmrand mehr Grauanteile bei, da sich diese trotz gleichem Tiefenwert real weiter vom Betrachter entfernt befinden.
Filtering:
FILTERING Durch Texturfilterung werden Klötzchenstrukturen verbannt und die Oberfläche verwischt.
Beim Filtering werden mehrere benachbarte Farbwerte einer Textur miteinander vermischt, um hässliche Effekte wie Texturflimmern und Klötzchenbildung zu reduzieren. Diese entstehen, wenn eine zu kleine oder zu große Textur auf ein Dreieck aufgetragen wird. Das bilineare Filtering mischt vier benachbarte Texturwerte zusammen, wobei jeder Farbwert abhängig vom Abstand des ursprünglichen Texturpunktes mit in die Berechnung einfließt ("gewichtet"). Eine Qualitätsstufe höher anzusiedeln ist das trilineare Filtering, welches das bilinare Filtering zweier Texturversionen (so genannte Mip Maps) verbindet. Abhängig von der Entfernung des Dreiecks vom Betrachter werden oft unterschiedliche Texturgrößen verwendet. Um die Wechsel zwischen diesen Texturgrößen zu vertuschen, werden jeweils die bilinear gefilterten Texturwerte der beiden nächstliegenden Texturgrößen miteinander vermischt. Der Aufwand für die Grafikkarte verdoppelt sich, statt vier werden nun mindestens acht Texturwerte pro Pixel verarbeitet. Die maximale Qualitätsstufe bietet die anisotropische Texturfilterung. Diese nutzt je nach Einstellung deutlich mehr umliegende Texturwerte zur Interpolation, üblicherweise mindestens acht. Dabei werden die Texturwerte nicht mehr aus einem rechteckigen Muster bezogen, sondern aus einer elliptischen Form. Statt verwaschenem Text wartet das anisotropische Filtering mit gestochen scharfen Wandmalereien und Schriftzügen auf, kostet aber heute noch sehr viel Beschleunigerleistung. Den ultimativen Qualitätskick bietet anisotropisches Filtering in Kombination mit trilinearem Filtering. Dabei tragen mindestens 16 Texturwerte pro Pixel zum neuen Schärfemix bei.
