Digitale Ork-Massen

Es gibt gute Gründe, warum man in neueren Filmen so selten aufwendige Massenszenen sieht: Erst müssen ausreichend Statisten gefunden werden, dann muss man sie für teures Geld ausstaffieren, zum Drehort befördern und dann wie eine Herde zu genau den Handlungen treiben, die das Drehbuch fordert.

Wenn dieses also eine Riesenschlacht verlangt, sind entweder gravierende Abstriche bei der Umsetzung gefragt - oder Tricks. Die Schlacht bei Helms Klamm aus dem zweiten Band der Fantasy-Trilogie ‘Herr der Ringe’ fordert gigantische Kämpfermassen - da musste Regisseur Peter Jackson nicht lange überlegen: ein Realdreh stand außer Frage. Der Auftrag zur mittelalterlichen Massenkeilerei ging daher an die Firma WETA Digital, die seit 1993 für die computer-generierten Spezialeffekte in Jacksons Filmen verantwortlich ist.

Massenszenen aus dem Computer werfen aber ganz neue Probleme auf. Schon die Menge der Akteure verbietet den Ansatz der Animation von Hand - also muss die Aufgabe entsprechend vereinfacht werden. Ein übliches Verfahren besteht darin, für einige wenige Modelle Bewegungsabläufe zu erstellen und diese dann mehrfach wiederzuverwenden. Dabei kommt es jedoch schnell zu großflächigen Regelmäßigkeiten, die die Illusion zerstören.

Schon 1996 begann der damalige technische Leiter von WETA Digital, Stephen Regelous, die Arbeit an einer Software zur weitgehend automatisierten Erstellung realistischer Massenszenen, die er ‘Massive’ nannte, eine Abkürzung für ‘Multiple Agent Simulation System In Virtual Environment’. In diesem Programm erstellt der Animateur keine komplexen Bewegungsabläufe, stattdessen erzeugt er so genannte Agenten.

Jeder Agent verfügt über ein Arsenal an Aktionen, Bewegungen sowie ein ‘Gehirn’ zum Treffen selbstständiger Entscheidungen. Jeder Agent kennt zwischen 150 und 350 Bewegungssequenzen, die jeweils etwa eine Sekunde dauern. Dazu gehören etwa Gehzyklen (jeweils zwei Schritte) für verschiedene Steigungen, der Griff zum Schwert, Ducken oder ein ausweichender Schritt zurück. Zu diesem Zweck wurde das Verhalten realer Schauspieler und Stunt-Experten per Motion Capture in den Computer übernommen.

Zu den Aktionen zählen beispielsweise ‘eine Leiter erklettern’, ‘den Feind suchen’ oder ‘angreifen’. Komplexe Abläufe entstehen, indem die Software verschiedene Bewegungsschnipsel aneinander reiht und ineinander mischt (Motion Blending).

Das Gehirn des Agenten enthält ein komplexes Netzwerk mit 100 bis 8000 ‘Verhaltensknoten’, von denen einige ihre Umgebung sehen, hören und sogar riechen, andere die Bewegung steuern und weitere aufgrund der aktuellen Situation entscheiden, welche der verfügbaren Aktionen momentan möglich sind und ausgeführt werden. Die Bewertung der aktuellen Lage sowie die Entscheidung für eine Aktion beruht auf ‘Fuzzy Logic’. Dieses Verfahren unterstützt nicht nur einfache wahr/falsch-Situationen, sondern auch Zwischenzustände wie ‘etwas gefährlich’, ‘ziemlich weit weg’ oder ‘sehr laut’.

Über einen grafischen Netzdiagramm-Editor legt der Animateur die Verbindungen zwischen den Knoten im Gehirn des Agenten fest und verleiht ihnen damit eigene Wesenszüge - also ein Set aus Aggressivität, Ängstlichkeit, Kraft, Bewegungsmustern und Kampfstilen. Dabei berücksichtigt die Software auch die physikalischen Eigenschaften der Objekte. Ändert sich die Ausrüstung der Figuren, berechnet Massive deren Masse, Trägheit, Waffeneigenschaften und den Faltenwurf der Kleidung neu. So kann der 3D-Designer das visuelle Erscheinungsbild unabhängig vom Verhalten der Figuren editieren.

Danach wird die virtuelle Szenerie mit den Agenten bevölkert und die Animation gestartet. Anhand ihrer rudimentären künstlichen Intelligenz finden die Agenten selbstständig den Weg durch das Gelände, suchen Feinde, kämpfen oder flüchten. Entspricht das Ergebnis nicht den Erwartungen, werden die Parameter der Agenten entsprechend angepasst. Während der Animation hat der 3D-Designer jedoch keinerlei Einfluss auf das Geschehen - so ergeben sich mitunter überraschende Situationen. In einer frühen Phase der Schlachtplanung waren die Orks so eingestellt, dass sie aktiv nach Feinden suchen sollten, wenn gerade keiner in der Nähe war. Die Entwickler staunten nicht schlecht, als sich in der fertigen Animation eine Gruppe abseits stehender Orks daraufhin umdrehte und davonrannte, weg von der Schlacht.

Die fertige Animation berechnet am Ende der integrierte Renderer GRUNT. Insgesamt ist die Kombination aus Animationssoftware und selbstständig handelnden Agenten noch ein recht junges Forschungsfeld - mit der kinoreifen Darbietung steht Massive weitgehend konkurrenzlos da, auch wenn im akademischen Rahmen seit längerem an künstlichem 3D-Leben geforscht wird (z. B. Demetri Terzopoulos: www.mrl.nyu.edu/~dt/) und Spiele-Engines einiges an Intelligenz mitbringen (www.satori.org/gems3/). Stephen Regelous hat kürzlich seine eigene Firma gegründet: ‘Massivesoftware’ soll den Agentenrechner demnächst als eigenes Produkt auf den Markt bringen, für stolze 40 000 US-Dollar pro Lizenz. Immer noch billiger als die Feldverpflegung für einen Haufen hungriger Orks. (ghi) (ghi)