4.9 - DISPLACEMENT
Während Normal Maps und Bump Maps lediglich das Shading einer Oberfläche beeinflussen – also die Lichtreflexionen auf einer scheinbar unebenen Fläche simulieren – verändern Displacement Maps tatsächlich die Geometrie des Objekts. Sie erzeugen echte Höhen und Tiefen, sodass Licht, Schatten und sogar die Silhouette korrekt berechnet werden – auch aus extremen Blickwinkeln oder in Nahaufnahmen.
Funktionsweise
Eine Displacement Map ist eine Graustufen-Textur, bei der die Helligkeitswerte in Höhen umgerechnet werden:
- Weiß → maximale Erhebung
- Schwarz → maximale Vertiefung
- Grautöne → Zwischenstufen für feine Abstufungen
Blender interpretiert diese Werte und passt die Topologie des Meshes entsprechend an. So entstehen realistische Reliefs, die physisch im Modell vorhanden sind – ein Effekt, der mit Normal Maps allein nicht erreicht werden kann.
Datenqualität und Formate
Für Displacement Maps ist die Bildqualität entscheidend:
- 16-bit oder 32-bit Formate (z. B. PNG, TIFF, EXR) liefern feinere Abstufungen und vermeiden harte Kanten.
- JPG ist ungeeignet, da die Komprimierung Artefakte erzeugt, die im Rendering als unschöne Störungen sichtbar werden.
- Eine gute Map sollte weich abgestufte Übergänge haben – sonst wirkt die Oberfläche „stufig“.
Einbindung in Blender
Displacement Maps werden nicht direkt an den Shader angeschlossen, da sie Geometrie verändern und nicht nur das Lichtverhalten. Typischer Workflow:
- Grundmaterial anlegen – Principled BSDF als Basis nutzen.
- Displacement Node einfügen – die Map wird über diesen Node verarbeitet und an den Material Output → Displacement angeschlossen.
- Displacement Method wählen (Material Properties → Settings → Displacement):
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- Bump Only** → nur optische Täuschung, keine echte Geometrie.
- Displacement** → tatsächliche Geometrieveränderung.
- Displacement and Bump** → Kombination aus realer Geometrie und zusätzlichen Shading-Details für feine Strukturen.
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Subdivision und Modifier
Damit Blender die Höheninformationen der Map umsetzen kann, muss das Mesh genügend Geometrie bieten. Typisch ist ein Subdivision Surface Modifier. In den Properties des Subdivision Surface Modifiers sollte Simple aktiviert sein und ein Häkchen bei Adaptive Subdivision gesetzt sein.
- Ohne zusätzliche Unterteilungen wirkt Displacement grob oder blockig.
- Zu viele Subdivisions machen die Szene unhandlich.
Experimental Mode und Adaptive Subdivision
Echtes Displacement erfordert Cycles im Experimental Mode (Render Properties → Cycles → Feature Set: Experimental).
Erst damit steht Adaptive Subdivision (Micropolygon-Displacement) zur Verfügung.
Vorteile:
- Kameranahe Bereiche werden stark unterteilt → feine Details sichtbar.
- Ferne Flächen bleiben grob → spart Speicher und Renderzeit.
- Geometrie wird nur dort erzeugt, wo sie wirklich gebraucht wird.
Kombination mit Normal Maps
Displacement Maps und Normal Maps entfalten ihre größte Stärke im Zusammenspiel:
- Displacement → für große Reliefs, Höhenunterschiede und realistische Silhouetten.
- Normal Maps → für feine Oberflächendetails wie Poren, Kratzer oder Mikrostrukturen.
Das Ergebnis sind hochrealistische Materialien, die auch bei Nahaufnahmen bestehen, ohne die Szene unnötig zu belasten.
Praxis-Tipp: Verwende Displacement für grobe Formen und Reliefs (z. B. Steine, Felsen, Mauerwerk, Gelände) und ergänze mit Normal Maps für feine Details. So erhältst du maximale Realismus bei effizientem Ressourceneinsatz.