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Standbild in 3D - wie geht"n das?



Noch was unklar? Dann in unserem Forum nachfragen!


Frage von Stefan Bion:


Hallo zusammen,

ich weiß nicht, ob das hier die richtige NG für meine Frage ist - es
geht um Filmtricks, und zwar speziell um diese 3D-Standbilder (;keine
Ahnung, wie der Fachbegriff dafür lautet), die öfters mal in
Filmdokumentationen zu sehen sind. Dabei friert eine Filmszene plötzlich
ein und die Kamera macht einen Bogen um die Szenerie herum. Menschen,
aufspritzende Wassertropfen oder auffliegende Tauben sind in ihren
Bewegungen erstarrt, und die Kamera scheint sich frei innerhalb dieser
Szene bewegen zu können.

Wie funktioniert so etwas?

Mein Erklärungsansatz: Entlang der Bewegungsbahn der virtuellen
Filmkamera sind einige Fotokameras aufgebaut (;beispielsweise im Abstand
von 20 Grad zur Mittelachse der Szene), die von der bewegten Szene
gleichzeitig Momentaufnahmen machen. Per Computer werden dann die
"Zwischenbilder" zwischen den Aufnahmen von je zwei benachbarten Kameras
berechnet (;Interpolation).

Beispiel: Wenn die Bewegungsbahn der Kamera um die Mittelachse der Szene
herum 100 Grad beträgt und die Kamerafahrt 4 Sekunden dauern soll, dann
werden bei 25 Bildern pro Sekunde 100 Bilder benötigt, also 1 Bild pro
Grad auf der Bewegungsbahn. Wenn alle 20 Grad eine Kamera steht (;also 6
Kameras insgesamt), dann müßten zwischen je 2 Kameras 19 Zwischenbilder
"interpoliert" werden.

Keine Ahnung, ob das wirklich so gemacht wird; ich stelle es mir auch
ziemlich kompliziert und rechenintensiv vor, zwischen zwei Einzelbildern
einer komplexen dreidimensionalen realen Szene Zwischenbilder zu
berechnen. - Weiß jemand, wie das tatsächlich gemacht wird?

Gruß,
Stefan




Antwort von Alan Tiedemann:

Stefan Bion schrieb:
> Wie funktioniert so etwas?
>
> Mein Erklärungsansatz: Entlang der Bewegungsbahn der virtuellen
> Filmkamera sind einige Fotokameras aufgebaut (;beispielsweise im Abstand
> von 20 Grad zur Mittelachse der Szene), die von der bewegten Szene
> gleichzeitig Momentaufnahmen machen. Per Computer werden dann die
> "Zwischenbilder" zwischen den Aufnahmen von je zwei benachbarten Kameras
> berechnet (;Interpolation).

So isses. Wird im "Making Of" von "Matrix" ausführlich erläutert. Dort
befanden sich die Kameras in einer grünen halbrunden Wand, die
Schauspieler agierten (;an Seilen) innerhalb des Halbkreises. Nun konnte
man innerhalb einer Sekunde (;oder kürzer) alle Kameras entsprechend
auslösen und fertig war die Szene. Okay, danach wurde der grüne
Hintergrund im Computer durch die "reale" Umgebung ersetzt ;-)

> Beispiel: Wenn die Bewegungsbahn der Kamera um die Mittelachse der Szene
> herum 100 Grad beträgt und die Kamerafahrt 4 Sekunden dauern soll, dann
> werden bei 25 Bildern pro Sekunde 100 Bilder benötigt, also 1 Bild pro
> Grad auf der Bewegungsbahn. Wenn alle 20 Grad eine Kamera steht (;also 6
> Kameras insgesamt), dann müßten zwischen je 2 Kameras 19 Zwischenbilder
> "interpoliert" werden.

Was je nach Szene gut funktioniert, bei "Matrix" wurde aber IIRC nicht
interpoliert. Da wurden 100 Kameras installiert ;-)

> Keine Ahnung, ob das wirklich so gemacht wird; ich stelle es mir auch
> ziemlich kompliziert und rechenintensiv vor, zwischen zwei Einzelbildern
> einer komplexen dreidimensionalen realen Szene Zwischenbilder zu
> berechnen. - Weiß jemand, wie das tatsächlich gemacht wird?

Siehe oben. Wobei, bei einem Fan-Projekt (;"Matrix XP") hat man
tatsächlich aus ganz wenigen Kamerabildern interpoliert, was bei
schnellen Schwenks kaum auffällt.

Gruß,
Alan

--
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Antwort von Christian Lotze:

Alan Tiedemann schrieb:
[...]
>
>
>>Keine Ahnung, ob das wirklich so gemacht wird; ich stelle es mir auch
>>ziemlich kompliziert und rechenintensiv vor, zwischen zwei Einzelbildern
>>einer komplexen dreidimensionalen realen Szene Zwischenbilder zu
>>berechnen. - Weiß jemand, wie das tatsächlich gemacht wird?
>
>
> Siehe oben. Wobei, bei einem Fan-Projekt (;"Matrix XP") hat man
> tatsächlich aus ganz wenigen Kamerabildern interpoliert, was bei
> schnellen Schwenks kaum auffällt.

Ich weiß nicht, ob es wirklich so realisiert wird, aber es
gibt auch die Möglichkeit, aus mehreren Kamerabildern (;Die
Kameras müssen dann absolut synchrona laufen) ein 3D-Modell
dieser Einzelszene zu berechnen und darin dann virtuelle
Kamerafahrten durchzuführen. Man berechnet sozusagen einen
3D-Film und macht die Aufnahme hinterher mit frei wählbaren
Kameraparametern per Computer.

Für Fernsehauflösung dürfte der Rechenaufwand heute auch
relativ moderat sein.

Ich habe mal vor längerer Zeit ein Video gesehen, da wurde
bei gleichbleibender Kamerabewegung (;Schwenk) mittendrin die
Zeit angehalten (;¾wegung friert ein). Das soll so erzeugt
worden sein.

> Gruß,
> Alan
>

Gruß, Christian






Antwort von Uwe Steinfeld:

Stefan Bion schrieb:

> ich weiß nicht, ob das hier die richtige NG für meine Frage ist - es
> geht um Filmtricks, und zwar speziell um diese 3D-Standbilder (;keine
> Ahnung, wie der Fachbegriff dafür lautet), die öfters mal in
> Filmdokumentationen zu sehen sind. Dabei friert eine Filmszene plötzlich
> ein und die Kamera macht einen Bogen um die Szenerie herum. Menschen,
> aufspritzende Wassertropfen oder auffliegende Tauben sind in ihren
> Bewegungen erstarrt, und die Kamera scheint sich frei innerhalb dieser
> Szene bewegen zu können.
>
> Wie funktioniert so etwas?

Ich weiß es nicht. Du hast sicherlich auch gestern abend die
Dokumentation in der ARD gesehen. Laut Abspann wurden die Szenen von den
Spezialisten der Time-Slice Films Ltd. gemacht. Vielleicht findest du ja
unter http://www.timeslicefilms.com/ Details.

Uwe




Antwort von Benjamin Spitschan:

Christian Lotze schrieb:
> Ich weiß nicht, ob es wirklich so realisiert wird, aber es gibt auch die
> Möglichkeit, aus mehreren Kamerabildern (;Die Kameras müssen dann absolut
> synchrona laufen) ein 3D-Modell dieser Einzelszene zu berechnen und
> darin dann virtuelle Kamerafahrten durchzuführen. Man berechnet
> sozusagen einen 3D-Film und macht die Aufnahme hinterher mit frei
> wählbaren Kameraparametern per Computer.

http://www.bbc.co.uk/rd/projects/virtual/piero/index.shtml

Grüße, Benjamin




Antwort von Stefan Bion:

Hi Uwe,

> Ich weiß es nicht. Du hast sicherlich auch gestern abend die
> Dokumentation in der ARD gesehen.

Falls Du die Doku über Medizingeschichte meinst: Genau, das war jetzt
der Auslöser für mein Posting gewesen, aber mir waren diese "frozen-time
effects" schon früher immer wieder mal aufgefallen, besonders bei Dokus
der BBC.

> Laut Abspann wurden die Szenen von den
> Spezialisten der Time-Slice Films Ltd. gemacht. Vielleicht findest du ja
> unter http://www.timeslicefilms.com/ Details.

Thx, da werd' ich mich mal umgucken. Wenigstens habe ich jetzt auch mal
ein Stichwort zum Googeln. :-)

Gruß,
Stefan




Antwort von Christian Lotze:

Benjamin Spitschan schrieb:
> Christian Lotze schrieb:
>
>>Ich weiß nicht, ob es wirklich so realisiert wird, aber es gibt auch die
>>Möglichkeit, aus mehreren Kamerabildern (;Die Kameras müssen dann absolut
>>synchrona laufen) ein 3D-Modell dieser Einzelszene zu berechnen und
>>darin dann virtuelle Kamerafahrten durchzuführen. Man berechnet
>>sozusagen einen 3D-Film und macht die Aufnahme hinterher mit frei
>>wählbaren Kameraparametern per Computer.
>
>
> http://www.bbc.co.uk/rd/projects/virtual/piero/index.shtml

Nicht ganz. Was ich meine ist folgendes: Wenn man von einer
Szene mehrere Bilder aufnimmt, kann man daraus ein
dreidimensionales Modell berechnen, aus dem man wiederum
durch verschiedene Ansichten neue 2D-Bilder berechnen kann.
Das kann man natürlich auch mit mehreren Videokameras
machen. Man muß nur zeitlich zusammengehörige Bilder
verwenden, deshalb synchrone Aufnahme. Wenn jetzt die
Bewegung einer Kamera berechnet wird, kann man ja beliebige
Bilder aus dieser "3D-Sequenz" benutzen, mann ist ja nicht
an das ursprüngliche Timing gebunden. Wenn man nun
irgendwann nicht mehr die nächste Szene zur Berechnung des
neuen Kamerabildes benutzt, dann ist die Bewegung der Szene
quasi eingefroren, während die Kamera (;mathematisch)
weiterbewegt wird.

Vergleichbar mit einem Computerspiel, wo ja auch 3D-Modelle
der Landschaft usw. vorhanden sind, nur daß hier das
3D-Modell vorher mithilfe mehrerer Kameras generiert wird.

> Grüße, Benjamin

Gruß, Christian




Antwort von Benjamin Spitschan:

Christian Lotze schrieb:
>> http://www.bbc.co.uk/rd/projects/virtual/piero/index.shtml
>
> Nicht ganz.

Doch :).

> Was ich meine ist folgendes: Wenn man von einer Szene
> mehrere Bilder aufnimmt, kann man daraus ein dreidimensionales Modell
> berechnen, aus dem man wiederum durch verschiedene Ansichten neue
> 2D-Bilder berechnen kann. Das kann man natürlich auch mit mehreren
> Videokameras machen. Man muß nur zeitlich zusammengehörige Bilder
> verwenden, deshalb synchrone Aufnahme. Wenn jetzt die Bewegung einer
> Kamera berechnet wird, kann man ja beliebige Bilder aus dieser
> "3D-Sequenz" benutzen, mann ist ja nicht an das ursprüngliche Timing
> gebunden. Wenn man nun irgendwann nicht mehr die nächste Szene zur
> Berechnung des neuen Kamerabildes benutzt, dann ist die Bewegung der
> Szene quasi eingefroren, während die Kamera (;mathematisch) weiterbewegt
> wird.

Letzter Satz, verlinkt auf
http://www.bbc.co.uk/rd/projects/virtual/virtual-view/index.shtml.

| The methods are based on the fast and robust ‘visual hull’ computation
| using the 2D silhouettes of the objects from 12 simultaneously
| captured images.
|
| The computed 3D models have many applications, including:
| [...]
| Free-viewpoint video, i.e. the camera can move (;virtually) anywhere.
| [...]

Ich hab das ganze schon in action gesehen, ist ne coole Sache. Typische
Fußballanwendung: Es wird der virtuelle Kamerastandort genau auf die
Abseitslinie gefahren.

Grüße, Benjamin




Antwort von Andre Beck:

Stefan Bion writes:
>
> Thx, da werd' ich mich mal umgucken. Wenigstens habe ich jetzt auch mal
> ein Stichwort zum Googeln. :-)

Das beste Stichwort wäre wohl "Bullet Time", so wie der Begriff in
"The Matrix" geprägt wurde. Findet sich dann sogar bei Wikipedia.

--
The S anta C laus O peration
or "how to turn a complete illusion into a neverending money source"

-> Andre "ABPSoft" Beck ABP-RIPE Dresden, Germany, Spacetime <-











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