Special EffectsOscar für den Zauberer

Markus Gross lässt es in Filmen realistisch dampfen, rauchen und spritzen. von Dennis Buehler

Noch ist nicht bekannt, wer die Verleihung der Technical Achievement Awards der Academy of Motion and Picture Arts and Sciences am 9. Februar in Beverly Hills moderieren wird. Trotzdem freut sich Markus Gross schon jetzt auf den Kuss der Schauspielerin, die ihm den Technik-Oscar überreichen wird. Die Auszeichnung für die Tüftler hinter den Kulissen erfährt meist ein geringeres Echo als die derjenigen, die vor den Kameras stehen. Dabei gibt es sie schon seit 1931. Mit Markus Gross ist in diesem Jahr ein gebürtiger Deutscher unter den Gewinnern.

Von Schweizer Zeitungen wird der Saarländer mit dem Schweizer Pass als "Professor Hexenmeister", als "Merlin" oder als "Mann mit dem Zauberkasten" beschrieben. Was er tut, sieht tatsächlich ein bisschen nach Magie aus – er lässt es dampfen und qualmen. Allerdings nicht in der Wirklichkeit, sondern in der Simulation. Markus Gross ist ein Magier im virtuellen Raum. Zusammen mit drei ehemaligen Kollegen hat der Professor für Computergrafik an der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich eine Software entwickelt, mit der Rauch, Nebel und Explosionen in Animationsfilmen realistisch simuliert werden können.

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Rauch, spritzendes Wasser, Feuerbälle und Vulkaneruptionen bereiten den Special-Effects-Künstlern seit je große Schwierigkeiten. Kleinste Details entscheiden darüber, ob eine komplexe Animation lebensnah und damit visuell attraktiv wirkt. Das Problem ist nicht, dass man Rauchwolken oder Wasserspritzer nicht berechnen könnte – die sogenannten Navier-Stokes-Gleichungen der Strömungslehre beschreiben mathematisch exakt ihre Ausbreitung. Das Problem ist, dass die konkrete Berechnung sehr viel Rechenzeit frisst. Für jedes Einzelbild, von denen es 25 bis 30 pro Sekunde gibt, muss der Zustand neu berechnet werden. Selbst Hochleistungscomputer brauchen dafür viele teure Rechenstunden.

Ein weiteres Problem bei physikalischen Gleichungen dieser Art ist, dass sie sich nicht einfach skalieren lassen. Braucht man an einer Stelle eine feinere Auflösung, so war es bisher nötig, das gesamte Geschehen auf dieser Skala zu berechnen. Änderungen im Kleinen führten auch zu Änderungen der größeren Strukturen. Das Verdienst der vor fünf Jahren entwickelten neuen Software von Markus Gross und seinen Kollegen ist es, dass sie diese kostspielige Koppelung aufhebt. Die Designer können ihre Effekte zunächst für ein grobes Raster berechnen. Nur dort, wo mehr Realismus und mehr Details erwünscht sind, lässt man den Computer in der Postproduktion die Feinheiten berechnen, die sich dann nahtlos ins Bild einfügen.

Es handle sich um einen intelligenten Trick, dem jedoch viel physikalisches und mathematisches Wissen zugrunde lägen, sagt Markus Gross. Dass das Ergebnis keine exakte Simulation einer tatsächlichen physikalischen Strömung ist, nehmen die Computerkünstler in Kauf. "Die Wissenschaft strebt nach Präzision", sagt Gross, "im Film genügt ein realistischer Eindruck."

Die Spezialeffekte-Studios Hollywoods zeigten sich begeistert. In mehr als zwanzig Blockbustern kam die "Wavelet Turbulence"-Software bisher zum Einsatz, von Kung Fu Panda über Monsters vs. Aliens bis zu Avatar. Wenn etwa Jake als Avatar durch die Wälder Pandoras streift, sind Tau und Nebel mit Gross’ Software berechnet. Innerhalb weniger Jahre avancierte das Verfahren zum Industriestandard. Das lag auch daran, dass die Forscher auf eine Patentierung verzichtet haben. Lizenzgebühren hätten die schnelle Verbreitung des Verfahrens gebremst, ist sich Gross sicher. Denn Spezialeffekte-Studios müssten eng kalkulieren. Gegen eine Patentierung sprach auch deren Preis: Ein Patent mit einem Schutz von 30 Monaten kostet rund 25.000 Euro. Eine Universität wie die ETH könne sich dies nur leisten, wenn die Aussicht auf Erfolg außerordentlich hoch sei, sagt Gross.

Seit bald fünf Jahren forscht und zaubert der Professor auch im Auftrag Walt Disneys. Der größte Unterhaltungskonzern der Welt wählte die ETH als Standort für eines seiner beiden großen externen Forschungslabors. Gross erfüllt seither zwei Aufgaben: Er leitet das Institut für Computergrafik an der Hochschule und ist Direktor des Disney-Labs. Mehr als hundert Mitarbeiter forschen daran, Animationsfilme, Computerspiele und Erlebnisparks noch attraktiver und realistischer zu machen. Die Auszeichnung mit dem technischen Oscar freut Gross vor allem auch, weil sie Walt Disney als Beleg diene, mit der Wahl der ETH richtig entschieden zu haben.

Gross’ Forschungsinteresse hat sich inzwischen von der Strömungssimulation hin zur Animation von Gesichtern verlagert. Dort geht es nicht unbedingt darum, möglichst realistische Figuren zu kreieren. Menschen finden abstrakte Figuren oft anziehender und akzeptabler als solche, die zunehmend realistisch werden. Die ETH-Disney-Forscher wollen herausfinden, welche Züge es sind, die ein Gesicht "menschlich" erscheinen lassen. Die Ergebnisse könnten auch für Chirurgen interessant sein, die Gesichter nach Unfällen rekonstruieren.

Gross ist optimistisch, dass der Preis, den er dieses Wochenende erhält, nicht der letzte für sein Team bleiben wird. Den Ratschlägen seiner Kollegen bei Disney jedenfalls ist er gefolgt und hat eine Investition getätigt, die es in den kommenden Jahren zu amortisieren gilt: Für die Gala in Beverly Hills hat er sich keinen Smoking gemietet – er hat ihn gekauft.

Diesen Artikel finden Sie als Audiodatei im Premiumbereich unter www.zeit.de/audio

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Leserkommentare
  1. Visual Effects, nicht Special Effects.
    Special Effects sind echte Effekte, Feuer, Rauch, Puppen, Modell, deswegen werden sie auch Practical Effects genannt.

    http://de.wikipedia.org/w...

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  • Schlagworte Filmtechnik | Oscar | Animationsfilm | Software | Zürich | Disney
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