Motion Capture

Motion Capture heißt übersetzt « Bewegungsaufnahme ». Ein Mensch bewegt sich, und Kameras oder kleine Messgeräte zeichnen dabei genau auf, wo sich seine Arme, Beine und sein Kopf befinden. Aus diesen Messungen entsteht kein Video, sondern eine lange Liste von Zahlen. Die Zahlen beschreiben für jeden Moment die Stellung des Körpers. Ein Computer überträgt sie danach auf eine gezeichnete Figur, zum Beispiel auf einen Drachen oder eine Comicgestalt. Die Figur bewegt sich dann genau so wie der Mensch, der die Aufnahme gemacht hat.

Warum Animateure nicht jede Bewegung von Hand zeichnen

Menschliche Bewegung ist erstaunlich schwer nachzubauen. Beim Gehen kippt das Becken, die Schultern drehen leicht gegen die Hüfte, der Kopf wippt kaum merklich. Wenn eine Zeichnerin das von Hand animiert, braucht sie für wenige Sekunden viele Tage. Und selbst dann wirkt das Ergebnis oft leicht künstlich. Unser Gehirn erkennt falsche Bewegung sofort, auch wenn wir nicht sagen können, woran es liegt.

Motion Capture löst dieses Problem, indem es die echte Bewegung einfach abmisst. Eine Schauspielerin spielt die Szene, und die Daten enthalten automatisch alle kleinen Unregelmäßigkeiten. Das spart Zeit und Geld. Ein Spielestudio kann so hunderte Bewegungsabläufe an einem einzigen Drehtag aufnehmen.

Wichtig ist die Abgrenzung: Motion Capture liefert nur die Bewegung, nicht das Aussehen. Wie die Figur später aussieht, entscheiden weiterhin Grafiker. Deshalb kann derselbe Aufnahme-Datensatz einmal einen Roboter und einmal einen Bären steuern.

Von Markern am Anzug zur Auswertung durch neuronale Netze

Das klassische Verfahren arbeitet mit einem engen Anzug voller kleiner reflektierender Kugeln, den sogenannten Markern. Rund um den Raum stehen Spezialkameras, oft zwölf bis vierzig Stück. Jede Kamera sieht die Kugeln aus einem anderen Winkel. Aus dem Vergleich dieser Blickwinkel berechnet die Software die Position jeder Kugel im Raum, meist 120-mal pro Sekunde.

Aus den Kugelpositionen leitet das Programm ein Skelett ab. Dieses Skelett ist ein einfaches Gerüst aus Gelenken und Knochen, ähnlich einer Gliederpuppe. Genau dieses Gerüst wird dann in die animierte Figur gesteckt. Man nennt diesen Schritt Retargeting, weil die Bewegung auf einen anders gebauten Körper übertragen wird. Hat die Figur längere Beine als der Schauspieler, muss die Software den Schritt entsprechend anpassen.

Seit einigen Jahren geht es auch ohne Anzug. Dabei analysiert ein trainiertes Computerprogramm ein normales Videobild und schätzt daraus die Gelenkpositionen. Solche Programme haben vorher an Millionen Bildern gelernt, wie ein menschlicher Körper aussieht. Das Ergebnis ist ungenauer als die Kamera-Methode, reicht aber für viele Zwecke aus. Ein verbreiteter Irrtum ist, dass Motion Capture Gesichter mit erfasst. Mimik wird meist getrennt aufgenommen, oft mit einer kleinen Kamera an einem Helm.

Von Kinofilmen bis zur Sportmedizin

Am bekanntesten ist die Technik aus dem Kino. Figuren wie Gollum aus « Der Herr der Ringe » oder die Na’vi aus « Avatar » entstanden auf diese Weise. Auch große Videospiele nutzen sie für Kampfszenen und Zwischensequenzen. In Sportspielen stammen die Bewegungen häufig von echten Profisportlern.

Außerhalb der Unterhaltung ist Motion Capture ein Messwerkzeug. Kliniken analysieren damit den Gang von Patienten nach einer Operation. Trainer untersuchen den Wurfarm von Sportlern, um Verletzungen vorzubeugen. Fabriken prüfen, ob Arbeitsplätze den Rücken unnötig belasten.

In Nachrichten taucht der Begriff heute oft zusammen mit KI auf. Zum einen ersetzen lernende Programme die teuren Kamerastudios. Zum anderen dienen aufgezeichnete Bewegungsdaten als Trainingsmaterial: Roboter und digitale Figuren lernen daraus, sich glaubwürdig zu bewegen. Gleichzeitig gibt es Streit darüber, wem die aufgenommene Bewegung eines Schauspielers eigentlich gehört.