26.06.2014 17:41

«Joystick-Puppe»Animations-Figuren im Nu zum Leben erweckt

Forscher der ETH Zürich haben ein neues Eingabegerät zur Animation von Figuren am Computer entwickelt. Die Erfindung soll die Arbeit von Animationskünstlern erleichtern.

Die Figuren sehen auf den ersten Blick wie Modelle von chemischen Verbindungen aus. In Wahrheit handelt es sich aber um ein neuartiges Eingabegerät zur Animation von 3-D-Modellen am Computer.

Vor allem Animationskünstlern soll der von Forschern der ETH Zürich entwickelte, beliebig zusammenbaubare «Joystick» die Arbeit erheblich erleichtern. Er besteht aus einzelnen Bausteinen, die vom Nutzer zusammengebaut werden und wie das Skelett der später am Computer zu animierenden Figur aussehen.

Die einzelnen Bausteine werden am 3-D-Drucker gefertigt und sind mit Sensoren versehen, die Beuge- oder Drehbewegungen des Modells messen und die Informationen an eine Software übertragen. Diese wiederum errechnet die entsprechende Bewegung der virtuellen Figur und stellt sie am Bildschirm dar.

Hilfe für Künstler

Animationskünstler durchlaufen in der Regel eine lange Ausbildung, bis sie in der Lage sind, virtuelle Figuren zum Leben zu erwecken und realistisch zu animieren. Bisher werden Bewegungen am Computer anhand von Key Frames genannten Einzelbildern, ähnlich wie bei einem Daumenkino, in einen fliessenden Ablauf gebracht. Dabei muss jeder Körperteil der Animationsfigur per Maus für jedes einzelne Bild in die richtige Position gezogen werden - ein mühsames Unterfangen. Das von den ETH-Forschern entwickelte Verfahren hingegen ähnelt dem beispielsweise in der Game-Industrie angewendeten Motion Capturing. Hierbei werden Schauspieler oder Sportler in Sensoren-bestückte Anzüge gesteckt, die ihre Bewegungen exakt registrieren.

«Unsere Software unterstützt den Künstler beim Verknüpfen der Gelenke des selbst zusammengesetzten Geräts mit den virtuellen Gelenken der Animation», erklärt Professorin Olga Sorkine-Hornung. Auf diese Weise kann das System auch Proportionsunterschiede überbrücken. Das bedeutet, dass die Abstände zwischen den einzelnen Gelenken der realen Figur nicht mit denen der virtuellen übereinstimmen müssen. Aus einem Puppenskelett mit kurzem Hals kann in der Animation eine langhalsige Giraffe werden.

Um ihre Forschung voranzutreiben und sie möglichst vielen Nutzern zugänglich zu machen, haben die ETH-Forscher die Pläne für die Bausteine ihres Eingabegeräts öffentlich zugänglich gemacht. «So kann jeder die Elemente drucken», sagt Sorkine-Hornung. Allerdings müsse man für die Integration der Sensoren und Übertragungskabel einen Elektroingenieur beiziehen. Ferner überlegen sich die ETH-Wissenschaftler, dereinst ein aus 25 fertigen Bausteinen bestehendes Set zum Kauf anzubieten. Schliesslich will man das Gerät im August 2014 an der SIGGRAPH präsentieren, einer internationalen Konferenz für Computergrafik und interaktive Technik. Dort wolle man eruieren, ob es eine Nachfrage für ein kommerzielles Angebot des Geräts gebe.

Bewegliches, modulares Eingabegerät zur Animation von 3-D-Modellen am Computer. (Video: Youtube/Alec Jacobson)

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