„Motion Capture“ – Versionsunterschied

Unter Motion Capture (auf deutsch Bewegungserfassung) versteht man eine Technik, die es ermöglicht, menschliche Bewegungen so aufzuzeichnen und in ein von Computern lesbares Format umzuwandeln, dass dieser diese Bewegungen zum einen analysieren, zum anderen auf im Computer generierte 3D-Modelle übertragen kann.

Schon die ersten Reihenaufnahmen von Eadweard Muybridge sollten dazu dienen, menschliche oder tierische Bewegungen zu analysieren. Spätere Fotografen und Filmer brachten an ihren Modellen deutlich erkennbare Kennzeichen an, um die Analyse der Bewegungen zu vereinfachen. Diese Technik überlebte bis ins Video- und Computerzeitalter, wobei die Markierungen immer noch Bild für Bild per Hand in die Analysesoftware übertragen wurden. Anwendungsgebiete für diese Technik waren zumeist (Sport-)Medizin, Unfallforschung (Crashtests), und Rationalisierung von Bewegungsabläufen in der Arbeitswelt.

Zur Herstellung von Filmen konnte diese Technik noch wenig beitragen, obwohl Muybridges Fotos bis heute Referenzmaterial für Animatoren in aller Welt sind. Erst Max Fleischer erfand mit der Rotoskopie ein Verfahren, das geeignet war, komplexe Bewegungen relativ einfach in Zeichentrick zu übertragen. „Der Herr der Ringe“ (1978) von Ralph Bakshi entstand auf diese Weise, ebenso wie zwei neuere Filme von Richard Linklater. Dennoch werden mittels Rotoskopie keineswegs Bewegungsdaten erzeugt, sondern nur das äußere Erscheinungsbild der Schauspieler mit mehr oder weniger Hilfe durch Software in die Animation übertragen.

Zum Erfassen von Bewegungen ist es immer noch notwendig, das vom Rechner zu analysierende Material visuell möglichst eindeutig zu gestalten. Daher werden die menschlichen Akteure in einen dunklen Anzug gesteckt, der mit vielen weißen Bällen oder Lämpchen beklebt ist. Bei gleichmäßiger Beleuchtung in einem Raum mit einfarbig gestrichenen Wänden sowie weiteren Markierungen auf Wänden und Boden nehmen nun mehrere Spezialkameras die Bewegungen aus verschiedenen Richtungen auf. Geeignete Bewegungserfassungssoftware ist nun in der Lage, selbsttätig die Markierungen im Videomaterial zu identifizieren und aus ihrer relativen Position zueinander korrekte 3D-Daten zu errechnen.

Nach der Digitalisierung können die Rohdaten über ein geeignetes Plugin in aktuelle 3D-Systeme importiert und dort weiterbearbeitet werden. Sie werden dabei mit einem Drahtgittermodell (eine Art dreidimensionales Strichmännchen im Computer) verknüpft, welches die vorher aufgezeichneten Bewegungen übernimmt.

Nach dem Rendern sieht es für den Betrachter aus, als würde die virtuelle Figur die Bewegungen des ursprünglichen Schauspielers ausführen. Diese Technik wird verstärkt in computergenerierten Filmen wie „Final Fantasy: Die Mächte in dir“ oder „Shrek“ eingesetzt. Aber auch in vielen neuen PC- und Videospielen (z.B. FIFA 07) findet diese Technik Verwendung.

Die „Bewegungsqualität“ der Computermodelle hängt von mehreren Faktoren ab:

• Anzahl der auszuwertenden, gleichartigen Bewegungen:

  Die selbe Bewegung wird von dem Akteur mehrmals vorgenommen, die Bewegungsmuster werden verglichen und ein Mittelwert aus ihnen gebildet.

• „Gelenke des Computermodells“:

  Ein Computermodell besteht aus verschiedenen Gelenken und Knochen (ähnlich der eines Menschen). Ist die Anzahl der Gelenke im Arm und der Hand des Modells kleiner als die des Akteurs, so können nicht alle Daten der realen Bewegung verwendet werden. Es entstehen „kantige“ Bewegungen.

Durch Bewegungserfassung können komplexe Bewegungsabläufe (z. B. Laufen, Tanzen) mit relativ geringem (zeitlichen) Aufwand realisiert werden, die über andere Animationsmethoden (z. B. Schlüsselbildanimation bzw. engl. keyframe animation) schwer, oder nur mit hohem zeitlichen Aufwand möglich gewesen wären.

Ein ungelöstes Rätsel der Animationstechnik bleibt, warum Motion Capturing einen Bewegungseindruck erzeugt, der klar als künstlich empfunden wird, obwohl doch die zugrundeliegenden Daten eindeutig natürlichen Ursprungs sind. Um dem zu entkommen, werden in größeren Produktionen die Bewegungsdaten von erfahrenen Animatoren nachbearbeitet oder gar nur als Referenz benutzt, dann aber „per Hand“ nachanimiert.

• Planet der Affen
• Die Mumie
• Herr der Ringe

Als Performance Capture wird eine Weiterentwicklung der Motion-Capture-Technologie bezeichnet, bei der nicht nur die Körperbewegungen, sondern auch die Gesichtsausdrücke der Schauspieler gescannt werden.

• 2001–2003: Gollum (Andy Serkis) in Der Herr der Ringe und den beiden Fortsetzungen (Regie: Peter Jackson)
• 2004: Sonny (Alan Tudyk) in I, Robot (Regie: Alex Proyas)
• 2005: Kong (Andy Serkis) in King Kong (Regie: Peter Jackson)
• 2006/2007: Davy Jones (Bill Nighy) in Pirates of the Caribbean – Fluch der Karibik 2 und Pirates of the Caribbean – Am Ende der Welt (Regie: Gore Verbinski)

Diese Filme sind vollständig computergeneriert; sämtliche Darsteller wurden durch Performance Capture digitalisiert.

• 2001: Final Fantasy (Regie: Hironobu Sakaguchi)
• 2004: Der Polarexpress (Regie: Robert Zemeckis)
• 2006: Monster House (Regie: Gil Kenan)
• 2007: Die Legende von Beowulf (Regie: Robert Zemeckis)
• 2009: A Christmas Carol (Regie: Robert Zemeckis)
• diverse Barbie-Märchenfilme

• Moven - System zur inertialen Erfassung menschlicher Bewegung
• Human Motion Analysis, Introduction of Biomedical signals and systems (engl.)
• MoCap-Guide - Ein Leitfaden zum Motion Capturing (Bachelorarbeit)
• How does Mocap work - Ein kurzer Quicktime-Movie, der die Grundzüge des Motion Capturing erklärt ( engl. )
• Motion Capture Service in Zentraleuropa - Österreich