Prozedurale Animation

Prozedurale Animation (engl.: procedural animation) ist ein Sammelbegriff für eine Reihe von Animationstechniken für Filme und Computerspiele, bei denen Bewegungen nicht anhand von Schlüsselbildern, sondern anhand definierter Regeln und Abläufe berechnet und kontrolliert werden. Sie werden hauptsächlich zur Darstellungen physikalischer Phänomene (Feuer, Rauch) und natürlicher Bewegungsabläufe (Gestiken, Vogelflug, u. ä.) eingesetzt.

Beschreibung

Prozedurale Animationen basieren auf algorithmischen Verhaltensbeschreibungen und enthalten sämtliche Details einer Animation. Anhand des zugrunde liegenden Regelwerks müssen Animationen nicht zuvor exakt spezifiziert, im Voraus erstellt und abgespeichert werden, sondern können bei Bedarf situationsgerecht errechnet werden. Das erfolgt durch die Übergabe entsprechender Parameter, beispielsweise über eine Benutzeroberfläche oder auch durch andere Programme. Die Zahl der Parameter ist üblicherweise kleiner als die für eine exakte Animationsbeschreibung notwendige Informationsmenge, weswegen hier auch von einer Datenvermehrung (database amplification) gesprochen wird und ein wesentliches Merkmal prozeduraler Animationen ist. Ebenfalls kennzeichnend ist das sogenannte Kontrollproblem der prozeduralen Animationen, denn nach der Initiierung der Animation gibt es nur noch wenige Möglichkeiten, das Ergebnis zu beeinflussen. Lösungsansätze sind entweder die Anpassung der zugrunde liegenden Funktion oder die Veränderung der Parameter.

Prozedurale Animationen haben den Vorteil, dass sie aufgrund ihrer Eigenschaften sehr kompakt sind und in der Regel wenig Speicherplatz verbrauchen. Auch sind sie nicht in der Auflösung festgelegt, sondern können an die Anforderung angepasst werden. Nachteilig ist dagegen, dass sie einen hohen Entwicklungsaufwand mit sich bringen, sowie schwer zu implementieren und zu testen sind. Für neue Animationseffekte müssen zudem entsprechende Spezialfunktionen entwickelt werden. Auch können aufgrund des Kontrollverlusts bei der Ausführung unerwartete Ergebnisse entstehen.

In diesem Beispiel einer prozeduralen Animation treibt ein Rad ein zweites Rad an, das wiederum ein drittes bewegt. Der Radius und die Position des zweiten Rads variieren dabei mit der Zeit, die Geschwindigkeit und Rotation des dritten Rads werden durch Berechnung entsprechend daran angepasst.

Verwendung im Film:

In Star Trek II: Der Zorn des Khan kamen erstmals Partikelanimationen in einem Kinofilm zur Anwendung, um das Feuer der sogenannten Genesis-Sequenz zu simulieren. Mit Hilfe sogenannter Flocking-Systeme wird das Verhalten von Schwärmen berechnet, wie etwa die Bewegungen zahlreicher Büffel einer Herde in Disneys Der König der Löwen.

In Computerspielen:

Im Computerspiel-Bereich bilden prozedurale Animation den Kern von Grafik-Engines, beispielsweise in Form von Partikelsystemen zur Animation von Feuer-, Rauch- oder Explosionseffekten. Das Action-Adventure Outcast verwendet prozedurale Animationen zur Darstellung von Gestiken und Bewegungsabläufen der Spielfiguren, hier auch in Verbindung mit Schlüsselbildanimation und Motion Capture.

Literatur

• Barbara Flückiger: Visual Effects. Filmbilder aus dem Computer. Schüren Verlag, Marburg 2008, ISBN 978-3-89472-518-1, S. 105–153. 
• Dietmar Jackèl / Stephan Neunreither / Friedrich Wagner: Methoden der Computeranimation. Springer, Berlin 2006, ISBN 978-3-540-26114-8, S. 141–164. 
• Isaac V. Kerlow: The Art of 3D. Computer Animation and Effects. John Wiley & Sons, Hoboken (New Jersey) 2004, ISBN 978-0-470-08490-8. 

Weblinks

• Barbara Flückiger: Computer-Animation II: Verfahren. In: Lexikon der Filmbegriffe, Institut für Neuere Deutsche Literatur und Medien, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel. Zuletzt abgerufen am 11. Juli 2012.