• Charakteranimation
• Verteilte Virtuelle TV-Produktion
• Universelle anthropomorphe Assistenzplattform
• 4D-Sketchboard
• Kinderspielshow "Ich sehe was, was Du nicht siehst"

Charakteranimation

Aus der Zusammenarbeit von Animationsgestaltern und Informatikern ist in den vergangenen Jahren umfangreiche Inhouse-Software zur 3D-Modellierung und Animation von Echtzeitfiguren entstanden. Für das Spielen der Figuren existieren Schnittstellen zu den High-End VR-Anwendungen Cyberstage (Cave-Realisierung der GMD) und 3DK (Software Virtuelles Studio der GMD). Mit einer Java-3D Implementierung der Abspielsoftware sind die Figuren auch auch über Low-End Internetverbindungen in Echtzeit entfernt spielbar.

Verteilte Virtuelle TV-Produktion

Die Komponenten des virtuellen Fernsehstudio der Zukunft existieren verteilt im Netz.

Hochgeschwindigkeitsdatennetze erlauben verteilte Gruppenarbeit auch bei hohen Anforderungen an die Bandbreite. Die Zusammenschaltung von zwei entfernten Standorten in einer Live-Fernsehproduktionen ist ein state-of-the-art Anwendungsbeispiel für die augenblicklich technisch und gleichzeitig wirtschaftlich verfügbare Wide-Area-Netzwerktechnik. Das Audio- und Videosignal wird dabei mit Hilfe von speziellen Wandlergeräten, den sogenannten Codecs, auf einen verträglichen Bandbreitenbedarf komprimiert und in einem ATM-Netz übertragen. Die ATM-Netzwerktechnik (Asynchronous Transfer Mode, Netzwerktechnik mit zugesichertem "Quality of Service") garantiert die Reservierung der erforderlichen Bandbreite und sorgt für Ausfallsicherheit im kontinuierlichen Datenstrom. Die Codecs komprimieren das Bildsignal in der Regel ohne sichtbare Verluste, aber erzeugen aufgrund des Berechnungsaufwands eine gewisse Verzögerung in der Bildübertragung.

In dem vom DFN Verein geförderten und gemeinsam an der Kunsthochschule für Medien Köln und dem Forschungszentrum Informationstechnik (GMD) bei Bonn durchgeführten Projekt "Verteilte Virtuelle TV-Produktion" wird am weitergehenden Einsatz von ATM-Netzen für die TV-Produktion gearbeitet, wie er angesichts der gesteigerten Übertragungsbandbreiten heutiger Netzwerktechnologie möglich wird. Auf Grundlage des Hochgeschwindigkeitsnetzes Gigabit-Testbed-West (GTB-West) entwickeln und betreiben die Projektpartner ein verteiltes virtuelles Fernsehstudio.

Ein technischer Aspekt des verteilten virtuellen Studios ist das verteilte 3D-Rendering von virtueller Kulisse und einem virtuellen Akteur. Mit der im GTB-West verfügbaren Bandbreite wird es erstmals möglich, das extrem zeitkritische 3D-Rendering von virtueller Kulisse und einem virtuellen Akteur verteilt zu realisieren. Dazu wird die Grafikhardware der beteiligten Workstations über ATM-Verbindungen eng gekoppelt. Verteilt generierte Bildanteile werden direkt im Binärformat der Grafikhardware unkomprimiert übertragen und im Zielrechner zum Endbild zusammengefügt. Diese geschwindigkeitsoptimierte und rendertechnisch vielseitigere Kopplung ist mit den klassischen Videocodecs, die auf reine Videosignale beschränkt sind und Signalverzögerungen erzeugen, nicht realisierbar.

Im Rahmen der Internationalen Funkausstellung 1999 in Berlin demonstrieren die Projektpartner in Kooperation mit dem Westdeutschen Rundfunk, dem DFN-Verein und dem Institut für Rundfunktechnik eine Live-Produktion bei der erstmals ein entfernt animierter virtueller Akteur über ein ATM-Netz in das virtuelle Studio eingespielt wird. Die Produktion "Ich sehe was, was Du nicht siehst" ist ein Arbeitsbeispiel dafür, wie in einem netzbasierten Produktionsverbund ein virtuelles Studio bedarfsabhängig und kostenoptimiert aus spezialisierten Dienstleistern zusammengeschaltet werden kann.

Entwicklung und Evaluation einer universellen anthropomorphen Assistenzplattform (AAP)

Teilvorhaben des BMBF-Leitprojekts EMBASSI, Drittmittelprojekt der Kunsthochschule für Medien und Universität Köln, Wettbewerbs- und Antragsphase seit März 1998, Förderung: 4 Jahre ab Mitte 1999.

Eine Anwendung der echtzeitfähigen Animation Virtueller Akteure ist die nonverbale Kommunikation mit dem Computer: Es wird untersucht inwieweit sich Mimik und Körpersprache in Verbindung mit natürlicher Sprache als Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine eignen. Die Algorithmen, um glaubwürdiges nonverbales Verhalten in anthropomorphen Schnittstellen zu implementieren, gibt es noch nicht und sollen innerhalb dieses Forschungsprojektes entwickelt werden.

Wechselt man bei der Modellierung von Hilfssystemen die Perspektive von der Technik- zur Nutzerseite macht man die Beobachtung, daß bei Bedienungsproblemen vermehrt der direkte Kontakt zu menschlichen Ratgebern gesucht wird, sei dies nun der Kundendienst, ein vermeintlicher Experte oder auch eine Person im eigenen Umfeld, bei der man einen gewissen Erfahrungsvorsprung vermutet. Es ist das Ziel dieses Forschungsvorhabens, die hierbei wirksam werdenden Funktionsprinzipien zu erforschen und auf dieser Grundlage eine universelle anthropomorphe Hilfsfunktion zu entwickeln und zu evaluieren.

4D-Sketchboard

Storyboards sind wichtige Werkzeuge für die Gestaltung und Planung umfangreicher Filmproduktionen. Neben dem hohen Aufwand für die Erstellung und Änderung der Skizzen hat das klassische Storyboard den Nachteil, das es dynamische Vorgänge wie z.B. Kamerafahrten nur schlecht visualisieren kann. Ziel dieses Projekts ist es, mit Hilfe echtzeitfähiger 3D-Computergraphik und neuartiger Mensch-Maschine-Schnittstellen eine technologisch perfektionierte Version des Storyboards zu entwickeln. Dieses Werkzeug soll es erlauben, in Echtzeit die Auswirkungen unterschiedlicher Blickwinkel, Objekt- und Schauspielerpositionen, Bewegungen, Kulissen und Lichtverhältnisse auf einzelne Szenen und die gesamte Geschichte in einem kreativen Prozeß zu erkunden. Durch Verallgemeinerung des Storyboard-Konzepts soll schließlich ein allgemeines Werkzeug zur Erstellung von Skizzen in Raum und Zeit entstehen, das erstmals Skizzierungsprozesse bei der Modellierung von 3D-Szenen und -Objekten unterstützen soll.

Kinderspielshow "Ich sehe was, was Du nicht siehst"

Kann man in einem virtuellen Studio Verstecken spielen?

Man kann! Unter dem Titel "Ich sehe was, was Du nicht siehst!" wird eine interaktive Fernsehsendung für Kinder entwickelt, die eben dies möglich macht. Durch die aus Kinderzeichnungen abgeleiteten 3D-Sets verwandelt sich der blaue Raum des Studios in einen geheimnisvollen Ort voller Geister und Gefahren. In dessen allertiefstem Nichts ist ein Schatz versteckt, den die Kinder gemeinsam suchen müssen. "Ich sehe was, was Du nicht siehst" versucht nicht die Funktionsweise der Studiotechnik zu ignorieren sondern, ganz im Gegenteil, mit der Technik Schabernack zu treiben. Sinnbild für diese beiden Welten ist eine Doppelfigur, die das Spiel leitet und die Sendung moderiert. Dieses Duo besteht aus einer zwar realen, aber im märchenhaften angesiedelten Fee und ihrem Schatten. In Wirklichkeit ist ihr widerspenstiges Alter-ego aber eine virtuelle Figur, die von einem seperaten Spieler gespielt wird. Über eine ATM-Schaltung kann der virtuelle Schatten von einem beliebigen Ort außerhalb des Studios in Echtzeit mit der Fee kommunizieren, die sich, zur Belustigung der Kinder, ständig von seinen Einfällen überraschen lassen muß.

Die Pilotproduktion der Kinderspielshow wird auf der Internationalen Funkausstellung 1999 in Berlin durchgeführt. Zu den Partnern des Vorhabens gehören das Institut für Medienkommunikation am Forschungszentrum Informationstechnik-GMD, der Westdeutsche Rundfunk, der DFN-Verein, der Ostdeutsche Rundfunk Brandenburg und das Institut für Rundfunktechnik München.

Die Kooperation zwischen der Projektgruppe an der Kunsthochschule für Medien Köln und dem Institut für Medienkommunikation bei Bonn geschieht in weiten Teilen netzbasiert. Für verteilte Proben, Videokonferenzen und bei massivem Filetransfer werden die im Projekt "Verteilte Virtuelle TV-Produktion" entwickelten Kommunikationsmodule im Gigabit-Testbed-West eingesetzt. "Verteilte Virtuelle TV-Produktion" ist ein vom DFN-Verein gefördertes Projekt.
 

Zur Kinderspielshow gibt es eine eigene Website mit ausführlicher Dokumentation und einem Online-Baukasten für die 3D-Spielkulissen: