Es gibt sie tatsächlich noch – auch wenn sie heute beinahe ausschließlich auf Englisch publizieren: Deutsche Wissenschaftler, die faszinierende Fortschritte bringen. So zum Beispiel das Forschertrio um Dr. Ing. Thorsten Thormälen, Tobias Ritschel und Makoto Okabe vom Max-Planck-Institut für Informatik und dem Exzellenz-Cluster der Universität des Saarlandes. Wie der Informationsdienst der Wissenschaft (IdW) mitteilt, haben die Jungs etwas gezaubert, was die Videoproduktionswelt revolutinieren dürfte, wenn es ein cleverer Software-Anbieter denn richtig vermarktet: Auf der CEBIT (2. – 6. März) werden die Wissenschaftler (Halle 9, Stand B 43) das “Interactive Reflection Editing”-Verfahren vorstellen. Im Kern geht es darum, auch dem ungeübteren Video-Editor ein absolut einfach zu bedienendes Instrument an die Hand zu geben, um absolut realistisch wirkende Reflexionen auf die unterschiedlichsten Objekte zu bringen, kurz: High-End-Computergrafik-Animation für Menschen wie Du und ich.

Wie der IdW weiter mitteilt, war es bisher eine Herausforderung für hochspezialisierte Experten, in computeranimierten Filmen realistische Reflexionen auf Objekte zu zaubern. Die Video-Nachbearbeitung war extrem zeitraubend und in der Folge auch extrem teuer. Mit der neuen Software aus dem Max-Planck-Institut für Informatik in Saarbrücken wird dieser Prozess nicht nur kinderleicht umsetzbar, sondern gewiss auch deutlich billiger – der Druck zu immer aufwendiger wirkenden Videos für Unternehmen und sonstige Institutionen bei gleichzeitig wachsendem Kostendruck wird täglich größer.

Aus denselben Labors der Saarländer stammt auch eine Software, mit der sich im Handumdrehen dreidimensionale Abbildungen realer Objekte in virtuelle Filmszenen einbauen lassen. Wer gerne die Hochglanz-Werbespots der Autoindustrie im TV beobachtet, die unserallerDominanz-Gen kitzeln, wenn also ein brillant blitzendes Auto durch den Werbespot braust, durch Straßenschluchten oder über gleißend hellen Wüstensand gleitet, dann handelt es sich meistens um kein Gefährt mehr aus Stahl, sondern um ein künstliches Abbild aus dem Computer. Profis der Werbe- und Autoindustrie überlassen beim Appetitanreger nichts dem Zufall. Weil kein Fotoapparat, keine Filmkamera den Autolack in Bewegung so idealisiert blinken läßt wie ein Computer, setzen professionelle Animationsspezialisten nicht nur teuere Rechnerkapazitäten und Software-Module der Oberklasse ein – im Film längst Standard, stößt die Computeranimation aber in der Praxis der Unternehmenskommunikation gerade für kleinere Unternehmen immer noch an ihre Grenzen – und gerade dann, wenn es darum geht, perfekte Reflexionen auf Lack oder andere glatte Oberflächen zu zaubern. Der Informatiker Thorsten Thormählen hat nun eine Methode entwickelt, mit der sich täuschend echte Computergrafiken sehr viel einfacher und schneller erzeugen lassen als bisher.

Laut Pressemitteilung, im Video übrigens sehr anschaulich dargestellt, lassen sich mit Thormälens Software nun in Windeseile Lichtreflexe auf der Oberfläche virtueller Objekte zaubern. Bisher war das ausgesprochen knifflig: Weil ein virtuelles Objekt in der Animation eben nur dann überzeugend aussieht, wenn sich in seiner Oberfläche Sonne und Umgebung spiegeln, müssen Grafiker oder Video-Editoren realitätsnahe Spiegelungen auf den Lack eines Autos, Scheiben oder Scheinwerfer programmieren. Hier hat sich dank professioneller Video-Animationssoftware wie zum Beispiel FINAL CUT PRO von Apple schon viel für die “Demokratisierung” von Animationen getan. Problematisch wurde es aber meistens dann, wenn die Reflexionen zum Schluss noch einmal nachbearbeitet werden müssen: Ein Rendite-Killer-Auftrag für Postproduktionsbuden, wenn der Cutter Lichtreflexe Stück für Stück aus der Grafik löschen und neu einzeichnen muss.

Mit Thormälens Software wird dieser Prozess automatisiert. Jetzt genügt es, die Lichtreflexe in der Grafik anzuklicken und mit der Computer-Maus zu verschieben, zu stauchen oder zu dehnen, bis der Reflex an der gewünschten Stelle sitzt. Auch störende Lichtpunkte kann man nun einfach über den virtuellen Lack schubsen. Klingt simpel, ist aber das Ergebnis eines mathematischen Hochleistungsverfahrens, so Thormählen. “Denn beim Verschieben müssen in Bruchteilen von Sekunden die alte und neue Position vieler Hundert Pixel gleichzeitig berechnet werden.” Die Kunst bestand also darin, eine Rechenvorschrift zu entwickeln, die die Datenmenge bewältigt, aber die Rechenkapazität des Computers nicht überfordert, damit das Bild beim Bearbeiten nicht ins Stocken gerät. Kein Wunder, daß Thormählens Entwicklung bereits bei einer der weltweit wichtigsten Computergrafik-Messen, der Siggraph Asia in Japan, für Aufsehen gesorgt hat.

Damit nicht genug: Thormälen stellt außerdem einen weiteren Wissenschaftsknaller vor: Die Übertragung eines realen Objekts in eine computeranimierte Filmszene. Wer heute das Abbild eines realen Autos in den Rechner übertragen will, greift zum sündhaft teuren Laserscanner, der eine digitale Kopie des echten Gegenstands erzeugt. Solche Scanner können sich aber nur wenige Filmproduzenten leisten. Thormählen hat deshalb ein zugleich schnelleres und billiges Verfahren entwickelt. Alles, was er braucht, ist eine handelsübliche Videokamera. Anschließend einmal um das Objekt herumgehen, ein echtes Auto zum Beispiel -  und diese 360-Grad-Videosequenz in den Computer überspielen. Die von Thormälen entwickelte Software extrahiert dann aus dem bewegten Bild die 3D-Information des Gegenstands und wandelt diese in ein dreidimensionales Objekt, das man anschließend in beliebige Filmszenen einbauen kann. “Künftig könnten Computer-Spiel-Begeisterte ihr eigenes Auto filmen, in das Lieblings-Computerspiel einbauen und damit Rennen fahren.”

“3D Szenenanalyse” nennt Thormählen dieses Videoextraktionsverfahren. “Ein Trick besteht darin, in der bewegten Szene markante Referenzpunkte zu bestimmen und deren Position zu berechnen. Daran kann man dann die Lage und Gestalt des eigentlichen Objekts, zum Beispiel des Autos, bestimmen.” Klingt kompliziert, ist aber deutlich einfacher als bei älteren Methoden – bisher mussten die Filmspezialisten aufwendig Orientierungspunkte, sogeannte Marker auf das Auto und in den Hintergrund kleben, um anschließend Lage und Gestalt des Autos zu berechnen. “Unser Verfahren ermittelt im Video seine eigenen Referenzpunkte und ist damit deutlich anwendungsfreundlicher.”

Neben der Nutzung für Computerspiele sieht Thormälen auch praktischen Nutzung in der Darstellung der Position von endoskopischen, medizinischen Geräten bei Schlüssellochoperationen in einem Videobild: Der Arzt findet damit rascher und preiswerter Orientierung im Körper des Patienten. Last not least: Beim Sporttraining könnte man aus dem Video des Sportlers in Aktion eine virtuelle 3D-Gestalt errechnen, um so Bewegungsabläufe zu studieren und systematisch zu verbessern – für Patienten in der Reha auch das: ein Riesenfortschritt – für Rehakliniken von morgen ein absolutes Muss.

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This entry was posted on 23. Februar 2010 at 20:37 and is filed under Best Practice, How to, Medien, Technologie. You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed.