Fotorealismus und Abstraktion: Was ist Non-Photorealistic Rendering (NPR)?

Wenn in der Computergrafik von Fotorealismus gesprochen wird, ist das Rendering von Elementen auf Basis physikalischer Prinzipien gemeint. Ziel ist es, ein Bild zu generieren, das von der Realität kaum noch zu unterscheiden ist. Hierbei spielen Faktoren wie anatomische Korrektheit, perspektivische Präzision sowie physikalisch basierte Farben, Texturen und Lichtberechnungen eine wichtige Rolle.

Wie massiv der Fortschritt in diesem Bereich ist, zeigt sich heute in modernen Kinofilmen, High-End-Gaming oder der Werbebranche. Oft fällt es schwer, den Unterschied zwischen digitalen Objekten und realen Elementen zu erkennen. Für Designer bietet diese Technik aber den Vorteil, bereits in der Planungsphase ein visuell finales Abbild eines Produkts zu erstellen.

Mit der Zeit wurde jedoch deutlich, dass der Fortschritt sich auch in die entgegengesetzte Richtung entwickeln kann. Anstatt die Realität perfekt zu kopieren, ermöglichen alternative Rendertechniken einen bewusst stilisierten Look. Dieser wirkt oft erfrischend und vermittelt einen eher nostalgisches, „menschliches“ Gefühl. Häufig lassen sich komplexe Informationen oder emotionale Geschichten illustrativ sogar besser vermitteln als durch einen rein realistischen Look.

Während sich das photorealistische Rendering auf die perfekte Nachahmung einer traditionellen Kamera konzentriert, stellt es die Frage: „Was sehe ich?“. Nichts wird der Vorstellungskraft überlassen; alles basiert auf der Simulation physikalischer Gesetzmäßigkeiten, etwa wie Licht auf verschiedene Oberflächen trifft.

NPR-Techniken gehen einen Schritt weiter. Hier dreht sich die Kernfrage eher um: „Was weiß ich über das Objekt?“. Hier können Parameter bewusst variiert werden: Während beispielsweise die Reflexion eines Objekts physikalisch konstant bleibt, kann seine Größe oder Form abstrahiert werden. Der Rahmen der Physik darf hier zugunsten der künstlerischen Intention überschritten werden.

NPR umfasst alle Verfahren, die Computergrafiken einen stilisierten Look verleihen – von Strichzeichnungen über Ölgemälde bis hin zu Aquarellen. Doch hinter diesem „handgemachten“ Look verbergen sich hochkomplexe Algorithmen, die oft genauso viel Rechenleistung beanspruchen wie fotorealistische Renderings.

Das liegt vor allem daran, dass Techniken wie Cel-Shading, Hatching (Schraffur) oder malerische Effekte eine tiefgehende Analyse der geometrischen Formen erfordern. Der Algorithmus muss Lichtinteraktionen sowie Ecken und Kanten präzise berechnen, um sie anschließend stilisieren zu können. Auch wenn das Ergebnis simpel erscheint, steckt dahinter oft ein enormer Detailgrad, zum Beispiel durch die Simulation einzelner Pinselstriche.

Der finale Look entsteht meist erst durch zusätzliche Schritte wie das Color Grading und die anschließende Animation. In der Hybridanimation entstehen so vielfältige Ästhetiken:

• 2D-3D-Hybridisierung: 3D-Elementen wird ein klassischer, flacher 2D-Look verliehen.
• Verbindung von 3D-Raumtiefe mit der Einfachheit der 2D-Animation: Hier werden 3D-Elemente gerendert und anschließend in einer Komposition mit 2D-Elementen vereint.
• Abstrakte Visualisierung: In der Wissenschaft und Kunst wird NPR genutzt, um komplexe Daten oder Konzepte visuell darzustellen. Durch die Verbindung von Motion Graphics mit der Tiefe des 3D-Raums entstehen so beeindruckende, informative Bilder.

Schlussendlich ermöglicht NPR durch den gezielten Einsatz von Texturen und Stilisierung einen einzigartigen, künstlerischen Look.

Quellenangabe: