Weg mit dem Eck - Kantenglättung

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  • Einleitung


    In der folgenden Lektion geht es um die Kantenglättung, um das Weichzeichnen von Ecken und Kanten, um selbst auf engstem Raum mit eckigen Pixeln den Eindruck von Rundungen zu erzeugen. Es sei angemerkt, dass sämtliche Techniken, die in dieser Lektion behandelt werden, optional sind. Diese Techniken sind nicht für Neueinsteiger geeignet, da sie viel Zeit beanspruchen und sogar etwa bis zur Hälfte der Gesamtzeit beanspruchen können. Bitte beschäftigt euch nur mit diesem Kapitel, sobald ihr Vertrauen in euren Fähigkeiten erlangt habt. Was ihr hier lernt, ist die Kirsche auf dem Eis, der letzte Feinschliff, der euren Werken den finalen Wow-Eindruck verleihen kann.


    Antialiasing


    Bei "Antialiasing" (deutsch: "Kantenglättung"), kurz "AAing" oder einfach nur "AA" handelt es sich um eine Technik, mit der Rundungen und Farbübergänge weicher gezeichnet werden können. Das Nutzen von AAing ist für die meisten Spriter so ziemlich der härteste zu überwindende Meilenstein zu besserer Sprite-Qualität. Aufgrund des teilweise enormen Zeitaufwands, der für korrektes AAing nötig ist, wird oftmals komplett darauf verzichtet.


    Kommt es zu einer Situation, bei dem ein Farbübergang aus Platzgründen nicht korrekt gezeichnet werden kann oder zwischen zwei gegenüberliegenden Farben ein zu hoher Kontrast besteht, ist es möglich, dies durch einzelne Pixel mit einer Zwischenfarbe zu korrigieren. Man wählt eine Farbe, die heller als die dunkle Farbe und dunkler als die helle Farbe ist und setzt Pixel dieser neuen Farbe an die Eckpunkte der Übergänge. Dieser Prozess macht diese Überhänge weicher. AAing ist zudem für besonders kleine Sprites nützlich, da diese aufgrund ihrer Größe einen besonders hohen Kontrast zwischen den Schattenstufen benötigen. Da zu hohe Kontraste allerdings nicht zusammenpassen, müssen die Eckpunkte an den Übergängen weich gezeichnet werden. Da die Punkte außerdem nur einen Pixel groß sind, sind sie mit bloßem Auge nicht erkennbar und der Cel-Shading-Look bleibt bestehen. Da man die Pixel nicht sehen kann, kann man für diese Übergänge bei sehr günstiger Farbwahl auch völlig andere Farben nehmen.


    Eine Kugel 2x ohne und 1x mit Antialiasing:

    1. Bild: Hoher Kontrast und zu enge Rundungen im Farbübergang.
    2. Bild: Hoher Kontrast und zu weite Rundungen im Farbübergang.
    3. Bild: Die gleiche Kugel mit Kantenglättung. Sowohl Kontrast als auch Rundungen wirken gut.


    Nach dem gleichen Prinzip können grundsätzlich alle Rundungen und Ecken innerhalb eines Sprites weich gezeichnet werden. Man setzt Pixel mit einer dunkleren Farbe an Eckpunkte vor den Outlines. Der Effekt dieser Prozedur wirkt oft Wunder, übertreibt es aber nicht! Eine Rundung, die schon rund genug ist, wird durch diesen Prozess eher unrunder, außerdem werden so die Outlines dicker was eventuell einen unerwünschten Effekt erzeugt.


    Beispiel: Ein Sprite mit allen Formen von Antialiasing, mit dem Fokus viele Farben wieder zu verwenden.


    Tipp: Eine sehr extreme Form von Kantenglättung kann auch durch einfaches Unterbrechen der Outlines an den heiklen Eckpunkten bewirkt werden. Das funktioniert allerdings nur, wenn es sich um Umrisse innerhalb des Sprites (von manchen auch Inlines genannt) handelt.



    Selective Outlining


    Auch die Eckpunkte der Outlines können nach dem gleichen Prinzip pixelweise heller gefärbt werden. Selout ist einfach ausgedrückt eine Unterart der Kantenglättung, bei der die Outlines von innen nach außen (oder umgekehrt) geglättet werden. Ersteres ist besonders dann gefragt, sobald ein transparenter Hintergrund gegeben sein soll.


    Die Kugel aus dem ersten Beispiel (links) und die gleiche Kugel mit Selout (rechts):



    Nur durch Selout ist eine korrekte Darstellbarkeit bei wechselnden Hintergründen garantiert. Gerade bei dunkleren Hintergründen gehen konventionell schattierte Sprites kaputt, wenn eine Outline heller als die Hintergrundfarbe ist. Die Stellen mit hellen Outlines neigen dazu, aus dem Sprite "hervorzustehen". Dieser Effekt lässt sich bei vielen Pokemon-Sprites in den Spielen beobachten, wenn z.B. eine Attacke eingesetzt wird, die die Hintergrundfarbe kurzzeitig umfärbt. Viele Pixel wirken als liegen sie außerhalb des Sprites. Der weichere Übergang verhindert diesen Effekt und garantiert das der Sprite bei jeder Hintergrundfarbe gleich aussieht. Das Gegenteil dieser Praktik (Selout an der Außenseite der Outlines) ist nur dann sinnvoll, wenn der Sprite nicht transparent ist und der Hintergrund nicht leer ist, sondern ein fester Teil des Bildes.


    Beispiel: Selout als Technik zum Bewahren der Umrisse bei variablem Hintergrund.


    Tipp:Um zu prüfen ob das Selout richtig umgesetzt wurde muss man einfach nur den Hintergrund schwarz einfärben. Wenn die Konturen anschließend nicht mehr so aussehen wie zuvor liegt womöglich ein Fehler vor.


    Dithering


    Bei Dithering handelt es sich um eine Technik, die verwendet wird, um ohne Zu­hil­fe­nah­me einer weiteren Farbe den Übergang zweier Farben zu verbessern. Beim Dithering werden die Pixel zwischen zwei Farben in einer Art Schachbrettmuster angeordnet. Diese Anordnung bewirkt einen Effekt, der den Übergang flüssiger wirken lässt. Das menschliche Auge denkt sich bei dieser Anordnung eine Zwischenfarbe dazu, welche eigentlich nicht existiert. Während AAing bei Farbübergängen bevorzugt bei hohen Kontrasten verwendet wird, wird Dithering eher bei geringen Kontrasten verwendet. Bei hohen Kontrasten ist dieser Effekt nämlich nicht so stark wie der durch Antialiasing erwirkte Effekt.


    Dithering (rechts) bei verschiedenen Kontrasten und Sättigungen (nach unten abnehmend):


    Dithering wirkt allgemein etwas gröber als AAing, ist allerdings zu bevorzugen, wenn die Oberfläche des Sprites nicht glatt wirken soll. Bei Farbübergängen von Büschen bei Pflanzenpokemon, oder von Pokemon mit rauer und schuppiger Haut eignet sich Dithering gerade deswegen hervorragend. Für besonders grobe Strukturen können auch vereinzelt 2x2 große Punkte statt Pixeln verwendet werden, wobei diese Praktik nicht der Kantenglättung dient, sondern eher Richtung Pattern tendiert. Da Dithering keine zusätzlichen Farben benötigt, sind Sprites mit sehr vielen verschiedenen Farben möglich.


    Beispiel: Ein Sprite mit Dithering zur Kantenglättung und als Effekt für buschiges Blattwerk.


    Tipp: Übertreibt Dithering auf keinen Fall. Es handelt sich um eine Methode zur Kantenglättung, nicht zur Schattierung. Wo kein Übergang ist, sollte auch kein Dithering sein. Wenn man das Schachbrettmuster von durchschnittlicher Entfernung mit bloßem Auge sieht, ist es womöglich falsch und sorgt nur für einen unruhigen Gesamteindruck.


    © (Lektion + Sprites) @GetaX