Animationstechnik
Disney Research: Forschen für Mickey Mouse und Co.

An der ETH entwickelt Walt Disney neue Animationsverfahren, um Kinofilme noch packender zu machen. Einen Tech-Oscar hat Direktor Markus Gross bereits erhalten. Wir werfen einen Blick in das High-Tech-Labor

Claudia Weiss
Drucken
Teilen
Mickey Mouse überwacht jeden Strich und jeden Click.

Mickey Mouse überwacht jeden Strich und jeden Click.

ETH Zürich/Philippe Hollenstein

Die zwei verspielten ziegelroten Stadtvillen an der Clausiusstrasse in Zürich sehen nicht aus wie Hightech-Forschungslabors. Unter den Hausnummern 47 und 49 hängen zwei kleine Schilder, unter einem diskreten Mickey-Mouse-Emblem steht der geschwungene Schriftzug «Disney Research Zurich» – so bescheiden, als wäre hier der grosse Disney-Held auf Schweizer Dimensionen geschrumpft. Die Sicherheitsvorschriften lassen jedoch auf amerikanische Massstäbe schliessen: Was in diesen Labors erforscht wird, bleibt bis zur Patentierung streng geheim.

In Pinocchios Büro

«Sleeping Beauty Office» oder «Pinocchio Office» heissen die Räume in diesem besonderen Labor. Sämtliche Büros sind mit mindestens einer tiefroten, frischorangen oder zartblauen Wand und einem überdimensionalen Bild aus Zeichentrickfilmen ausgestattet. In jedem der bunten Büros sitzen Forscher hinter ausladenden Computerbildschirmen, viele Männer, wenige Frauen.

Im obersten Stock im hintersten Büro sind «Beauty and the Beast» zu Hause – und der Direktor von «Disney Research Zurich», Markus Gross, der am 23. Februar seinen «Tech-Oscar» in Empfang nehmen darf (vgl. Box). Die Tatsache, dass sich bei Disney Research Zurich gestandene Wissenschafter – die besten auf ihrem Gebiet – tagein, tagaus den Kopf zerbrechen, wie sie bessere Effekte für Trickfilme, Computerspiele und Themenparks ertüfteln können, ist für Gross kein Gegensatz: «Moderne Unterhaltung benötigt sehr viel Hochtechnologie und damit auch IT-Forschung.» Die Wissenschafter sind von der amerikanischen Walt Disney Company angestellt, sie sollen das technische Spektrum von Film, Animation und Vision revolutionieren. Zugleich arbeiten sie eng mit der nahegelegenen ETH Zürich zusammen. Ihr gemeinsames Ziel: hochwertige Forschungsresultate, die der Disney-Konzern anwenden kann.

Oscar: Ehre für Markus Gross Markus Gross ist ein leidenschaftlicher und verspielter Forscher. Jetzt erhält der 49-jährige ETH-Professor für Computergrafik und Direktor von Disney Research Zurich - zusammen mit Postdoktorand Nils Thuerey und Kollegen der Cornell-University - den «Tech-Oscar». Mit dem sogenannten «Technical Achievement Award» zeichnet die Academy of Motion and Picture Arts and Sciences seit 1931 technische Entwicklungen aus, welche die Filmproduktion vorwärtsbringen. Gross erhält den Preis für die «Wavelet Turbulence»-Software. Mit dieser Software lassen sich virtuelle Turbulenzen in Rauch und Explosionen sehr viel schneller berechnen als mit konventionellen Anwendungen. Früher brauchten Special-Effects-Künstler Stunden oder gar Tage, um Effekte wie Feuerbälle oder Vulkaneruptionen zu erzeugen. Die «Wavelet Turbulence»-Software hat sich bei den Studios, die für die Filmindustrie Spezialeffekte produzieren, sehr schnell durchgesetzt. Sie wurde bisher in über 20 Hollywood-Grossproduktionen angewendet, beispielsweise in «Avatar», «Kung Fu Panda» oder «Sherlock Holmes». Die Forscher haben bewusst den Weg über eine Publikation gewählt, um ihre Software bekannt zu machen, und auf eine Patentierung verzichtet: Es ging ihnen vor allem darum, Innovationen in industriellen Anwendungen zu verbreiten. Der Preis sei eine echte Überraschung, sagt Markus Gross: «Mir war bewusst, dass unsere Technologie in vielen Hollywood-Produktionen eingesetzt wird, dennoch habe ich nicht mit dieser Auszeichnung gerechnet.» (CW)

Oscar: Ehre für Markus Gross Markus Gross ist ein leidenschaftlicher und verspielter Forscher. Jetzt erhält der 49-jährige ETH-Professor für Computergrafik und Direktor von Disney Research Zurich - zusammen mit Postdoktorand Nils Thuerey und Kollegen der Cornell-University - den «Tech-Oscar». Mit dem sogenannten «Technical Achievement Award» zeichnet die Academy of Motion and Picture Arts and Sciences seit 1931 technische Entwicklungen aus, welche die Filmproduktion vorwärtsbringen. Gross erhält den Preis für die «Wavelet Turbulence»-Software. Mit dieser Software lassen sich virtuelle Turbulenzen in Rauch und Explosionen sehr viel schneller berechnen als mit konventionellen Anwendungen. Früher brauchten Special-Effects-Künstler Stunden oder gar Tage, um Effekte wie Feuerbälle oder Vulkaneruptionen zu erzeugen. Die «Wavelet Turbulence»-Software hat sich bei den Studios, die für die Filmindustrie Spezialeffekte produzieren, sehr schnell durchgesetzt. Sie wurde bisher in über 20 Hollywood-Grossproduktionen angewendet, beispielsweise in «Avatar», «Kung Fu Panda» oder «Sherlock Holmes». Die Forscher haben bewusst den Weg über eine Publikation gewählt, um ihre Software bekannt zu machen, und auf eine Patentierung verzichtet: Es ging ihnen vor allem darum, Innovationen in industriellen Anwendungen zu verbreiten. Der Preis sei eine echte Überraschung, sagt Markus Gross: «Mir war bewusst, dass unsere Technologie in vielen Hollywood-Produktionen eingesetzt wird, dennoch habe ich nicht mit dieser Auszeichnung gerechnet.» (CW)

HO

Gleissende Lichteffekte oder Rauch, der wie echt durch die Luft wirbelt, das sind die Probleme, die es hier zu lösen gilt. Da schütten die Forscher auch schon stundenlang Mehl und Salz in verschiedene Behälter, um zu testen, wie sie glitzernden Schnee imitieren können. Auf den ersten Blick eher spielerische Fragen, beim genauen Hinsehen hochkomplexe mathematische und computertechnologische Probleme, Fredholmsche Integralgleichungen stecken dahinter oder Formeln wie «1/2 ((P2 – P1)2 – (?1 + ?2)2».

Bleibt da noch Spass? «Kindliches Begeisterungsvermögen und Neugier gehören unbedingt dazu, sonst fehlt der Antrieb, innovative Lösungen zu finden», sagt Markus Gross, energiegeladen, scharfsichtige dunkle Augen und flott zurückgekämmtes Haar. Dennoch: «Entertainment ist ein Business wie jedes andere – knallhart.»

Hier forscht Daniel Düsentrieb

Entspannt lehnt er sich im schwarzen Ledersofa zurück, während er zufrieden die Erfolgsstory von «Disney Research Zurich» abrollt. Er hat sie schon oft geschildert, diese rasante Entwicklung des Labors in nur dreieinhalb Jahren von zwei auf 51 Forscher und 25 wechselnde Praktikanten aus 16 verschiedenen Nationen; 51 ETH-Masterarbeiten wurden hier geschrieben, 92 Patente erlangt und 97 Publikationen veröffentlicht.

Der umtriebige Direktor wird in den Medien gern mit Daniel Düsentrieb verglichen, dem fixen Forscher aus Entenhausen, und dieser Vergleich gefällt ihm. Wegen Düsentrieb liess sich Gross zum Ingenieur ausbilden; mittlerweile unterrichtet er seit 20 Jahren an der ETH Computergrafik. Er ist der Grund, warum sich Joe Marks, Verantwortlicher der Disneys Forschungsabteilung, seinerzeit für den Standort Schweiz entschieden hat. Schon seit Jahren hatte Gross an genau jenen Grafik- und Animations-Effekten geforscht, die Disney für seine Produktionen suchte. So wurde Disney Research Zurich das einzige Disney-Forschungslabor ausserhalb der USA; das zweite ist der Carnegie Mellon Universität in Pittsburgh angehängt. «An diesem Ort werden Kunst und Wissenschaft miteinander verheiratet», sagt Gross zufrieden.

Wer hier forscht, sollte Disney und seine Geschichten mögen. Gleich muss Direktor Gross weiter, zu einem Einstellungsgespräch, und eine seiner Fragen wird wie immer lauten: «Welches ist Ihr Lieblingsfilm? Warum?»

Sam bekommt ein braunes Fell

In einer Kellerecke, neben dem Cola- und Eistee-Vorrat, hat Thabo Beeler seine raffinierte Anlage installiert: Acht Spiegelreflex-Kameras, die seine Versuchspersonen aus verschiedenen Winkeln fotografieren, «immer schön paarweise, wie aus der Sicht zweier Augen». Seine Technik, inzwischen patentiert, heisst «High Quality Single Shot Capture of Facial Geometry». Sie soll ihm und seinen Teamkollegen helfen, die feinsten Regungen menschlicher Gesichter möglichst natürlich auf künstliche Figuren zu übertragen.

Ein heller Blitz, acht Kameras klicken nahezu zeitgleich, fertig ist die Aufnahme. Jetzt muss der Rechner das Gesicht auf 3-D digitalisieren, das dauert etwa eine Viertelstunde, und, das Ergebnis überrascht: Mittlerweile zeigen die Computergesichter jede Pore, jedes Fältchen im Detail. Eines Tages ist ihre ausgeklügelte Technologie vielleicht im Film zu sehen. «Oder eben nicht zu sehen», Beeler zuckt fast bedauernd mit den Schultern. «Sobald wir Gesichter perfekt imitieren können, merkt man nichts mehr davon.» Vielleicht erhält er eines Tages einen Oscar für einen nicht sichtbaren Effekt.

Zwei Stöcke höher arbeitet Katie Bassett, Postdoktorandin aus den Vereinigten Staaten, an sichtbaren Effekten. Die 26-Jährige hat als Einzige im Haus gleichzeitig in Computergrafik und Kunst abgeschlossen und zeigt an einem überdimensionierten Bildschirm, wie heute die Disney-Zeichner arbeiten: Stift, Pinsel und Farbpaletten liegen nur noch virtuell bereit, mithilfe von Computerprogrammen lässt sich beispielsweise der braune Hund Sam erstaunlich einfach von allen Seiten bearbeiten, mit mehr Fell bestücken oder umfärben. Zeichnerisches Können ersetzt diese Technik aber nicht.

Mickey Mouse zieht um

Wieder geht es treppab, zu Oliver Wang, gross gewachsen, frecher Haarschnitt und Augenbrauen-Piercing, ein Profi im Verschieben von Dimensionen. «Warping» nennt er das, Verzerren, und zwar in alle Richtungen: Am Bildschirm schrumpft, dehnt, bläht und verschiebt er Filmbilder nach Belieben, so kann er missratene 3-D-Aufnahmen nachträglich bearbeiten: «Wenn die Bilder zu viel Tiefe haben, wird den Zuschauern übel, deshalb muss diese Tiefe nachträglich korrigiert werden, bis die ‹Comfort Zone› erlangt ist, in der man sich wohl fühlt.»

Bald werden die Labors umziehen, näher zu wichtigen ETH-Einrichtungen wie den «Robotic Labors» und in geräumigere Arbeitszimmer: Auch in der Schweiz braucht Mickey Mouse mehr Platz.

Aktuelle Nachrichten