Flat-Shading

Das einfachste Schattierungsmodell für ebenflächig begrenzte Objekte ist das Flat-Shading. Es verwendet konstante Farbwerte für die einzelnen Dreiecke der Oberfläche. Dazu werden die drei Eckpunkte im WC (wegen der erforderlichen Entfernungen) mit dem vorgestellten Phong-Modell beleuchtet. Nach der Abbildung in die Pixelkoordinaten (DC) werden mit dem Rasteralgorithmus alle Pixel der Dreiecksfläche in der Farbe des Mittelwertes der drei Eckfarbwerte gesetzt:

$$\overline{C_{i}}= \frac{\overline{C_{A}}+\overline{C_{B}}+ \... ..._{C}}} {3} ~\forall P_{i} \in \Delta ( P_{A}, P_{B}, P_{C})\ .$$

Dabei bezeichnet $\overline{C_{i}}$ den RGB-Farbwert für Pixel $P_i$ (siehe Abbildung 17.7 ).

Beim Flat-Shading wird die Oberfläche des Objekts grob schattiert, die Helligkeitsübergänge sind nicht fließend. Die Qualität der erzeugten Bilder hängt vor allem von der Größe der Dreiecke ab. Das Hauptproblem dieses Verfahrens hängt mit der Eigenschaft des menschlichen Auges zusammen, sprunghafte Intensitätsunterschiede verstärkt wahrzunehmen. Der Randbereich einer helleren Fläche erscheint heller und der Randbereich einer angrenzenden dunkleren Fläche dunkler als der Rest des jeweiligen Polygons. Dieser Effekt wird Mach-Band-Effekt genannt.

Abbildung 17.7: Dreieck-Shading