Ganz gewöhnliche Spezialeffekte
Kamerafahrten in Super-Zeitlupe wie in der "Matrix"-Trilogie erfordern heute noch eine Materialschlacht. Ein neues Verfahren von Microsoft Research könnte das ändern
- Eric Hellweg
Egal was Sie persönlich von der "The Matrix"-Trilogie halten, bei einem Punkt dürften Sie zustimmen: Die Special Effects waren super. Besonders die im ersten Film: Diese "Bullet Time"-Sequenzen, bei denen das Kinopublikum zum ersten Mal einen Schauspieler in Zeitlupe sah, um den sich eine Kamera herumbewegte.
Fans dieser Effekte tun gut daran, eine neue Software im Auge zu behalten, die derzeit Microsoft Research entwickelt - von einem Team, das von Rick Szeliski geleitet wird. Der Senior Researcher präsentierte sein Konzept in der vergangenen Woche auf der SIGGRAPH-Konferenz in Loas Angeles, der führenden Computergrafik-Messe. Die neuen Algorithmen werden es Filmstudios, Videospielefirmen und möglicherweise auch Endnutzern ermöglichen, Matrix-ähnliche Effekte weitaus kostengünstiger und mit viel weniger Prozessorleistung zu produzieren.
Derzeit werden Matrix-artige Special Effects generiert, indem Hunderte von Kameras in akribischer Kleinarbeit um eine Szene platziert werden. Im Schneideraum werden die Aufnahmen der einzelnen Kameras dann in der richtigen Reihenfolge zusammengesetzt. Eine Software füllt anschließend die Zwischenbilder auf, um einen Bewegungsablauf wie aus einem Guss zu erhalten. Das Team um Szeliski hat nun einen neuen, mächtigeren Algorithmus entwickelt, mit dem man die gleichen, nahtlos flüssigen Sequenzen erzeugen kann - allerdings mit nur acht Kameras.
Die Interpolations-Technik, bei der die Lücken zwischen zwei Einstellungen künstlich geschlossen werden, existiert schon seit längerer Zeit. Doch die Microsoft-Entwicklung markiert den dritten großen Fortschritt im Bereich dieser Art von Video-Manipulation.
Vor 15 Jahren gab es mit der so genannten "Tweening"-Technologie den ersten großen Durchbruch bei der Video-Interpolation. Zweidimensionale Bilder lassen sich damit flüssig animieren - derzeit wird die Technik bei Zeichentrickfilmen und Videospielen verwendet. Eine zweites, neueres Verfahren im Interpolations-Bereich ergab sich aus der Einführung der MPEG-Kompression für Bewegtbilder. Obwohl die Technik nicht direkt eine Interpolation darstellt, machten ihre Kompressionsalgorithmen es erstmals möglich, überhaupt daran zu denken, Effekte wie die "Bullet Time" in Computern zu produzieren. Unkomprimierte Dateien wären auch für die leistungsstärksten Prozessoren zu riesig.
Grafikexperten halten den neuen Interpolations-Algorithmus von Microsoft Research im Bereich der Visual Effects aus dem Computer für genauso wichtig wie diese zwei vorherigen Innovationen. "Die Arbeit ist inspirierend", sagt Jon Peddie, Präsident von Jon Peddie and Associates, einer Marktforschungsfirma, die sich auf Grafiktechnologie spezialisiert hat, "Die Microsoft-Interpolation hat das Potenzial, so wichtig wie MPEG oder Tweening zu werden."
"Unser wahrer Durchbruch liegt in einem wesentlich besseren Matching-Algorithmus zwischen den Kameras", sagt Szeliski. Die Algorithmen, die vom VisualEffects-Team der "Matrix"-Reihe verwendet wurden, waren nicht leistungsstark genug, eine große Distanz zwischen Kameras zu interpolieren - deshalb waren auch Hunderte von Kameras notwendig. Die komplexen mathematischen Formeln, die das Microsoft-Research-Team nun entwickelte, können Bewegungen zwischen deutlich größeren Kamera-Distanzen besser nachahmen. Um es einfacher zu sagen: Die Software kann gleich gute Bilder aus weniger Kamera-Material erzeugen.
Die ersten kommerziellen Anwendungen sind in zwei bis fünf Jahren zu erwarten - vermutlich in Videospielen und auf DVDs. Spiele nutzen wie erwähnt bereits Tweening - 3D-Interpolationen könnten nun dazu genutzt, dass der Spieler nahtlos andere Spielfiguren umkreisen könnte, um Gegner aus jedem Winkel zu studieren. Szeliski sagt voraus, dass sein Interpolationsalgorithmus wohl als erstes seinen Weg in die immer populärer werdenden Extra-Features auf DVDs finden wird. Fans könnten dann einen Kamerawinkel wählen oder sich eine Kampfszene aus verschiedensten Positionen anschauen - wenn der richtige Partner für die Produktion gefunden wird und die Kosten überschaubar bleiben.
Marktforscher Peddie hält die Entwicklung für so wichtig, dass es nicht leicht vorherzusagen sei, was die Leute damit machen. "Wenn etwas so viel einfacher wird, wie bei dieser Technik ergeben sich oft unerwartete Anwendungsfälle." Eine Sache sei jedoch sicher: "Es stimuliert die Fantasie der Menschen."
Von Eric Hellweg; Übersetzung: Ben Schwan. (sma)
