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Digital Virtuelles Puppentheater mit ETH-Technolgie

Computer-generierte Charaktere begegnen uns in Spielfilmen, Games und in der Werbung. Doch um solche Figuren zu animieren, brauchte es viel Feinarbeit mit der Computer-Maus. Ein ETH Forschungs-Projekt vereinfacht diesen Prozess so sehr, dass auch Laien zu Animationskünstlern werden können.

Ein Modell einer Computer-generierten Figur am Bildschirm. Hände halten die ETH Sensoren, die es animiert.
Legende: Moderne Marionette. Die Figur oben bewegt sich entsprechend dem Joystick unten. ETH Zürich

Der Joystick, mit dem das Animieren von 3-D-Figuren drastisch vereinfacht werden soll, hat einen sperrigen Namen: «Tangible and Modular Input Device for Character Articulation».

Er wurde entwickelt, weil die klassischen Eingabe-Geräte Tastatur und Maus sich zwar für zweidimensionale Computer-Oberflächen eignen. Aber denkbar schlecht sind, um dreidimensionalen Figuren auf dem Bildschirm oder der Leinwand natürliche Bewegungen beizubringen – ihnen also Leben einzuhauchen.

Diese Erfahrung musste auch der ETH-Doktorand Alec Jacobson machen, als er ein menschliches Skelett animieren sollte. Zu faul, um die Bewegung sämtlicher Knochenteile mühselig mit der Maus aufzuzeichnen, kam ihm die Idee des sensiblen Gelenk-Joysticks. Unterdessen ist das ETH-Forschungsprojekt mit dem Doktoranden Oliver Glauser ausgereift und macht in Insider-Kreisen von sich reden.

Sensibler Skelett-Baukasten

Drei Steurmodule sind aneinenader gereiht.
Legende: Gelenke sind modular erweiterbar. SRF

Das «Tangible Input Device» ist ein modulares Stecksystem aus frei dreh- und biegbaren Gelenken. Mittels Sensoren kennen sie ihre Neigung, sowie ihre Rotation. An einem Computer werden die so gemessenen Bewegungsabläufe auf eine virtuelle Figur übertragen.

Um beispielsweise die Bewegung eines menschlichen Armes aufzuzeichnen, stecken wir drei Module zusammen. Je eines für Schulter, Ellenbogen und Handgelenk. Dieses Glieder können wir von Hand bewegen und das Computer-Modell am Bildschirm imitiert diese Bewegungen ganz natürlich.

Die Anwendungsbereiche dieser Technologie sind in den Augen der Forscher sehr breit: «Unsere Technologie kann man für ein Spielzeug gebrauchen, aber auch um das Storyboard eines Kinofilms zu entwerfen», sagt Oliver Glauser.

Bauanleitung für Furchtlose und 3D-Drucker

Trotz Interesse aus China, gibt es noch keine konkreten Pläne, die ETH-Technologie kommerziell zu vermarkten. Interessierten ist sie aber jetzt schon zugänglich. Auf der Webseite der ETH-Forscher-Gruppe, Link öffnet in einem neuen Fenster kann man detaillierte Bauanleitungen, sowie die Modelle der Bauteile für den 3D-Druck frei herunterladen. Die Kosten für ein einzelnes Gelenk im Eigenbau belaufen sich aber auch so auf rund 120 Franken. Zeitaufwand nicht eingerechnet.

Der Joystick im Einsatz

Wie der Gelenk-Joystick funktioniert: Zu sehen in Folge 3 der Serie SRF Gadgets:

Legende: Video SRF Gadgets, Folge 3 – «Winke, winke» abspielen. Laufzeit 04:27 Minuten.
Aus SRF Gadgets vom 17.11.2014.

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