Schattierung von Geländemodellen

Beleuchtung von Nordwesten

Beleuchtung von Westen

Beleuchtung von Osten

Beleuchtung von Süden

Beleuchtung von Norden

Beleuchtung von oben

Oberfläche mit metallischem Glanz

Prinzip der Schattierung

Die Helligkeit der Fläche entspricht dem Cosinus des Winkels zwischen Flächennormalen (N) und Lichtrichtung (L).

Dreidimensionale, schattierte Darstellung des Matterhorns

Dreidimensionale, schattierte Darstellung des Matterhorns mit Schlagschatten

Historisches

• Mitte des 19. Jahrhunderts erste Versuche von Wiechel, die kartografische Reliefschattierung auf eine mathematische Basis zu stellen
• In den 1960er Jahren berechnet Yoëli Schattierungswerte mit elektronischen Rechenmaschinen und setzt belichtete Grauwerte zu einem Reliefmosaik zusammen
• In den 1970er Jahren berechnet Brassel Reliefschattierungen nach den Beleuchtungsregeln der Kartografie. Ausgabe auf präparierten Kettendruckern
• In den 1980er Jahren Versuche mit fotorealistischer Schattierung (Spiegelreflexion, Glanzlichter) Gouraud-Schattierung: Interpolation von Helligkeitswerten. Phong-Schattierung: Interpolation von Oberflächennormalen.

Die Begriffe "Schattierung" und "Schatten" werden klar voneinander unterschieden. Die Berechnung der Schattierung erzeugt keinen Schatten. Schattierung ist eine lokale Operation, bei der aus der Position der Lichtquelle und der Ausrichtung eines Oberflächenelements ein Helligkeitswert berechnet wird. Die Berechnung des Schattens ist eine globale Operation, da prinzipiell jedes Objekt eine Schatten auf ein anderes Objekt werfen kann.