5.1.5. 3D-Animations-Software

Sind künstliche Räume bzw. künstliche Körper erst einmalmit Hilfe des Computers kreierbar, will man als nächsten Schritt überdie Möglichkeit verfügen, die geschaffenen Körper sich bewegenzu lassen. Diesem Wunsch, Körpern "Leben" einzuhauchen, wird durchsogenannte Animationssoftware entsprochen. Die Verfahren von Animationssoftwaresind im Einzelnen recht unterschiedlich und kompliziert. Dennoch erinnern siean bestimmte Arbeitsabläufe bei der Produktion von Zeichentrickfilmen. Inder Regel wird ein vorher im Modeller erschaffener 3-D-Körper anbestimmter Stelle (X-, Y-, Z-Koordinaten) im Raum (Stage = eng. Bühne)positioniert. Der Raum wird dabei meistens durch drei Ebenen, die X-, Y-, undZ-Ebene definiert. Dies erfordert vom Anwender einiges räumlichesVorstellungsvermögen. Als nächster Schritt muß das Objekt, demBewegung suggeriert werden soll, in einigen Bewegungsphasen erneut gezeichnetwerden. Man denke hierbei zum Beispiel an einen fliegenden Vogel, dessenFlügelschlag in mehreren Phasen nachgezeichnet werden muß und dessenveränderte Position im Raum (Bewegungsrichtung) definiert werdenmuß.

Die eigentliche Aufgabe der Animationssoftware besteht nun darin, dem Anwendereine ganze Reihe von Zwischenzeichnungen, die sich aus Positionsänderungund Objektveränderung ergeben, zu ersparen. Werden für denFlügelschlag eines Vogels z. B. 10 Einzelbilder (eng. Frames) gezeichnet,würden diese noch nicht ausreichen, dem menschlichen Auge Bewegung zusuggerieren. Damit eine "ruckfreie" Bewegung erreicht werden kann, müssenmindestens 25 Einzelbilder pro Sekunde auf das menschliche Auge projeziertwerden. Sind für unseren Vogel jedoch erst einmal 10 Frames gezeichnetworden, so kann der Computer die "fehlenden" Bewegungsphasen (des Flügels)zwischen zwei Zeichnungen selber berechnen, sprich selber zeichnen. Die vomZeichner tatsächlich angefertigten Bewegungsphasen, die der Computerfür die Berechnung der noch fehlenden Bewegungsphasen zu Grunde legt,bezeichnet man als Keyframes. Deshalb bezeichnet man dieses Verfahren auch alsKeyframe-Verfahren.

Die bisherigen Erläuterungen zur Animationssoftware lassen zum einenerahnen, daß selbst kurze Animationen nur mit relativ großemAufwand zu erstellen sind, zum anderen, daß große Mengen anInformation zu verarbeiten sind - mithin leistungsfähige Computerbenötigt werden. Die benötigte Rechnerleistung steigt dabei sowohlmit der Anzahl der bewegten Objekte als auch mit ihrer Größe. Um denimmensen Rechenaufwand etwas einzudämmen bedienen sich fast alleAnimationsprogramme eines Tricks. Da sich von einem Frame zum Nächsten oftnicht der ganze Bildinhalt (Bühne, Hintergrund) verändert(Redundanz!), sondern nur die sich bewegenden Objekte, braucht die Software nurletztere neu berechnen (Cel-Animation). Den Prozeß der Berechnung derEinzelbilder bzw. Frames bezeichnet man als Rendering. Das Berechnen der Frameskann nach verschiedenen Rendering-Methoden erfolgen. Die verwendeteRendering-Methode bestimmt die Darstellungsqualität der Objekte und dieZeit, die für das Rendering benötigt wird. Im einfachsten Fall wirdein Objekt als 3D Drahtgitter-Modell dargestellt. Das beste und langwierigsteRendering-Verfahren für eine 3D- Szene, genannt Raytracing, erlaubt fastfotorealistische Darstellung von Bildern. Beim Raytracing werden die von denObjekten ausgehenden Lichtstrahlen, die von der Oberflächenstruktur derObjekte, dem Licht im Raum, dem Betrachter- bzw. Kamera-Standort, etc.abhängen, bis hin zu ihrem Auftreffen auf dem Auge des Betrachters bzw.Kamera-Objektives berechnet. Daher können selbst Materialien wie z. B.Spiegelglas dargestellt werden. Ähnlich wie beim Theater können beider 3D Animation Lichtquellen von variabler Intensität (Dimmer) gesetztwerden, so daß Szenen exakt ausgeleuchtet und Schatten dargestellt werdenkönnen. Auch können sich nicht nur die "Schauspieler" bewegen,sondern ebenso sind Kamerafahrten durch den Raum möglich.

Man erkennt an dieser Stelle bereits deutlich: "Animator" zu sein, erfordertProgrammierkenntnisse, zeichnerisches Können, räumliches Sehen und -da wir es mit Bewegungsabläufen zu tun haben - auch etwas Talent zumRegisseur. Vor allem sind Animationen in der Produktion extrem zeitaufwendig.Nicht selten ist ein Computer tagelang (!) damit beschäftigt, einige 100Frames zu berechnen. Doch auch am Ende pausenloser Berechnungen übermehrere Tage, ist die fertige Animation dann selten länger als 5-10Minuten. Entsprechend dieser Tatsachen ist die Zielgruppe derer, die eine soenorm aufwendige Dienstleistung bezahlen können, nur gering. Es sind vorallem große Unternehmen, die sich z. B. zum Zwecke einerProduktpräsentation Animationen erstellen lassen. Dies wird vor allem danninteressant, wenn das Produkt tatsächlich noch gar nicht existiert. Sokönnen z. B. mit Hilfe einer Animation Rückschlüsse überdie Akzeptanz des Verpackungsdesigns gewonnen werden. Überhaupt scheinenAnimationen überall dort angebracht, wo etwas noch nicht realExistierendes, auf seine Wirkung getestet werden soll, wenn es tatsächlichrealisiert würde. So könnte ein Architekt zum Beispiel mit seinemKunden durch ein noch nicht gebautes Objekt umherwandern und die so gewonnenenErkenntnisse bzw. Kundenwünsche beim tatsächlichen Bauberücksichtigen.