Texel-Density berechnen: Formel, Tabelle, Faustwerte

Was Texel-Density misst

Texel-Density beschreibt, wie viele Texturpixel – Texel – auf einen Meter reale Flächengröße fallen, meist angegeben in Pixel pro Meter (px/m) oder Pixel pro Zentimeter (px/cm). Die Foundry-Dokumentation zu Modo definiert das Werkzeug entsprechend: Es skaliert UV-Inseln so, dass sie eine vorgegebene Anzahl Texturpixel pro Meter realer Größe belegen, und nennt als Beispiel eine Textur mit 512 Pixel pro Meter, die eine 1-Meter-Fläche mit 2 UV-Einheiten einer 256×256-Textur oder mit einer halben UV-Einheit einer 1024×1024-Textur füllt. Die Auflösung der Textur allein sagt also noch nichts über die wahrgenommene Schärfe aus – erst im Verhältnis zur Fläche, auf die sie gelegt wird, ergibt sich ein Wert, den man mit anderen Texturen vergleichen kann.

Für uns als Anbieter kachelbarer Texturen für LS25-Mods ist das wichtig, weil unsere fünf Texturen unterschiedliche Kachelmaße haben. Eine 4K-Textur ist nicht automatisch schärfer als eine andere 4K-Textur, sobald beide auf unterschiedlich große Flächen gelegt werden.

Die Texel-Density gilt dabei automatisch für das komplette Kartenset einer Textur, nicht nur für ein einzelnes Bild. Weil Basecolor, Roughness, Metallic, AO, Height und die gepackte ARM-Karte alle dieselbe UV-Zuordnung teilen, wie in der Anleitung zu PBR-Texturen beschrieben, reicht eine einzige Texel-Density-Rechnung für das ganze Set.

Die Formel

Die Berechnung ist eine einfache Division:

Texel-Density (px/m) = Auflösung der Textur (px) ÷ Kachelmaß (m)

Eine 2048-Pixel-Textur mit einem Kachelmaß von 1 Meter ergibt exakt 2048 px/m. Verdoppelt sich das Kachelmaß auf 2 Meter, halbiert sich die Texel-Density auf 1024 px/m – bei unveränderter Dateiauflösung verteilen sich dieselben Pixel auf die doppelte Fläche.

Wichtig ist dabei die Reihenfolge der Schritte: Erst steht das reale Kachelmaß fest – bei uns durch das UV-Layout der Textur vorgegeben –, dann wählt man die passende Auflösung dazu. Wer stattdessen zuerst eine Auflösung festlegt und danach irgendein Kachelmaß auf das Modell legt, bekommt am Ende einen Texel-Density-Wert, der eher zufällig als geplant zustande kommt. Wer sein Modell zuerst in SketchUp aufbaut, findet die nötigen Schritte für ein korrektes, reales Kachelmaß in der SketchUp-Anleitung – ohne eine verlässliche reale Skala im 3D-Programm lässt sich die Formel oben gar nicht sauber anwenden.

Unsere Werte, nachgerechnet

Die folgende Tabelle zeigt die Texel-Density all unserer fünf kachelbaren Texturen in allen drei Auflösungsstufen, berechnet nach der Formel oben und mit python3 auf ganze Pixel pro Meter gerundet:

Auffällig ist Corrugated Metal 01: Mit nur 0,684 Meter Kachelmaß erreicht sie schon in 2K mehr px/m als jede andere Textur dieser Liste in 4K. Wer diese Textur großflächig auf eine Scheunenwand legt, kann deshalb oft eine Stufe niedriger greifen als bei Cobblestone 01 mit ihrem deutlich größeren 1,5-Meter-Kachelmaß, ohne dass die wahrgenommene Schärfe darunter leidet.

An Oak Planks 01 lässt sich das Prinzip gut zeigen: Die Textur kachelt alle 1,2 Meter, deutlich gröber als die 1,0-Meter-Kachel von Cracked Concrete 01. Bei gleicher Dateiauflösung von 4096 Pixeln kommt Oak Planks 01 deshalb nur auf rund 3.413 px/m statt auf 4.096 px/m – nicht weil die Datei kleiner wäre, sondern weil sich dieselben Pixel auf eine größere reale Fläche verteilen.

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Texel-Density in der 3D-Software prüfen

Die Rechnung von Hand funktioniert gut für eine einzelne Kachelfläche, wird aber unpraktisch, sobald ein Modell aus vielen unterschiedlich großen Flächen besteht. Für genau diesen Fall listet der Texel-Density-Leitfaden von Beyond Extent gängige Werkzeuge: Für Blender existiert mit dem "Texel Density Checker" ein häufig genutztes Zusatz-Add-on, und Maya bringt eine eigene Texel-Density-Funktion direkt im UV-Toolkit mit. 3ds Max hat dagegen kein natives Texel-Density-Werkzeug – hier übernehmen verbreitete kostenlose Zusatz-Skripte wie das MaxScript "Texel Density Tool" diese Aufgabe. Alle diese Werkzeuge berechnen im Kern dieselbe Formel wie oben, nur automatisch für jede UV-Insel einzeln und meist mit der Möglichkeit, mehrere Objekte auf einen gemeinsamen Zielwert anzugleichen.

Faustwerte – und warum sie nur mit Vorsicht gelten

Eine allgemeingültige Zielgröße für "gute" Texel-Density gibt es nicht, weil sie vom Kameraabstand im jeweiligen Spiel abhängt. Der Umgebungskünstler Timothy Dries (Beyond Extent, Playground Games) beschreibt in seinem Texel-Density-Leitfaden, dass Ego-Perspektiven-Spiele wegen der Nähe der Kamera zur Geometrie die höchste Texel-Density brauchen, Third-Person-Spiele etwas weniger, und Top-Down-Spiele mit dem größten Kameraabstand am wenigsten. Für private Projekte und Portfolio-Arbeiten nennt derselbe Leitfaden einen Wert von etwa 2.048 px/m (20,48 px/cm) als "mehr als genug", verbunden mit dem Rat, nicht unnötig zu 8K oder 16K zu greifen, nur weil es möglich ist.

LS25 wird überwiegend aus einer Kamera gespielt, die deutlich weiter von der Geometrie entfernt ist als in einem Ego-Shooter, aber näher als in einem reinen Top-Down-Spiel – am ehesten vergleichbar mit einer Third-Person-Perspektive. Für Flächen, die Spieler regelmäßig aus wenigen Metern Entfernung sehen, etwa Fassaden an begehbaren Höfen, ist unsere 4K-Stufe meist die richtige Wahl; für Hintergrundflächen oder große, selten aus der Nähe betrachtete Dächer reicht häufig 2K.

Bezug zum Kameraabstand

Je näher die Kamera einer Fläche kommt, desto mehr Bildschirmpixel bedeckt jeder einzelne Texel – und desto eher fällt eine zu niedrige Texel-Density als Unschärfe auf. Bei einer Fläche, die Spieler nie aus der Nähe sehen, etwa ein Scheunendach, das nur von der Straße aus sichtbar ist, bleibt eine niedrigere Texel-Density unbemerkt, weil die Textur ohnehin klein auf dem Bildschirm dargestellt wird. Deshalb lohnt sich die Frage vor der Wahl der Auflösung immer zuerst: Wie nah kommt die Kamera dieser Fläche im Spiel normalerweise?

Dieselbe Überlegung gilt in die andere Richtung für begehbare Innenräume, etwa in einem selbst gebauten Hofgebäude: Steht die Kamera dort dauerhaft nur wenige Meter von einer Wand entfernt, lohnt sich die höhere Texel-Density der 8K-Stufe eher als bei einer Außenfassade, die man meist nur im Vorbeifahren sieht. Es gibt also nicht die eine richtige Auflösung pro Textur, sondern eine passende Auflösung pro Verwendung.

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