Endlose Möglichkeiten – die Animation

Die Freiheiten der Computergrafiken sind nahezu grenzenlos. Jede noch so kleine, große, unrealistische oder abstrakte Idee lässt sich hier umsetzen.

In Somnium – Modular Dreams teilen sich die Aufgaben des Animationsgewerks in zwei Teile: Das Erstellen von vorgerenderten Visuals, sowie das Erstellen interaktiver Realtime-Animationen und deren Modifikation durch die Besuchenden. Praktisch, dass wir uns in diesem Semester zu einer Head-Doppelspitze zusammengefunden haben: Sophie Kergaßner und Valentina Knoll, mit Unterstützung von Robert Samuel und Nicole Gresziek.

Vorbereitete Visuals

Valentina ist vor allem für die vorgerenderten Visuals und Effekte zuständig. Dabei liegt der Fokus auf abstrakten Simulationen. Neben Partikel-Simulationen werden auch Stoff- und Wasser-Simulationen erstellt. Für die Umsetzung wird das Programm Autodesk Maya verwendet.

Die größte Herausforderung hierbei ist die geringe Zeit, die zur Verfügung steht. 3D generierte Simulationen sind sehr zeitaufwendig und benötigen viel Rechenleistung. Für die jeweiligen Simulationen werden Konzepte ausgearbeitet und umgesetzt.

Anhand einer der erstellten Patikel-Simulationen kann der grobe Prozess beschrieben werden. 

Zunächst muss ein Konzept erarbeitet und ein Plan für die Umsetzung erstellt werden.

Wie kann ich das Konzept umsetzen? Welche Tools bietet mir die Software? Nachdem diese Fragen beantwortet sind, werden erste Tests in dem Programm umgesetzt.

Bei Erstellen von Simulationen werden zunächst verschiedene physikalische Parameter festgelegt. Von der Geschwindigkeit des Objektes, der Anzahl der Partikel bis hin zu der einwirkenden Schwerkraft auf die einzelnen Partikel. Je nach Wert sieht das Ergebnis vollkommen anders aus. Dieser Zufall und die Varianz machen das simulieren zu einem spannenden Erlebnis.

Im Anschluss wird die Szene ausgeleuchtet und gerendert. Beim Rendern wird aus dem Vorschaubild ein fotorealistisches Bild erstellt. Dabei werden alle Licht- und Schattenwerte physikalisch korrekt berechnet und abgebildet. 

Da die Szene so jedoch grau und trist erscheint, müssen noch Materialien zugewiesen und die Farben angepasst werden.

Vorgerenderte Visuals von Valentina Knoll

Interaktive Echtzeit-Inhalte

Sophie beschäftigt sich vor allem mit dem technischen Ansatz. In enger Zusammenarbeit mit der Mediensteuerung und Programmierung gilt es herauszufinden, welche Software-Pakete geeignet sind, um die Bilddaten in Echtzeit miteinander zu verarbeiten.

Vom Drehen des Users am Drehregler, über die Kommunikation zur Software und Verarbeitung der Signale in der Realtime-Engine: alles greift Hand in Hand und sollte möglichst performant und fehlerfrei laufen. 

Die besonderen Herausforderungen liegen hier im Zusammenspiel der verwendeten Programme. Vorrangig kommt TouchDesigner als Live-Compositing-Lösung, mit Einbindung von Unreal als Realtime-3D-Engine, zum Einsatz.

Die Besuchenden sollen an bestimmten Stellen nicht nur die Verarbeitung des Inhaltes, sondern den Inhalt an sich beeinflussen können. So wird es interaktive Echtzeit-Inhalte, wie zum Beispiel diverse Rigid-Body-Simulationen, geben. Hier können die Besuchenden zum Beispiel die Anzahl oder die Art der Objekte ändern, die miteinander agieren. Die Berechnungen von Bewegungsrichtung, Rotation und Geschwindigkeit basieren auf gängigen physikalischen Grundlagen. Die Realtime-Engine kann all das in Echtzeit berechnen, rendern und ausgeben.  

Das Ganze wird dann in eine live-Compositing-Software eingespeist, dort verändert und letztendlich ausgespielt werden. Das muss alles reibungsfrei und flüssig laufen. Ein ständiges Abwägen zwischen Performance und inhaltlicher Qualität.

In der Animation fußt sehr viel auf “Trial and Error”, Ausprobieren, Parameter verändern. Mit jeder Lösung können neue Probleme auftreten. Um so schöner ist es, wenn am Ende alles reibungsfrei funktioniert!

Interaktive Realtime-Animation von Sophie Kergaßner

Beitrag von Sophie Kergaßner und Valentina Knoll

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