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Cel-Shading-Spiele - Die Technik erklärt, die Spiele vorgestellt

Mit dem Ego-Shooter Borderlands reiht sich ein weiterer Titel in die überschaubare Liste der Cel-Shading Spiele. Doch was bedeutet Cel-Shading überhaupt und wie funktioniert die Comic-Grafik? Wir stellen die Technik und die wichtigsten PC-Spiele vor, die den Effekt nutzen.

von GameStar Redaktion,
01.11.2009 10:44 Uhr

Auf dem PC sind Sie Mangelware, Konsolenspieler laufen ihnen etwas regelmäßiger über den Weg. Die Rede ist von Spielen, die mit dem so genannten Cel-Shading eine comichafte Grafik erzeugen. Dabei bleiben die Texturen bewusst grobflächig und Gegenständen oder Figuren stechen mit dicken, schwarzen Außenkanten deutlich aus der Umgebung hervor. Der Endzeit-Ego-Shooter Borderlands ist das jüngste Spiel, bei dem dieser Look zum Einsatz kommt.

Aus gegebenen Anlass haben wir im GameStar-Archiv gewühlt und PC-Spiele herausgekramt, die Cel-Shading verwenden. Auf den folgenden Seiten finden Sie Beschreibungen und Bilder zu jedem Spielen. Außerdem gibt es im Spielprofil einen Kurzclip mit In-Game-Szenen zum jeweiligen Titel. Die Spielprofile erreichen Sie wie überall auf GameStar.de mit einem Klick auf die blau hervorgehobenen Spielenamen oder über den Steckbrief in der rechten Spalte.

Cel-Shading – so funktionierts

Um die Funktionsweise von Cel-Shading zu erläutern, nehmen wir zuerst den Begriff an sich auseinander. Oft wird »Cel« mit dem englischen Wort für die Zelle (»Cell«) verwechselt. »Cel« hat damit aber nichts zu tun, sondern ist die Kurzform für die Kunststoffverbindung Zelluloid (Englisch: »celluloid«).

Links sehen Sie konventionelles Shading, rechts die selbe Figur mit Cel ShadingLinks sehen Sie konventionelles Shading, rechts die selbe Figur mit Cel Shading

Der Begriff »Cel« enstand in der Frühzeit der Trickfilme. Durch die Transparenz konnten die Zeichner das Zelluloid auf den statischen Hintergrund einer Szene legen und eine Animationsphase zeichnen. Dann legten sie ein weiteres Stück Zelluloid obenauf und fuhren auf diese Weise fort. »Shading« wird korrekt mit »Schattieren« übersetzt, also dem Erzeugen von Licht und Schatten beim Zeichnen. Gleichzeitig heißen die Rechenwerke von Grafikkarten seit DirectX 8 »Shader«. In diesem Kontext versteht man Shader auch als ein Software-Programm, dass auf der Grafikkarte läuft.

Mit Cel-Shading lässt sich in der 3D-Computergrafik der Eindruck eines handgezeichneten Trickfilms erzeigen. Die besondere Herausforderung liegt in der Vereinfachung der Beleuchtung sowie beim Zeichen der typischen schwarzen Konturlinien.

Normale gerenderte Spiele arbeiten bei der Beleuchtung heutzutage mit »Per-Pixel-Lighting«, berechnen also für jeden Pixel einer Textur in Abhängigkeit von der Lichtquelle den korrekten Farbwert. Bei Cel-Shading werden größere Bereiche einer Textur zusammengefasst, um die sonst weichen Übergänge zwischen Licht und Schatten zu vermeiden und den typischen, gröberen Comic-Look mit nur wenigen Abstufungen zwischen Licht und Schatten zu erreichen. Das ist neben den meist weniger aufwändigen Texturen auch der Grund, warum viele Cel-Shading-Spiele niedrigere Hardware-Anforderungen haben als auf Realismus getrimmte Titel.

So entsteht Cel-Shading

Schritt 1 Hier wurde die Szene bereits von Cel-Shader schattiert. Nur die schwarzen Konturlinien fehlen noch.

Schritt 2 Die Tiefeninformationen werden in einer Textur temporär gespeichert. Je heller, desto weiter weg.

Schritt 3 In einer weiteren Textur werden die sogenannten Normalenvektoren abgelegt, die die Ausrichtung der Objekte zur Lichtquelle speichern.

Schritt 4 Aus den erstellten Texturen errechnet ein Shader-Programm die Umrandungen.

Fertig Zum Schluss wird das Ausgangsbild mit den anderen Hilfstexturen verrechnet.

Bei den Konturlinien kommt es darauf an, sauber zu erkennen, welche Objektkanten umrandet werden sollen und welche nicht. Wenn die Programmierer zum Beispiel einfach die Polygonkanten dafür nutzen würden, sähe Bart Simpson in The Simpsons Game eher aus wie ein Drahtgittermodell denn wie eine Comic-Figur. Die unterstehende Bildergalerie zeigt eines der möglichen Verfahren zur Berechnung der Konturlinien - in diesem Fall als Post-Processing-Effekt realisiert.

Auf den folgenden Seiten stellen wir Ihnen die wichtigsten Cel-Shading-Spiele für PC vor.


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