Über den Tellerrand geschaut

Performant, ästhetisch, angemessen – Stilfindung für 3D, AR und VR

Sascha Blättgen

Visuelles Design hat eine lange Tradition und Geschichte. Gleichzeitig ist es ein lebendiges und dynamisches Thema, das sich immer auch aktuellen Einflüssen und Trends ausgesetzt sieht. Unter anderem vor dem Hintergrund sich neu entwickelnder Technologien wie Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) müssen Designer lernen, wie sie ihren Nutzern in diesen Medien eine beeindruckende und positive Erfahrung verschaffen können.

Im Internet lassen sich hunderte Tutorials zur Entwicklung für 3D Anwendungen finden, jedoch ist die eine Sache, die regelmäßig in diesen Tutorials ausgelassen wird, die Stilfindung der Visualisierung. Hier bietet sich eine breite Palette an gestalterischen Möglichkeiten, welche jeweils ganz eigene Vor- und Nachteile mit sich bringen.

Dieser Artikel bietet einen Einstieg in das Thema visueller Gestaltungsmöglichkeiten in den Bereichen 3D, AR und VR und veranschaulicht die diversen Stile anhand von Beispielen aus Computerspielen.

Fotorealismus

Der Fotorealismus zeichnet sich genau dadurch aus, so realistisch wie möglich zu erscheinen – von Objektdetails in den Texturen, über high-polygon Modelle bis hin zu lebensechter Beleuchtung.

Während es verschiedene Ausprägungen des Fotorealismus gibt und jede Anwendung sich auch nochmal ein wenig von anderen unterscheidet, gibt es gemeinsame Grundsätze. Die fotorealistische Darstellung bietet ein Nutzungserlebnis mit maximaler Immersion, eine realistisch existierende Welt ähnlich wie in aktuellen Kinofilmen. Gerade Objekte wie einzelne Bauteile in einem industriellen Kontext lassen sich sehr gut fotorealistisch abbilden und sind dadurch sehr nah am Produkt.

Allerdings hat dieser Realismus den Preis eines hohen Arbeitsaufkommens. Der hohe Detailgrad benötigt einen entsprechend großen Aufwand bei der Umsetzung. Fotorealismus zielt darauf ab, so realistisch wie möglich zu sein und hat entsprechende Anforderungen an Hardware und Umsetzung.

Mixed

Der Mixed Stil ist eigentlich kein richtiger Stil, sondern ein Begriff dafür, dass es natürlich keine Grenzen gibt und die verschiedenen Stilrichtungen kombinierbar sind. Man könnte zum Beispiel eine realistische Beleuchtung und Texturen einsetzen aber die Proportionen der Geometrien übertreiben. Eine stilisierte Darstellung der Realität mit variablem Abstraktionsgrad.

Quelle: Brink

 

 

Die Entwickler haben viel Freiheit bei der Gestaltung und die Möglichkeit die Stilmittel entsprechend des Anwendungsfalles anzupassen. Dies ist ein Visualisierungsstil, der für viele Anwendungsfälle geeignet ist. Er kann eine stimmige Welt erschaffen die real genug erscheint, um ohne Probleme von Nutzern akzeptiert zu werden, welche aber zugleich noch die Freiheiten und Möglichkeiten einer stilisierten Darstellung bietet. In einem Projekt bildeten wir mit diesen visuellen Mitteln einen ganzen Messestand der Firma SEW-EURODRIVE in der virtuellen Realität ab. Das Immersionserleben wurde von den Nutzern durchweg als sehr ausgeprägt beschrieben.

In Zusammenarbeit mit der Firma Festo erstellten wir eine Anwendung zur Darstellung von Produkten mithilfe von Augmented Reality. Produkte werden in der realen Welt virtuell dargestellt und können so zum Beispiel vergrößert oder sogar von innen betrachtet werden.

Der Mixed Stil ist der variantenreichste Stil von allen und wird daher auch am häufigsten eingesetzt. Sein variabler Abstraktionsgrad ermöglicht es zielgerichtet die herausragenden Merkmale eines Produktes oder einer Anwendung zu kommunizieren. Er ist zwischen Realismus und absoluter Abstraktion zuhause und bietet so eine stilisierte Darstellung der Realität. Der Aufwand für die Umsetzung variiert.

Cel Shading ist eine Darstellungstechnik, mit der dreidimensionale Objekte so gerendert werden, dass sie gezeichnet erscheinen – ähnlich einem Trickfilm.

Cel Shading

Hier verlaufen die Schattierungen am Modell nicht weich, sondern es werden nur wenige Helligkeitsstufen genutzt. Die Texturen werden in der Regel sehr einfach gehalten, um den Trickfilmlook weiter zu unterstützen.

Cel Shading ist ein Visualisierungsstil, der klare Formen und Farben bietet, welche die Wahrnehmung und Lesbarkeit der Anwendung steigern können. Richtig eingesetztes, angepasstes Cel Shading hat zudem das Potential, ein sehr einzigartiges Look & Feel darzustellen.

Eine in sich stimmige Cartoon Welt kann eine höhere Akzeptanz haben, als eine nicht perfekte, realistische Welt. Der Stil vereinfacht das Design, wodurch man sehr viel mehr Freiraum bei der Gestaltung hat. Zum Beispiel können Animationen und Effekte hier stark betont oder sogar übertrieben eingesetzt werden, ohne zu irritieren – denn die Welt an sich muss nicht realistisch sein, um stimmig zu wirken.

Die Entscheidung, Cel Shading zu nutzen hängt stark vom jeweiligen Anwendungskontext ab. Wo nicht auf eine fotorealistische Darstellung gezielt wird, kann mit Hilfe von Cel Shading vieles sehr gut visualisiert werden. Die Stärke des Stils liegt in der Untermalung von spielerischen Elementen und sollte vor allem dafür eingesetzt werden.

Cel Shading ist ein Stil, der 3D Objekten eine klare Lesbarkeit im Stil klassischer Trickfilm Animationen gibt. Es wirkt etwas spielerisch und eher freundlich. Dank einer klaren Formsprache ist er gut einsetzbar, solange keine fotorealistische Darstellung in der Anwendung erforderlich ist.

Low Poly

Zu Beginn der intensiven Nutzung von 3D in Computerspielen musste man sich an strenge Limitierungen bei der Erstellung von Objekten halten. Diese beinhalten unter anderem Texturen und Anzahl der verwendeten Flächen zu Darstellung. Diese starken Limitierungen gibt es heute, aufgrund der fortschreitenden Hardwareperformance, nicht mehr und so wird die limitierte Darstellung mittlerweile als Stilmittel bewusst eingesetzt.

Quelle: Overland

Quelle: Superhot

 

Durch den Einsatz von grafischen Effekten, die damals nicht möglich waren, bekommt die eher kantige Darstellung einen neuen Reiz. Die Objekte wirken mit dieser Darstellungsweise klar und illustrativ. Der Stil ist nicht nur visuell stark und performant, sondern auch in der Produktion der wahrscheinlich effektivste. Die Texturen sind meist nur einfarbig oder wenig detailliert und die Stimmung wird durch Licht und Effekte erzeugt. Ein großer technischer Umsetzungsaufwand, wie bei einer realistischen Darstellung ist nicht nötig.

Low Poly eignet sich als grafischer Stil gut, um Prozesse klar darzustellen und die Umsetzungszeit für die Anwendung dabei niedrig zu halten. Wie beim Cel Shading wird die Welt kohärent dargestellt und mischt sich nicht im Stil. Eine Darstellungsweise, die visuell ansprechend und dabei schnell und effektiv umzusetzen ist .

Fazit

Der 3D-Raum wird im Zuge von 3D-Visualisierungen, Augmented und Virtual Reality Applikationen für die Interaktion zwischen Mensch und Maschine immer bedeutsamer. Positiv ist, dass die Freiheitsgrade bei der Gestaltung von 3D-Anwendungen kaum noch durch technische Rahmenbedingungen limitiert werden, so dass sich jeder Anwendungsfall durch eine geeignete Form der Visualisierung unterstützen lässt. Die in diesem Artikel vorgestellten Stile dürfen als Ausgangspunkt und zur Inspiration dienen, stellen aber natürlich nur eine Auswahl dar. Die Gestaltungsmöglichkeiten im 3D Raum sind mannigfaltig und warten nur darauf, in Projekten exploriert zu werden.

Bei weitergehenden Interesse am Thema und an 3D Dienstleistungen, finden Sie weitere Beispiele und Informationen in unserem Servicebereich 3D-Visualisierung.

Koautoren

Dieser Beitrag entstand unter Mitarbeit von Lucas Plabst, der im Frühjahr 2017 in unserem Büro München im Rahmen seines Studiums ein Praktikum absolviert hat. Die Arbeit an Stilfindungen im 3D / AR / VR Umfeld ist ein wichtiger Baustein, der zu erfolgreichen Adaption der neuen Technologien nötig ist.

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Wir sind gespannt auf Ihre Anfrage.

Luzie Seeliger

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