Gouraud-Shading

Eine Verbesserung der konstanten Schattierung stellt der Algorithmus von Gouraud dar, der die Farbe eines Pixels im Inneren des Dreiecks durch Interpolation der Eckfarbwerte bestimmt. Dazu werden in diesem scanline-orientierten Algorithmus in den Eckpunkten die Farbwerte ermittelt, die dann zur Interpolation entlang der Polygonkanten verwendet werden.

In der Abbildung berechnen sich die Farbwerte der Pixel $P_{1} ( x_{1}, y )$ und $P_{2} ( x_{2}, y )$ wie folgt:

$$\overline{C_{1}} = \overline{C_{A}} \frac{ y - y_{C }} {y_{A... ...{B}} + \overline{C_{B}} \frac{ y_{A} - y }{ y_{A} - y_{B}} \ .$$

Für den Punkt $P_{i} (x_{i}, y )$ innerhalb der Fläche ergibt sich die Farbe aus den Randpunkten $P_1$ und $P_2$ der Scanline:

$$\overline{C_{i}}= \overline{C_{1}} \frac{x_{2} - x_{i}}{x_{2... ..._{1}}+ \overline{C_{2}} \frac{x_{i} - x_{1}}{x_{2} - x_{1}}\ .$$

Die Interpolation der Farbwerte ist Teil des Rasteralgorithmus.

Das Gouraud-Shading beseitigt den Mach-Band-Effekt nur zum Teil, da das Auge sogar auf Unstetigkeiten in der zweiten Ableitung der Helligkeitskurve in der beschriebenen Art reagiert. Ein weiterer Nachteil liegt in den verformt dargestellten Spiegelungsflächen, die auf die Polygonaufteilung zurückzuführen sind. Dadurch erscheinen die Highlights der spekularen Reflexion auf großen ebenen Flächen evtl. gar nicht oder auf gekrümmten Flächen verzerrt. Eine Möglichkeit, diese unrealistischen Effekte zu begrenzen, besteht in der Verkleinerung der approximierenden Polygone, was einen höheren Rechenaufwand zur Folge hat.