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How to make a Pixar movie? - The Animation Pipeline
How to make a Pixar Movie?
Thema: The Animation Pipeline
Schriftliche Ausarbeitung von Janette Pitzschel
abgegeben am 13.02.2010
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How to make a Pixar movie? - The Animation Pipeline
Einleitung
Das Erstellen eines Animationsfilm ist ein langjähriger Prozess, der etwa vier
Jahre Entwicklungszeit in Anspruch nimmt und an dem viele, verschiedene
Mitarbeiter – Grafikdesigner, Produzenten, Art Directors - beteiligt sind. Im
Allgemeinen unterteilt sich der Entwicklungsprozess in vier Abschnitte –
Development, Pre-Production, Production und Post-Production, welche nun
im Folgenden näher beleuchtet werden.
Development
Am Anfang eines jeden Films steht eine Idee, welche entweder komplett neu
ausgedacht ist oder von vorhandenen Quellen wie Kinderbüchern, Mythen,
Sagen oder Comics inspiriert wurde. Diese wird dann oft erst einigen
ausgewählten Mitarbeiter in einer Präsentation vorgestellt um das Potential
der neu erdachten Geschichte aufzuzeigen und schlechte Ideen von
vornherein auszuschließen. Falls die Idee im kleinen Hörerkreis Zuspruch
findet, werden ein oder mehrere kurze Skripte (Treatments) angefertigt. Ein
Haupttreatment enthält dabei den „Roten Faden“ der Geschichte. Die
Anderen halten alternative Ideen oder zusätzliche Handlungsentwicklungen
fest um später bei Bedarf darauf zurück zugreifen zu können.
Aus dem Haupttreatment entsteht dann ein Drehbuch, welches szenenweise
gegliedert ist. Jede Szene enthält eine kurze Ort- und Zeitbeschreibung und
eine Einleitung um sich besser in jede Szene hineinversetzen zu können.
Dann folgt der Dialog rollenweise. Es werden parallel weitere Skripte wie zum
Beispiel Guidelines angefertigt, welche den beteiligten Entwicklern Auskunft
geben sollen, wie sich ein Charakter beispielsweise emotional im Laufe des
Films verändern wird. All diese Materialen bilden die Grundlage für den
weiteren Entwicklungsprozess.
Aus dem Drehbuch entsteht nun das sogenannte Storyboard, welches man
sich wie eine Art Comic vorstellen kann mit Serien von Bildern, die dem
Drehbuch erstmalig einen graphischen Eindruck verleihen - die Charaktere
bekommen zum ersten Mal ein Gesicht, eine Kolorierung und Emotionen. Alle
Entwickler bekommen so ein besseres Verständnis und Gefühl für die
Geschichte.
Wenn das Storyboard fertiggestellt ist, müssen die Produzenten und
Regisseure es noch abnehmen, damit der Animationsprozess weiterlaufen
kann.
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Nun folgt die Umsetzung des Storyboards in das sogenannte Story Real.
Dieses ist die Digitalisierung des Storyboards, bei der alle Zeichnungen des
Storyboards dicht hintereinander gepackt werden und zusätzlich mit vorläufig
eingespielten, provisorischen Dialogen, Musik und Soundeffekten hinterlegt
wird.
Die fertige Arbeit dient den Entwicklern in den folgenden 18 Monaten als
Arbeitsgrundlage.
Die vorläufigen Stimmen, die beispielsweise hinter das Story Real oder
später unter den vorläufigen Film gelegt werden, entstammen den
Mitarbeitern, welche an dem Animationsprozess beteiligt sind. Diese werden
dann später meistens von den Stimmen berühmter Schauspieler ersetzt,
welche parallel zum Animationsprozess in groß angelegten Castings gesucht
werden.
Manchmal hält man aber auch an den Stimmen des Mitarbeiters fest, da
dieser die Rolle so überzeugend gespielt hat.
Die vorläufigen Stimmen sind für die Entwicklung wichtig, da man so schon
mit der Stimmensynchronisation der Lippen beginnen kann.
Nachdem die Charaktere bisher nur als Skizzen vorliegen, werden sie
anschließend in 3D modelliert.
Dafür gibt es zwei Möglichkeiten. Man fertigt entweder Figuren aus Ton, Gips
oder ähnlichen Materialien an und scannt diese dann anschließend in den
Computer ein, oder man erstellt die Charaktere direkt am PC als Gittermodell.
Außerdem werden weitere Zeichnungen, Blueprints und kleine Modelle
erarbeitet, die zusätzlich bei der Modellierung helfen sollen. Parallel plant das
Visual Development das spätere Aussehen des Films.
Nachdem das „Rohmodell“ eines Charakters vorliegt, wird das Gitter nun mit
Muskeln und Haut überzogen, provisorisch koloriert und mit einer vorläufigen
Textur überzogen.
Beim Layout werden dann der oder die Charaktere zunächst in ein
sogenanntes „Stand-in“ gesetzt. Das ist eine vereinfachte Darstellung der
späteren Szene, anhand derer Einstellungen wie Kamerabewegung,
Charakterplatzierung, Raumverhältnisse, Beleuchtung und das Szenentiming
eingestellt werden können, ohne das mit der Szenenanimierung bereits
begonnen wurde.
Am Ende der Pre-Production wird der Film noch geschnitten. Hierbei werden
unnötige Szenen heraus sortiert um sich Arbeit und Zeit bei der nun
folgenden Hauptanimation zu sparen. Seit Beginn der Entwicklung sind nun
etwa 2 Jahre vergangen.
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Production
In dieser Phase werden die Figuren und die Szenen vollständig modelliert.
Hierbei muss jede Muskelbewegung, jede Gesichtsfalte und jede Bewegung
anderer Körperpartien wie zum Beispiel der Haare genau überlegt und
animiert werden, um später eine realistische Darstellung der Figur zu
bekommen.
Besonders Menschen bieten eine große Herausforderung, da sie zum einen
natürlich wirken müssen, andererseits aber sich auch perfekt ins Umfeld der
Geschichte eingliedern sollen. Bei der Charakteranimation werden unzählige
von Aufnahmen von jedem Charakter erstellt. Um verschiedene Gesten und
Emotionen zu erstellen, sind auf dem Gesicht des Charakters hunderte
Kontrollpunkte angebracht, die man beliebig hin- und her schieben kann, um
so verschiedene Ausdrücke zu erhalten. Auch mit der Lippensynchronisierung
wird begonnen.
Außerdem werden die verschiedenen Szenen animiert, wie zum Beispiel die
Bewegung von Bäumen oder anderen Gegenständen.
Dem Film fehlen nun noch Texturdetails und Lichteffekte. Die Berechnung der
Farbwerte von Objektoberflächen anhand ihrer Beschaffenheit und dem
direkt einfallendem Licht von Lichtquellen wird als Shading bezeichnet. Dafür
wird die Oberfläche in kleine Dreiecke aufgeteilt und diese Dreiecke dann
farblich gefüllt. Wie dieses Einfärben genau stattfindet, hängt von dem
benutzten Schattierungsverfahren ab. Shadingprogramme übernehmen im
Animationsprozess einen Großteil der Arbeit automatisch. Zum Beispiel
benutzt Dreamworks einen Gras-Shader, der Flächen automatisch mit Gras
überzieht oder den sogenannten Geometry Shader, der aus einfachen
geometrischen Figuren (Punkten, Linien und Dreiecken) durch deren
Kombination komplexere Gegenstände wie Bäume oder wallenden Nebel
modellieren kann.
Trotzdem birgt jeder Film ganz neue Schwierigkeiten, die dann individuell
gelöst werden müssen.
Anschließend folgt das Lighting. Dabei wird die lokale Beleuchtung einer
Szene und die jeweilige Lichtverteilung berechnet. Hierfür muss für jedes
Dreieck eines Objekts, die entsprechende Farbhelle angepasst werden. Beim
Lighting werden zunächst nur direkte Lichteinfälle beachtet.
Der Farbwert eines Objekts hängt von dessen Position, der Lichtquelle und
dem Standpunkt des Betrachters ab. Deshalb ist für jede Veränderung der
Szene eine neue Berechnung notwendig. Auch hierfür gibt es viele
unterschiedliche Beleuchtungsmodelle, die zum Einsatz kommen können.
Zum Schluss wird jede Szene gerendert. Als Rendern bezeichnet man das
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Erzeugen eines vollständigen Bildes aus allen vorher erstellten Rohdaten. Es
müssen üblicherweise folgende Aufgaben gelöst werden: Shading, Lighting
und die Verdeckungsberechnung. Erster wurden bereits behandelt, folgt nun
noch die Verdeckungsberechnung, welche algorithmisch bestimmt, welches
Pixel bei einer Überlappung von zum Beispiel zwei Gegenständen zu
Gunsten des Anderen unterdrückt wird und wie stark.
Außerdem wird beim Rendering auch die globale Beleuchtung berechnet.
Dafür wird eine sogenannte Rendergleichung aufgestellt, welche eine
Integralgleichung ist, die die Energieerhaltung bei der Ausbreitung von
Lichtstrahlen beschreibt. Diese bildet die Grundlage für den Raytracing- bzw.
den Radiosity Algorithmus.
Raytracing ist ein Algorithmus zur Verdeckungsberechnung der auf der
perspektivischen Aussendung von Strahlen vom Beobachter aus basiert und
zur Berechnung der globalen Beleuchtung verwendet wird. Manche Probleme
können allerdings durch Raytracing nicht korrekt dargestellt werden, weshalb
es noch andere Algorithmen zur Beleuchtungsberechnung gibt wie zum
Beispiel Radosity.
Man könnte 3-dimensionale Bilder auch mit anderen physikalisch genaueren
Gleichungen ausrechnen, allerdings ist das recht rechenaufwendig und oft
nicht nötig. Allerdings geht der Trend moderner Animationsfilme doch immer
mehr in diese Richtung – nicht zuletzt auf Grund der besseren
Rechenleistung moderner Computer.
Durch das Rendern bekommt eine Szene nun also auch indirekte Lichteffekte,
Spiegelungen und Reflexionen. Das Rendering wird für jede Szene
durchgeführt, sodass die eigentliche Filmproduktion nun beendet ist. Der
Hauptproduktionsprozess hat bis hier hin noch einmal 1 ½ bis 2 Jahre in
Anspruch genommen.
Post-Production und Merchandising
Der eigentliche Film ist nun soweit fertig, allerdings muss er noch einmal
überarbeitet werden. Er wird also ein letztes Mal geschnitten und es werden
Vor- und Abspann hinzugefügt. Außerdem wird bei vielen Filmen parallel mit
großem Aufwand die entsprechende Filmmusik produziert. Auch diese muss
noch hinter den Film gelegt werden, sowie, soweit noch nicht geschehen,
Soundeffekte. Manchmal werden auch noch sogenannte Outtakes angefügt,
die besonders witzige Szenen, die so aber nicht in den Film eingegangen
sind oder lustige Versprecher der Schauspieler, zeigen.
Auch wenn das Marketing kein Schritt der Animationspipeline ist, so ist es
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doch essentiell wichtig für jeden Film. Man kann es in zwei Schritte
unterteilen. Einmal das Marketing zum Release um auf den Film durch
angelegt Events, Werbung, Zeitungsartikel und ähnliches bekannt zu machen
und das potentielle Publikum ins Kino zu locken. Andererseits das Marketing
nach der Kinoausstrahlung. Der Großteil der Einnahmen durch einen Film
entsteht nicht durch die Ausstrahlung des Films selbst, sondern durch
Werbeartikel wie Plüschtiere, Poster, Soundtrack-CDs und der Neuauflage
des Films als DVD, nachdem die Kinoausstrahlung vorbei ist. Um den
Kunden das Kaufen der DVD noch einmal näherzubringen, locken viele
Filmhersteller durch das Hinzufügen von Bonusmaterialien wie Making-Ofs
oder besserer Bildqualität (HD, Blueray). Meistens sind die Werbeeinnahmen
etwa 5-10 mal höher als die Einnahmen an der Kinokasse.
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Quellenverzeichnis
The Making of „Shrek- der tollkühne Held“
http://www.pixar.com/howwedoit/index.html
http://www.dreamworksanimation.com/
http://wwwcg.in.tum.de/Teaching/WS2010/Seminar
http://www.chip.de/artikel/DirectX-10-Realistische-3D-Szenen-in-WindowsVista-7_24167461.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Bildsynthese
http://www.oxanimation.com/content/our-process
http://www.ryansavas.blogspot.com/
http://movies.uip.de/shrek/frames/Frameset_bscene.html
http://www.pdi.com/http://community.livejournal.com/ohnotheydidnt/47327159
.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Geometry-Shader
http://www.youtube.com/watch?v=mqAIiVS5JAk
http://de.wikipedia.org/wiki/Shading
http://de.wikipedia.org/wiki/Computergrafik
Klaus Zeppenfeld: Lehrbuch der Grafikprogrammierung 1. Auflage (2004)