Technik
Wie aus einem Höhenmodell eine Fels-Zeichnung wird – Schritt für Schritt. Der Algorithmus geht auf R. Geisthövel (ETH Zürich, 2017) zurück; unsere Umsetzung ist eine eigenständige Reimplementierung, erweitert für den Maßstab ganzer Länder. Beispiel: das Weisshorn.
Stufe 1 · Generalisierung
Bevor gezeichnet werden kann, wird das Höhenmodell aufbereitet. Das rohe Gelände wird entlang der Falllinien geglättet 1 – eine Line Integral Convolution, die Rauschen entfernt, ohne Grate und Rinnen zu verwischen. Aus dem geglätteten Modell entsteht ein erstes Schräglicht-Relief 2, das dem Gelände Plastizität gibt. Die Hangneigung 3 zeigt, wie steil jeder Punkt ist. Flache Bereiche 4 werden erkannt und markiert, weil dort später nicht schraffiert wird.
Stufe 2 · Schräglicht & Kanten
Das Gelände wird aus mehreren Richtungen beleuchtet: drei Schräglicht-Ebenen 123 betonen jeweils andere Formen des Reliefs. Eine Kantenerkennung 4 findet die markanten Geländelinien, und daraus werden die Falllinien-Pfade 5 extrahiert – die Spuren, entlang derer später die Schraffur gezogen wird.
Stufe 3 · Topologie
Die einzelnen Kantenlinien müssen zu einem zusammenhängenden Netz verknüpft werden. Aus den Pfad-Punkten wird eine Triangulation aufgebaut 1, die benachbarte Linien verbindet. Daraus entsteht ein Kanten-Graph 2 – die Pipeline weiß nun, welche Geländelinien zusammengehören und wie das Relief-Skelett vernetzt ist.
Stufe 4 · Reliefskelett
Jede Linie wird klassifiziert – Hauptgrat, Nebengrat oder Nebenform – und in ein Skelett eingetragen 1. Dieses Gerüst 2 legt fest, wo das spätere Relief hell oder dunkel wird; eine Maske 3 markiert die festen Stützstellen, an denen die Schattierung verankert ist.
Stufe 5 · Flächenschattierung
Zwischen den Skelettlinien wird die Fläche schattiert. Grate geben helle, Rinnen dunkle Randwerte vor; dazwischen interpoliert ein Gleichungslöser (Laplace-Problem) sanft und gleichmäßig 1. So wird aus dem Linien-Gerüst eine durchgehende, plastische Relieffläche 2.
Stufe 6 · Politur
Das Relief wird verfeinert. Ein Konvergenz-Index 2 betont Kämme und Mulden, flache Bereiche werden beruhigt und eine Textur-Diffusion glättet die Übergänge. Ergebnis ist das fertige Schummerungs-Relief 1 – die plastische Grundlage, auf die anschließend die Fels-Striche kommen.
Stufe 7 · Form- & Konturstriche
Entlang der Kanten entstehen Strichbänder, die Form und Kontur betonen: Formlinien 1, Grat-Linien 2 und „Mach-Bänder" 3, die den Kontrast an Kanten verstärken. Sie werden im Finale über die Schraffur gelegt und geben der Zeichnung Schärfe.
Stufe 8 · Fels-Schraffur
Der eigentliche Zeichenschritt: ein Streamline-Renderer zieht die Striche entlang der Falllinien 1, mit variabler Dichte und leichten zufälligen Variationen – damit es handgezeichnet wirkt statt mechanisch. Die Fels-Maske 2 begrenzt, wo überhaupt schraffiert wird; steile Felskanten werden gesondert betont.
Stufe 9 · Endkomposition
Alle Ebenen werden pixelweise zusammengerechnet: Schraffur, Form- und Konturstriche, Grat-Linien und Mach-Bänder mischen sich zum fertigen Fels-Bild 1. Transparent hinterlegt liegt es später über dem Reliefschummerungs- und Höhenlinien-Layer der Karte.
Das Kartenergebnis
Erst das Zusammenspiel ergibt das Kartenbild: die Fels-Schraffur über der Reliefschummerung. Die Schummerung trägt die räumliche Plastik, die Striche die Felsstruktur.