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Super Mario Bros.: Original vs. Vektordarstellung
Super Mario Bros.: Original vs. Vektordarstellung (Bild: Johannes Kopf / Dani Lischinski)

Pixelkunst entpixeln

Pixelige Sprites in skalierbare Vektorgrafiken wandeln

Zwei Forscher haben einen neuen Algorithmus entwickelt, der eine auflösungsunabhängige Vektordarstellung aus Pixel-Kunstwerken (Pixel Art Images) erstellt. Aus einem kleinen pixeligen Supermario-Sprite wird so eine beliebig vergrößerbare, gestochen scharfe Comic-Grafik.

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Unter dem Titel "Depixelizing Pixel Art" stellen Johannes Kopf von Microsoft Research und Dani Lischinski von der Hebräischen Universität von Jerusalem einen neuen Algorithmus vor, der Vektorgrafiken aus Pixelkunst erzeugt, die sich dann beliebig vergrößern lassen. Dazu wandelt der Algorithmus die pixeligen Details in Regionen mit sanft variierenden Schattierungen um, die mit weichen Konturlinien voneinander abgegrenzt werden.

Die Vorlagen für den Algorithmus stammen aus Computerspielen aus den Anfängen der 90er Jahre. Sie wurden damals Pixel für Pixel gesetzt und nicht aus größeren Vorlagen heruntergerechnet. Einige dieser Sprites haben regelrechten Kultstatus erlangt, beispielsweise das Raumschiff aus Space Invaders oder die dreifarbigen Sprites aus Super Mario Bros.

  • Depixelizing Pixel Art
  • Depixelizing Pixel Art: Wirkung optimierter Splines
  • Depixelizing Pixel Art: Algorithmus erkennt Ecken
  • Depixelizing Pixel Art: Bei manchen Vorlagen übertreibt der Algorithmus.
  • Depixelizing Pixel Art: Bomberman in 15 x 23 Pixeln (links), Vektordarstellung mit dem Algorithmus von Kopf und Lischinski (Mitte) und hq4x (rechts)
  • Depixelizing Pixel Art: Vorlage in 32 x 16 Pixeln (links), Vektordarstellung mit dem Algorithmus von Kopf und Lischinski (Mitte) und dem Algorithmus von Orzan, Bousseau, Winnemöller, Barla, Thollot und Salesin (rechts)
  • Depixelizing Pixel Art: Bomberman in 32 x 27 Pixeln (links), Vektordarstellung mit dem Algorithmus von Kopf und Lischinski (Mitte) und Adobe Live Trace (rechts)
  • Depixelizing Pixel Art: Space Invaders jeweils in 8 x 11 Pixeln (links), Vektordarstellung mit dem Algorithmus von Kopf und Lischinski (Mitte) und bikubisch (rechts)
  • Depixelizing Pixel Art: Toad in 16 x 27 Pixeln (links), Vektordarstellung mit dem Algorithmus von Kopf und Lischinski (Mitte) und hq4x (rechts)
  • Depixelizing Pixel Art: Axe Battler in 43 x 71 Pixeln (links), Vektordarstellung mit dem Algorithmus von Kopf und Lischinski (Mitte) und Photo Zoom 4 (rechts)
  • Depixelizing Pixel Art: Yoshi in 15 x 23 Pixeln (links), Vektordarstellung mit dem Algorithmus von Kopf und Lischinski (Mitte) und Adobe Live Trace (rechts)
  • Depixelizing Pixel Art: Mario im Nearest-Neighbor-Verfahren (links), Vektordarstellung mit dem Algorithmus von Kopf und Lischinski (Mitte) und hq4x (rechts)
  • Depixelizing Pixel Art: Kopf aus Doom in 24 x 29 Pixeln mit Antialiasing (links). Die Vektordarstellung mit dem Algorithmus von Kopf und Lischinski (rechts) sieht nicht gut aus.
  • Vektorisierungsalgorithmen im Vergleich: Photo Zoom 4 (links),  hq4x (Mitte) und Adobe Live Trace (rechts)
  • Bomberman: Vergrößerung mit Nearest Neighbor
  • Bomberman: Vektordarstellung mit dem Algorithmus von Kopf und Lischinski
  • Skelett aus Golden Axe: Vergrößerung mit Nearest Neighbor
  • Skelett aus Golden Axe: Vektordarstellung mit dem Algorithmus von Kopf und Lischinski
  • Yoshi aus Super Mario World: Vergrößerung mit Nearest Neighbor
  • Yoshi aus Super Mario World: Vektordarstellung mit dem Algorithmus von Kopf und Lischinski
  • Bowser aus Super Mario World: Vergrößerung mit Nearest Neighbor
  • Bowser aus Super Mario World: Vektordarstellung mit dem Algorithmus von Kopf und Lischinski
  • Eric ais Vikings: Vergrößerung mit Nearest Neighbor
  • Eric ais Vikings: Vektordarstellung mit dem Algorithmus von Kopf und Lischinski
  • Setup-Icon aus Windows 3.1: Vergrößerung mit Nearest Neighbor
  • Setup-Icon aus Windows 3.1: Vektordarstellung mit dem Algorithmus von Kopf und Lischinski
Depixelizing Pixel Art: Toad in 16 x 27 Pixeln (links), Vektordarstellung mit dem Algorithmus von Kopf und Lischinski (Mitte) und hq4x (rechts)

Der Algorithmus von Kopf und Lischinski setzt genau da an. Durch die aufwendige Gestaltung der einzelnen Pixel enthalten die Grafiken ausreichend Ausdruck, um daraus Vektordarstellungen zu erzeugen. Algorithmen zur Umwandlung von natürlichen Bildern liefern nach Ansicht der Forscher bei Pixelkunst keine brauchbaren Ergebnisse, denn jeder einzelne Pixel kann ein wichtiges Detail darstellen. Speziell für Pixelkunst erzeugte Algorithmen würden meist stufige Kanten liefern und nur bedingt vergrößerbare Ergebnisse liefern.

Depixelizing Pixel Art: Echtzeitdarstellung von Spielen im Blick 

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irata 01. Jun 2011

Wobei es festzustellen gilt, was "rund" sein soll - bei Rastergrafik ist das nicht...

Der Kaiser! 01. Jun 2011

Die Alternative zum wegrennen ist, zuhören. Denn vielleicht ist ein Körnchen Wahrheit in...

irata 29. Mai 2011

Mit Skalierung und Vektorisierung hab ich mich jetzt erst kurz auseinandergesetzt, als...

JTR 28. Mai 2011

Ich finde bei den Vergrösserungen sieht man bei extremen Beispielen, dass die Super Eagle...

Der Kaiser! 28. Mai 2011

Vermutlich noch nicht.

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