Unser grösstes Organ, die Haut, ist vielschichtig und komplex. Auch optisch. Falten und Fältchen, Härchen, kleinere und grössere Unregelmässigkeiten im Farbton etc. machen die Haut auch für Computergrafiker zu einer grossen Herausforderung. Insbesondere wenn es darum geht, 3D-Szenen in Echtzeit (foto)realistisch zu rendern, z.B. in Spielen, stösst Hard- und Software rasch an Leistungsgrenzen.

Volumenstreuung

Eine weitere Besonderheit der Haut ist ihre teilweise Lichtdurchlässigkeit. Licht, welches auf der Haut auftrifft, wird nicht nur auf deren Oberfläche nach dem einfachen Reflexionsgesetz (Gleicher Austritts- wie Eintrittswinkel) reflektiert, sondern dringt teilweise in tiefere Schichten ein, wo es dann sehr viel unvorsehbarer reflektiert wird. Dieser Effekt wird Volumenstreuung genannt (engl. subsurface scattering).

Der Programmierer Jorge Jimenez hat in diesem Bereich einen Durchbruch geschafft. Mit der Technik «Separable Subsurface Scattering (SSS)», ermöglicht er, menschliche Haut mit nicht extrem hoher Rechenleistung und somit auf handelsüblicher Hardware in Echtzeit zu rendern.

Folgendes Video zeigt eindrückliche Ergebnisse:

Jorge Jimenez forscht an der Universität Zaragoza im Bereich Echtzeitgrafik und Spezialeffekte.

Links:

• Blog von Jorge Jimenez und sein Artikel zum Abschluss seiner Hautforschungen
• Wikipedia-Artikel «Volumenstreuung» (engl. Sub Surface Scattering, SSS)