Drohnen vereinfachen Filmanimationen
Filmfiguren realit?tsnah zu animieren, erfordert einen grossen technischen Aufwand. ETH-Forscher zeigen nun, dass sich dieser Aufwand mit Hilfe von Drohnen drastisch reduzieren l?sst.
Drohnen werden die Filmindustrie massgeblich ver?ndern. Davon jedenfalls ist Tobias N?geli überzeugt. Der Informatiker, der kürzlich seine Doktorarbeit bei Otmar Hilliges, Professor für Informatik und Leiter des Advanced Interactive Technologies Lab, abgeschlossen hat, konnte bereits vor rund einem Jahr zeigen, dass spektakul?re, technisch sehr aufw?ndige Filmszenen mit den kleinen Flugobjekten viel einfacher realisiert werden k?nnen. Nun zeigt er in einer weiteren Arbeit, die er Anfang Dezember an einer Konferenz in Tokio pr?sentiert hat, dass Drohnen auch bei Animationsfilmen ein grosses Potenzial haben.
Drohnen ersetzen dutzende Kameras
?Wenn man in einem Animationsfilm realit?tsnahe Figuren darstellen will, ist das eine sehr aufw?ndige Angelegenheit?, erkl?rt N?geli. ?Damit die Figuren natürlich wirken, filmt man in einem ersten Schritt einen Schauspieler, der die Bewegungen ausführt. Basierend darauf gestaltet man in einem zweiten Schritt die animierte Figur.? Damit die Bewegungen des Schauspielers für die Animation in 3D rekonstruiert werden k?nnen, muss dieser mit mindestens zwei Kameras gleichzeitig aufgenommen werden. Gerade bei weitr?umigen Bewegungen wird der technische Aufwand sehr gross, damit die Szene vollst?ndig von jeweils zwei günstig positionierten Kameras erfasst werden kann. Entweder braucht es zahlreiche, an unterschiedlichen Orten installierte Kameras, von denen jeweils nur wenige gleichzeitig gebraucht werden, oder sonstige anspruchsvolle Installationen.
Diese aufw?ndige Technik soll nun überflüssig werden. N?geli hat zusammen mit Kollegen der ETH Zürich und der TU Delft ein System entwickelt, das in seiner einfachsten Ausführung aus zwei handelsüblichen Drohnen und einem Laptop besteht. Die Drohnen folgen dem Schauspieler auf Schritt und Tritt und passen ihre Position dabei selbst?ndig an, so dass sie die Zielperson st?ndig aus zwei unterschiedlichen Richtungen filmen. Der Aufwand an Kameras wird so minimiert, denn die Kameras sind nur dort, wo sie auch gebraucht werden. Der Clou dabei: Das System antizipiert laufend die Bewegungen des Schauspielers und berechnet dann, wohin die Drohnen fliegen müssen, damit sie diesen im Auge behalten k?nnen.
Damit die Datenmenge m?glichst klein gehalten werden kann, werden an den Gelenken des Schauspielers Markierungspunkte mit Infrarot-Dioden angebracht. Die Drohnen, die mit einer Tageslichtblende ausgerüstet sind, nehmen dann nur noch das Licht der Markierungspunkte auf, wodurch sich die Datenauswertung drastisch vereinfacht. Das System sieht nur noch einige wenige Punkte, aus denen es dann die Position und die Bewegungsrichtung des K?rpers ermittelt.
?Das Besondere an unserem System ist, dass es auch ungew?hnliche und schnelle Bewegungen zuverl?ssig erfassen kann?, meint N?geli. ?Natürlich genügt es als Demonstrationssystem in dieser Form den Anforderungen der Filmindustrie noch nicht. Aber es ist ein vielversprechender Ansatz.? Grunds?tzlich, so erkl?rt der junge Forscher, k?nnte das System auch mit weiteren Drohnen erweitert werden, um noch detailliertere Bewegungen zu erfassen. Denkbar ist auch, den bisherigen Ansatz mit Leuchtpunkten durch eine automatische Bildauswertung zu ersetzen. Damit liesse sich der technische Aufwand beim Filmen nochmals reduzieren.
Sport-Bewegungsanalysen per Drohne?
In verschiedenen Versuchen konnte das Team zeigen, dass man mit dem System Menschen über l?ngere Distanzen hinweg verfolgen kann – ein Aspekt, der diesen Ansatz auch für Bewegungsanalysen im Sport interessant macht. ?Bis heute kann man beispielsweise keine umfassende Bewegungsanalyse von einem L?ufer machen, weil dies viel zu aufw?ndig w?re?, erkl?rt N?geli. ?Mit unserem System k?nnen wir nun ohne weiteres untersuchen, wie sich das Laufmuster über die Zeit hinweg ver?ndert.?
Vorerst ist das alles noch Zukunftsmusik. Nun gilt es, das System weiterzuentwickeln, damit es in der Praxis auch angewendet werden kann. Zusammen mit zwei anderen Kollegen will N?geli genau diese Aufgabe in in der neu gegründeten Start-up-Firma Tinamu Labs anpacken. Und wer weiss, vielleicht wird er ja schon bald mit seinen Drohnen in Hollywood landen.