Texel-Dichte

Besonders im Bereich von Videospielen ist die sog. Texel-Dichte ein wichtiges Maß. Die Texel-Dichte gibt an, wie viele Textur-Pixel pro Objektfläche projiziert werden. Es gibt im Wesentlichen 3 Gründe, sich um Texel-Dichten zu kümmern:

Texturauflösung: ist die Texel-Dichte zu klein, erscheinen Texturen schwammig, wenn man sich ihnen nähert. Ist sie zu groß, erscheinen die Texturen zwar auch aus der Nähe knackig, aber Sie verschwenden unter Umständen kostbare UV-Fläche.
Texturhomogenität: in einer Szene stechen Objekte heraus, die eine völlig andere Texel-Dichte als ihre Umgebung haben. Das kann z.B. bei Videospielen die Immersion stören. Hier gilt es also zu beachten, ähnliche Texel-Dichten in einer Szene zu verwenden (s.a. Video unten).
Textureffizienz: Videospiele-Engines haben eher begrenzte Speicher- und Rechenkapazitäten und damit gilt für die Texel-Dichte, sie möglichst niedrig zu halten und trotzdem gut auszusehen. Deswegen werden z.B. bei Videospielproduktionen für Assets Texel-Dichten festgelegt, die die Mitarbeiter einhalten müssen, um eine schnelle und qualitativ gute Texturdarstellung in allen Spielsituationen zu gewährleisten.

Sie merken schon, hier wurden gerade mehrmals Videospiele erwähnt, bei denen Texel-Dichten eine Rolle spielen. Tatsächlich sind im Bereich des 3D-Renderings z.B. konstante Texel-Dichten nicht so wichtig, da im Gegensatz zu Videospielen die Kameraperspektiven feststehen und nicht aus jeder Perspektive perfekt aussehen müssen. Auch nimmt die Echtzeitdarstellung eine - bis dato - eher untergeordnetere Priorität ein.

Um Texel-Dichten berechnen zu können und Sie beim Aufteilen der UV-Inseln auf neue UV- bzw. UDIM-Kacheln zu unterstützen, gibt es die Einstellungen und Befehle dieses UV-Manager-Tabs. Beachten Sie auch die UDIM-Funktionalität, mit der Sie bequem UV-Inseln auf neue UDIM-Kacheln schieben können und somit fast unbegrenzt Texturfläche zur Verfügung haben.

Sie können folgende Einstellungen und Buttons verwenden:

Map-Größe (px)

Hier kann eine Map-Ziel-Größe in Pixel frei eingestellt werden.

Sie finden rechts ein kleines Menü, wo eine der der gängigen Texturgrößen (z.B. 2k, 4k, 8k entsprechend 2048*2048, 4096*4096, 8192*8192 Pixel - Texturen sind entsprechend einer UV-Kachel meist quadratisch) ausgewählt werden kann.

Nur mit dieser Einstellung - und einem im Objekt-Manager selektierten Objekt oder UVW-Tag - kann eine Texel-Dichte errechnet oder weiter unten UV-Selektionen skaliert werden. Cinema 4D ermittelt dazu die Objektfläche und kann dann eine Textur-Dichte anzeigen.

Selektierte errechnen

Dieser Befehl errechnet Ihnen für selektierte UV-Polygone aus der Map-Größe und der Mesh-Fläche die durchschnittliche Texel-Dichte und zeigt sie darunter an.

Texel-Dichte (px/cm)

Von oben nach unten: kleinere, größere, inhomogene Texel-Dichten (durch variiertes UV-Mesh).

Hier werden errechnete Texel-Dichten (Selektierte errechnen) bzw. Zieldichten (die Setzen-Buttons) angezeigt. Haben Sie z.B. UV-Polygone unterschiedlicher Texel-Dichte und Sie wollen diese angleichen, gehen Sie folgendermaßen vor:

Selektieren Sie ein paar UV-Polygone der gewünschten Ziel-Texel-Dichte und klicken Sie auf Selektierte errechnen. Der Zielwert wird bei Texel-Dichte angezeigt.
Selektieren Sie die anzupassenden UV-Polygone und klicken Sie auf Selektierte setzen. Der noch eingetragene Zielwert wird für die Selektion übernommen und die UV-Polygone entsprechend skaliert.

Ansonsten können Sie hier aber auch gewünschte Texel-Dichten einfach eintragen und diese dann mit den 3 Buttons unten auf andere UV-Polygone übertragen.

Hinweis: Die Texel-Dichte hängt allgemein von 3 Faktoren ab:
- der Map-Größe, also der Größe der Textur-Bitmap.
- der Objektgröße des 3D-Objekts in der Szene.
- der UV-Polygongröße bzw. -fläche.
D.h. je größer die Map und/oder UV-Polygone und kleiner die Objektgröße, desto größer die Textur-Dichte und umgekehrt.

Sie finden rechts ein kleines Menü, in dem Sie eine der der gängigen Texel-Dichten auswählen können. Um dafür mal ungefähre Anhaltswerte zu geben: im Videospielbereich werden grob 3 Spieltypen unterschieden, bei denen die Kamera generell mehr oder weniger nahe an Assets heranfahren kann. Wählen Sie dafür also z.B. folgende Texel-Dichten:

First Person (Spiele aus der Egoperspektive): z.B. 10.24
Third Person (Spiele bei denen die Kamera hinter der Spielfigur platziert ist): z.B. 5.12
Top Down (Spiele von denen man von oben auf das Geschehen blickt): z.B. 2.56 oder kleiner.

Allgemein gilt: je näher die Kamera am Asset ist, desto höher sollte die Texel-Dichte sein. So können Sie in einem First Person Shooter z.B. beliebig nahe an ein Asset herangehen, deshalb sind hier eher größere Texel-Dichten nötig.

Sie können die Texel-Dichte übrigens auch visualisiert im Textur-UV-Editor und in der Ansicht darstellen lassen: siehe dazu Einfärbung (UV-Einstellungen, Tab “Anzeige”).

Selektierte setzen

Hiermit setzen Sie selektierte UV-Polygone auf die aus Map-Größe und Texel-Dichte errechnete, durchschnittliche Fläche.

Setze aktuelle Kachel

Ist auf einer Kachel auch nur ein UV-Polygon selektiert, werden alle anderen auf dieser Kachel befindlichen UV-Polygone ebenfalls auf die aus Map-Größe und Texel-Dichte errechnete durchschnittliche Fläche gesetzt.

Alle setzen

Hiermit skalieren Sie das komplette UV-Mesh, egal, ob selektiert oder nicht und auf welcher Kachel auch immer sich Teile davon befinden, auf die aus Map-Größe und Texel-Dichte errechnete durchschnittliche Fläche.