Displacement Maps
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Eine Displacement Map ist eine Textur, die in der 3D-Modellierung verwendet wird, um die tatsächliche Geometrie einer Oberfläche zu verändern. Im Gegensatz zu einer Bump– oder Normal Map erzeugt sie also nicht nur den visuellen Eindruck von Unebenheiten, sondern verschiebt tatsächlich die Vertices eines 3D-Modells.
Wie funktioniert eine Displacement Map?
Eine Displacement Map besteht meistens aus Graustufen:
- Weiß = starke Erhöhung der Oberfläche
- Grau = geringe oder keine Verschiebung
- Schwarz = Vertiefung
Je nach verwendeter Software und Einstellung kann die Interpretation der Graustufen variieren. Die Map wird auf das 3D-Modell gelegt und bestimmt, wie stark einzelne Bereiche der Oberfläche verschoben werden.
Unterschied zu Bump Map und Normal Map
Der entscheidende Unterschied liegt darin, ob die Geometrie tatsächlich verändert wird:
| Technik | VeränderUNG Geometrie? | Typischer Einsatz |
|---|---|---|
| Displacement Map | Ja | starke Oberflächenstrukturen |
| Bump Map | Nein | kleine Unebenheiten |
| Normal Map | Nein | detaillierte Oberflächen ohne zusätzliche Geometrie |
Eine Bump- oder Normal Map beeinflusst hauptsächlich, wie Licht auf der Oberfläche reagiert. Die Silhouette des Objekts bleibt dabei unverändert. Eine Displacement Map kann dagegen die Silhouette verändern.
Voraussetzungen
Damit eine Displacement Map detailliert dargestellt werden kann, benötigt das Modell ausreichend Unterteilungen bzw. Polygone. Hat eine Fläche nur wenige Vertices, kann die Software die Oberfläche nicht fein genug verformen.
Deshalb wird Displacement häufig mit Subdivision Surfaces kombiniert. Das Modell wird zunächst stark unterteilt und anschließend anhand der Displacement Map verformt.
Einsatz in der 3D-Produktion
Displacement Maps werden beispielsweise verwendet für:
- Fels und Gestein
- Ziegel- und Betonoberflächen
- Holzstrukturen
- Sand und Erde
- Haut und Hautporen
- Leder und organische Oberflächen
- Landschaften und Gelände
- Stoffe und textile Strukturen
Besonders bei fotorealistischen 3D-Renderings sind Displacement Maps wichtig, wenn eine Oberfläche nicht nur glatt aussehen, sondern auch eine physisch nachvollziehbare Struktur besitzen soll.
Vereinfacht gesagt: Eine Displacement Map ist eine Graustufen-Textur, die die Geometrie eines 3D-Modells tatsächlich verschiebt und dadurch echte Erhöhungen und Vertiefungen erzeugt.
