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Computergrafik leicht gemacht

11.08.2010
Bisher war es eine Herausforderung in computeranimierten Filmen realistische Reflexionen auf Objekten darzustellen. Vor allem die Nachbearbeitung war zeitraubend.

Mit einer neuen Software aus dem Max-Planck-Institut für Informatik in Saarbrücken ist das kinderleicht. Mit ihr lassen sich im Handumdrehen dreidimensionale Abbildungen realer Objekte in virtuelle Filmszenen einbauen.

Wenn ein brillant blitzendes Auto durch einen Werbespot rast, durch Straßenschluchten oder über gleißend hellen Wüstensand fährt, dann handelt es sich heute nur noch selten um ein Gefährt aus Stahl, sondern meist um ein künstliches Abbild aus dem Computer. Kein Fotoapparat und keine Filmkamera kann ein Auto so idealisiert darstellen wie ein Computer.

Zwar ist die Computeranimation im Film längst Standard, doch noch immer stößt sie an ihre Grenzen - zum Beispiel, wenn es darum geht, perfekte Reflexionen auf dem Lack darzustellen. Thorsten Thormählen, Informatiker vom Max-Planck-Institut für Informatik in Saarbrücken, ist Spezialist für solche Grenzfälle und hat Methoden entwickelt, mit denen sich täuschend echte Computergrafiken sehr viel einfacher und schneller erzeugen lassen als bisher.

Zu den Verfahren gehört das "Interactive Reflection Editing", eine Methode, mit der man in Windeseile Lichtreflexe auf der Oberfläche virtueller Objekte verändert. Bisher ist das ausgesprochen knifflig: Ein virtuelles Objekt im Computer sieht nur dann überzeugend aus, wenn sich in seiner Oberfläche Sonne und Umgebung spiegeln. Grafiker verwenden deshalb viel Mühe darauf, realitätsnahe Spiegelungen in den Lack eines Autos, die Scheiben oder die Scheinwerfer zu programmieren. Problematisch wird es, wenn die Reflexionen zum Schluss noch einmal nachbearbeitet werden müssen.

Dann muss der Grafiker Stück für Stück die Lichtreflexe aus der Grafik löschen und neu einzeichnen - ein zeitraubendes Unterfangen. Das von Thormählen gemeinsam mit seinen Kollegen Tobias Ritschel und Makoto Okabe entwickelte "Interactive Reflection Editing" automatisiert diese Arbeit. Es genügt, 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. Was so einfach klingt, ist das Ergebnis eines leistungsstarken mathematischen Verfahrens, das beim Verschieben in Bruchteilen von Sekunden die alte und neue Position vieler Hundert Pixel gleichzeitig berechnen muss.

Die Kunst besteht 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. Thormählens Entwicklung hat bereits bei einer der weltweit wichtigsten Computergrafik-Messen, der Siggraph Asia in Japan, für Aufsehen gesorgt.

Kontakt:
Dr. Thorsten Thormählen
Max-Planck-Institut für Informatik
Campus E1 4 Im Stadtwald 66123 Saarbrücken
Telefon: 06 81/93 25-4 17
E-Mail: thormae@mpi-inf.mpg.de

Helga Hansen | Innovationseinblicke Saarland
Weitere Informationen:
http://www.geniales-saarland.de

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