Ob trüber Fruchtsaft, smogverhangene Städte oder ferne Berge im Dunst: Gebrochenes Licht darzustellen, bereitet Computergrafikern noch immer Kopfzerbrechen. Nun stellen Forscher von Disney Research in Zürich eine neue Methode vor, um solche Effekte in Animationsfilmen realistischer wiederzugeben.
Bislang haben Computertüftler zur Darstellung von Lichteffekten meist Partikel simuliert, die wie Ping-Pong-Bälle hin- und herfliegen – eine Art „virtuelle Photonen“. Die Forscher um Wojciech Jarosz von Disney Research in Zürich haben eine neue Methode entwickelt, die Bilder mittels langer, dünner Lichtstrahlen aufbaut.
Diese Technik, die bereits im Animationsfilm „Rapunzel – Neu verföhnt“ für märchenhafte Stimmung sorgte, eignet sich auch für die schwierigste Animations-Disziplin: Um Licht zu simulieren, das sich an Partikeln wie Rauch, Staub oder Tröpfchen bricht, wie das Team am Dienstag an der internationalen Computergrafik-Konferenz SIGGRAPH in Los Angeles berichtet.
„Unsere Technik kann alles simulieren, von Wolkenlandschaften über Gläser mit Fruchtsaft bis zu beliebigen organischen Substanzen“, erklärt Jarosz gemäss einer Mitteilung von Disney Research. Schon kleine Veränderungen bei diesen Effekten könnten den Unterschied ausmachen, ob das Publikum eine Szene als real empfindet oder nicht.
Mysteriöse Zwillingsregenbogen
In einer weiteren Arbeit hat das Team zufällig die Entstehung des seltenen Zwillingsregenbogens entschlüsselt. Das ist nicht der häufig zu beobachtende doppelte Regenbogen, sondern ein einzelner Regenbogen, der sich in zwei Arme aufspaltet. In ihrer Simulation haben Jarosz und Kollegen aus Spanien, den USA und Grossbritannien Licht auf diverse Formen von Wassertropfen fallen lassen.
Der Schlüssel zum Zwillingsregenbogen sind unterschiedlich grosse Wassertropfen, die gleichzeitig fallen, wie Jarosz erklärt. Tropfen verformen sich beim Fall zu flachen Sphären, die wie Hamburger aussehen.
Sie brechen das Licht anders als kugelförmige Tropfen, und grössere Tropfen verformen sich anders als kleine. Mit dieser Technik simulierte Regenbogen sahen genau so aus wie Zwillingsregenbogen auf Fotos, wie Disney Research schreibt.