Disney Research: Zukunftsweisende Technologien für die Unterhaltungsindustrie

Wenn Du Dis­ney liest, denkst Du ver­mut­lich zuerst an die Trick-Filme, die Deine Kind­heit geprägt haben. Du hast mit Tim­on und Pum­ba „Haku­na Mata­ta“ gesun­gen und bist mit Arielle durchs Meer geschwom­men. Jet­zt als Erwach­sen­er lassen die Star-Wars-Filme und Mar­vel-Helden Dein Herz höher­schla­gen.

Was Dis­neys Kreatio­nen so einzi­gar­tig macht, sind nicht nur diese großar­ti­gen Geschicht­en und Charak­tere, son­dern eben­so die tech­nis­che Umset­zung der Com­put­eran­i­ma­tio­nen. Damit diese immer lebensechter wer­den, hat Dis­ney eigene Forschungsla­bore gegrün­det. Eines davon ste­ht mit­ten in Europa: das Dis­ney Research in Zürich.

Disney Research in Europa: Eine Kooperation mit Forschern der ETH Zürich

Viele Effek­te, die Du in let­zter Zeit in Dis­ney-Fil­men gese­hen hast, kom­men direkt aus der Schweiz. In Zürich wird in enger Zusam­me­nar­beit mit Wis­senschaftlern der Eid­genös­sis­chen Tech­nis­chen Hochschule (ETH) an der Zukun­ft der Unter­hal­tungsin­dus­trie gebastelt. Unter der Leitung von Pro­fes­sor Markus Groß tüfteln Inge­nieure, Studierende und Dozen­ten in Koop­er­a­tion mit Dis­ney in ver­schiede­nen Arbeits­grup­pen an gewinnbrin­gen­den Tech­nolo­gien. Schw­er­punk­te der Forschung in Zürich sind beispiel­sweise 3D-Ani­ma­tions­filme mit möglichst real­is­tis­chen Spezial­ef­fek­ten, Robotik und Aug­ment­ed Real­i­ty.

Die Ideenschmiede für die Unterhaltungsindustrie

Im Dis­ney Research forschen die Mitar­beit­er nicht nur an Ani­ma­tion­sef­fek­ten von Fil­men, son­dern entwick­eln Tech­nolo­gien für sämtliche Geschäfts­bere­iche des US-Medi­enkonz­erns. Darunter fall­en auch Kon­sumar­tikel wie Mer­chan­dise-Pro­duk­te, Spiele, Apps und die Tech­nolo­gien für Dis­ney-The­men­parks und Resorts. Auch wenn der Dis­ney-Bezug in der ange­wandten Forschung immer gegeben sein muss, sind die einzel­nen Arbeits­grup­pen inner­halb des Labors rel­a­tiv frei. Erk­lärtes Ziel sei es, in erster Lin­ie wis­senschaftliche und tech­nol­o­gis­che Neuerun­gen voranzutreiben und span­nende Ideen auszuar­beit­en. Diese Ideen wiederum wer­den dann in Los Ange­les, dem Haupt­sitz von Dis­ney Research präsen­tiert und beurteilt. Erweist sich ein Konzept als umset­zbar, übernehmen andere Ein­heit­en inner­halb des Konz­erns die Pro­duk­ten­twick­lung.

Motion-Capture für Marvels Superschurken

In Infin­i­ty War, dem drit­ten Teil der Avengers-Rei­he, zeigt Dir Mar­vel einen der mächtig­sten Schurken seines Uni­ver­sums in neuem For­mat: Thanos, der Kriegsh­err vom Plan­eten Titan wirkt nun viel real­is­tis­ch­er. Dabei ist Thanos kom­plett com­put­er­gener­iert. Der Schaus­piel­er Josh Brolin ver­lei­ht ihm mit Hil­fe von Motion-Cap­ture allerd­ings ein sehr aus­geprägtes Minen­spiel. Möglich macht dies die von Dis­ney Research Zürich entwick­elte Medusa-Per­for­mance-Cap­ture-Tech­nolo­gie.

Mit Hil­fe dieses Sys­tems rekon­stru­ieren die Entwick­ler eine drei­di­men­sion­ale Form von Brolins Gesicht. Anschließend erstellen sie daraus ein dig­i­tales Dou­ble mit sehr hoher Auflö­sung. Ges­teuert wird es mit einem Tool Namens Mas­quer­ade, dessen Tech­nolo­gie eben­falls auf einem Forschung­spro­jekt von Dis­ney Research basiert.

Die Zuschauer­mei­n­un­gen zur Optik des Titans waren recht gemis­cht. Einige Fans bemän­gel­ten die krasse optis­che Verän­derung von Thanos inner­halb der drei Filme, wohinge­gen andere das Minen­spiel als über­aus real­is­tisch lobten.

Tech­nis­che Hin­ter­gründe und weit­ere Details zum Prozess kannst Du auf Fixguide nach­le­sen.

Stickman: Disney Research-Roboter vollführt Rückwärts-Salti

Die Forschungs­gruppe für Design und Steuerung hat jüngst einen Robot­er kon­stru­iert, der jedem Luftakro­bat­en Konkur­renz macht: Er kann näm­lich erstk­las­sige Rück­wärts-Salti schla­gen. Stick­man beste­ht aus einem Schw­erkraft­pen­del und drei mit Scharnieren ver­bun­de­nen Met­all-Gliedern, die sich während des Loop­ings auseinan­der­fal­ten.

Spezielle Bewe­gungssen­soren und Ent­fer­nungsmess­er sor­gen dafür, dass Stick­man nach seinem Back­flip sich­er lan­det. Die Forschung an Stick­man dient einem höhen Ziel, so soll sie Erken­nt­nisse darüber liefern, wie man Robot­er im human­itären Ein­satz bess­er vor Stürzen schützen kann.

Disney und Mixed Reality: Mit Animationsfiguren auf einer Bank

In der Ver­gan­gen­heit hat das Forsch­er-Team bere­its viele Ideen umge­set­zt – eine davon ist die Mag­ic Bench. Dis­ney Research schafft mit dieser Bank ein Mixed-Real­i­ty-Sys­tem der beson­deren Art: Auf der Bank sitzend, kannst Du Ani­ma­tions­fig­uren nicht nur sehen und fühlen, son­dern auch mit ihnen inter­agieren. Und urplöt­zlich befind­est Du Dich in ein­er magis­chen Szener­ie, bei der Dir ein klein­er Ele­fant Gesellschaft leis­tet oder sich der Raum plöt­zlich mit Wass­er füllt. Für dieses Erleb­nis benötigst Du kein weit­eres Equip­ment am Kör­p­er – die mit speziellen Tiefensen­soren und Kam­eras aus­ges­tat­te Bank kon­stru­iert die 3D-Welt um Dich herum. Das Ganze funk­tion­iert mit Hil­fe eines Bild­schirms, auf dem Du Dich aus ein­er Third-Per­son-Per­spek­tive betra­cht­est und mit den virtuellen Tieren vergnügst.

Praktische Erfindung aus dem Hause Disney: Die kontaktlose Stromübertragung

Weniger magisch, dafür umso prak­tis­ch­er ist die Stromüber­tra­gung über die Luft. Wie in einem WLAN-Net­zw­erk ermöglicht Dir diese Tech­nik, mehrere elek­trische Geräte inner­halb eines bes­timmten Umkreis­es aufzu­laden. Diese Meth­ode nen­nen die Entwick­ler Qua­si­sta­t­ic Cav­i­ty Res­o­nance (QSCR), wobei mit elek­tro­mag­netis­chen Wellen Strom an Smart­phones und andere elek­trische Geräte über­tra­gen wird. Bis 1,9 Kilo­watt kön­nen so für den Men­schen unbe­den­klich durch den Raum trans­portiert wer­den.

Disney Magie zum Anfassen: Ein Feuerwerk für Blinde

Mit Hil­fe dieser Erfind­ung sollen blinde Men­schen nun sog­ar Feuer­w­erke erfühlen kön­nen. Die in Zürich entwick­elte Tech­nik bildet Feuer­w­erks-Kreatio­nen am Him­mel mit einem Wasser­strahl-Sys­tem nach. Dabei wird das Wass­er mit leichtem Druck gegen eine Latexober­fläche gespritzt. Das hap­tis­che Eben­bild wird so dem visuellen Orig­i­nal nachgestellt. Auf diese Weise wer­den die einzel­nen Licht­punk­te eines Feuer­w­erks als eine Art dynamis­che Blind­en­schrift umge­set­zt.

Force Jacket: Mit dieser Jacke spürst Du virtuelle Treffer

Stell Dir vor, draußen sind es 30 Grad im Schat­ten und Du sehnst Dich nach ein­er Abküh­lung. Darum lieferst Du Dir zu Hause mit Deinen Fre­un­den eine virtuelle Schnee­ballschlacht und paff – plöt­zlich wirst Du wirk­lich eiskalt erwis­cht. Dein Geg­n­er hat Dich mit einem Schnee­ball getrof­fen. Möglich macht dieses Erleb­nis die soge­nan­nte Force Jack­et, eine der neueren Erfind­ung aus dem Dis­ney Labor. In der Jacke steck­en näm­lich kleine Airbags, die via Pneu­matik aufge­blasen wer­den kön­nen.

So spürst Du tat­säch­liche Berührun­gen, wenn Dich jemand virtuell abschießt, umarmt oder Du Dich im Würge­griff ein­er Schlange befind­est. Die Wis­senschaftler wollen dadurch ein möglichst real­is­tis­ches Erleb­nis für den Spiel­er kreieren, das durch eine aus­ge­feilte Hard­ware in der Jacke ermöglicht wird. Sen­soren dienen ein­er präzisen Analyse und Vibra­toren an unter­schiedlichen Stellen der Jacke sor­gen für den Extra-Kick.

Game-Entwicklung und Rendering

Das Ani­ma­tions-Team von Dis­ney Research bastelt derzeit auch an neuen Videospiel-Pro­jek­ten speziell für die Förderung von Kindern. Ein Ziel ist die Kreativ­ität der Kinder mit Hil­fe von Smart­phones zu erhöhen. So wird plöt­zlich eine Kinderze­ich­nung drei­di­men­sion­al oder fängt an zu musizieren.

Die Ren­der­ing-Gruppe hinge­gen tüftelt an der Verbesserung zur dig­i­tal­en Darstel­lung von Mate­ri­alien und Gegen­stän­den. Die Wis­senschaftler erforschen die Eigen­schaften unter­schiedlich­er Mate­ri­alien sog­ar bis auf Moleku­larebene, um nach­fol­gend Rechen­mod­elle zu entwick­eln, mit denen sie diese Effek­te am Com­put­er erzeu­gen kön­nen. Die Tech­nolo­gien des Forsch­er-Teams kannst Du zum Beispiel in den Dis­ney-Fil­men „Rapun­zel – Neu ver­föh­nt“ und “Die Eisköni­gin – Völ­lig unver­froren“ bestaunen.

Die Wis­senschaft hin­ter dem Walt-Dis­ney-Uni­ver­sum – was hältst Du von dieser ungewöhn­lichen Koop­er­a­tion? Schreib es uns in die Kom­mentare.