4. Vorstellung typischer Workstations und anderer Werkzeuge zur Erzeugung von VFX
4.1. Grundsätzliche Betrachtungen zur Entwicklung der Technik
Ein Computer ist grundsätzlich immer zulangsam. Trotzdem sind heute bereits Rechner für den Heimgebrauch schnellgenug um unkomprimiertes Video zu bearbeiten, was bis vor fünf Jahrennur auf Maschinen die über 100.000€ kosteten überhaupt realisierbar war.
4.2. Discreet Logic
Eine kanadische Softwarefirma, die von der Firma Autodesk aufgekauft worden ist. Autodesk ist einer der weltweit größten Softwarehersteller und bekannt für seine CAD (Computer Aided Design, technisches Zeichnen) und 3D Animationsprogramme, Auto CAD und 3D StudioMAX.
Die Produkte von Discreet Logic sind Software Pakete die auf Rechner Plattformen von Silicon Graphics laufen.
Das bekannteste Produkt ist 'Flame'. Ein Softwarepaket zur Erzeugung komplexer optischer Effekte. Im Layout der Software 'Flame' gleich wird ein höher und ein niedriger angesiedeltes Produkt angeboten. Höherwertiger ist 'Inferno', das über D1 Video Auflösung hinaus bis 4k (Kap.2.5. hochauflösende Formate) Filmauflösung bietet und daher logischerweise für Kinoproduktionen eingesetzt wird. Bei solchen Auflösungen wird das Negativ gescannt und nach der Bearbeitung ausgelichtet. (siehe auch Quantel Kap.4.3. Das Werk Kap.5.1. Smoke&Mirrors Kap.5.2.3. und Soho Net, Telecine Kap.5.3.1.) Ein HDTV System basiert ebenfalls aufdem Inferno Modell.
'Flint' ist ein kleineres Flame System das auf einen preiswerteren Rechner (O2) läuft, die Bearbeitungsgeschwindigkeit ist daher langsamer.
Das neueste Produkt ist 'Combustion' und läuft auf dem Windows 2000/NT und Mac Betriebsystem. Hier werden verschiedenste Auflösungen, auch z.B. HDTV unterstützt. Die Leistungsfähigkeit der Software hängt stark von der Leistung des Rechners ab. Diese Software läuft auf praktisch jeden modernen Windows Rechner und ist wesentlich günstiger. Trotzdem wird der Funktionsumfang der 'großen Brüder' Flame und Flint geboten. Auch die Bedienoberfläche und firmenspezifische Bezeichnungen für bestimmte Menüs sind weitgehend beibehalten worden.
Discreet hat ein interessantes Marketingkonzept für dieses Produkt. Die Software wird in einer Demo Version im Internet zur freien Nutzung angeboten. Es ist also jedem möglich diese Software auf dem eigenen Rechner zu installieren. Natürlich gibt es Einschränkungen, schließlich soll das Produkt verkauft und nicht verschenkt werden. So ist es z.B. nicht möglich Projekte zu speichern und im ausgegebenenVideo ist ein dickes rotes X zu sehen. Trotzdem verfügt diese Software über den vollen Funktionsumfang und keine zeitliche Limitierung. Daher ist dieses Programm ideal für Trainingszwecke geeignet, ermöglichtes Studenten oder Praktikanten die Möglichkeiten eines solchen Geräts auszuprobieren ohne teure Produktionsplätze zu belegen. Eine Art Flugsimulator für Compositing. Außerdem erleichtert es den Verkauf der Produkte, wenn entsprechend viele Editoren in der Lage sind ein solches System zu bedienen. Ein Konzept, das auch für andere Produkte wünschenswert wäre.
Die Flame Software ist spezialisiert auf die Erstellung von Compositings und komplexen grafischen Effekten. Schnitt und Audiofunktionen sind nur begrenzt verfügbar. Daher gibt es zur Nachbearbeitungund Finishing das Produkt 'Smoke', das sich auf Aufgaben konzentriert die traditionell an einem Maschinen Schnittplatz erledigt worden sind. (Online Editing und Conforming, Colour Correction, Titel etc.). 'Fire' ist das entsprechende Produkt das die hochauflösenden Filmbilder verarbeiten kann.
Eine der vorgestellten Firmen arbeitet fast ausschließlich mit Discreet Produkten (Smoke & Mirrors Kap. 5.2.3).
Allen Produkten gleich ist das ein Computermonitor und ein Bildmonitor benötigt wird.
4.3. Quantel
Eine englische Firma, der Firmenname setzt sich aus den Wörtern QANtized TELevision zusammen. Das erste digitale Produkt war 1975 ein Bildspeicher. Das nächste Produkt war 1977 ein digitaler Normwandler der zwischen der NTSC und PAL Videonorm wandeln konnte. Ist das Bild aber erst einmal digitalisiert, kann man es ja auch gleich weiter bearbeiten, war die grundlegende Idee der Ingenieure von Quantel.
1981 wurde die 'Paintbox' eingeführt, ein System zur Standbildbearbeitung. 1986 wurde das 'Harry' System vorgestellt. Zu einem Preis von damals 1,8Mio DM, (900.000 €) erhielt man ein System, das als eins der ersten die Möglichkeit bot unkomprimierte Videobilder ohne Verluste zu schneiden und als Compositing übereinanderzulegen in einem Gerät vereint. Basierend auf dem Harry wurden dann die Produkte 'Henry', 'Editbox', 'Hal' und 'Domino' entwickelt
Die Systeme von Quantel bestehen aus eigenerComputerhardware und Software die nur so zusammenlaufen und die keine andereAnwendung zulassen. Eine Quantel Software als eigenständiges Produktist so nicht zu kaufen. Ebensowenig läuft andere Software auf einemRechner von Quantel. Diese Technik wird auch als 'Black Box' oder dezidierte Hardware bezeichnet. Die Details des Quantelsystems sind Betriebsgeheimnis und basieren auf keinem anderen Standard. Nachteil ist das ein solches System nur bedingten Datenaustausch mit anderen Systemen zuläßt und teurer in der Herstellung als ein Produkt das auf bestehende Rechnerhardware anderer Hersteller zurückgreift. Der Vorteil einer solchen Philosophie ist das den Ingenieuren ermöglicht wird den Einsatzzweck der Maschine zu optimieren,andere Programme laufen gar nicht, das dafür vorgesehene aber um sobesser. Service und Supportleistungen lassen sich so ebenfalls optimieren, weil ein Hersteller für alle Belange des Systems verantwortlich ist. Eine technische Verbesserung läßt sich unter Umständen nichtnachrüsten, und man muß das komplette System nachkaufen.
Um die Nachteile des 'Black Box' Konzeptes zu kompensieren und trotzdem die Philosophie, eigene Hardware einzusetzen, hat Quantel mit 'Java on Quantel' eine Schnittstelle für externe Programmierer eingeführt die basierend auf der Computersprache Java entwickeln können(Plug-Ins Kap.3.6.).
Neuere Versionen der Editbox, Editbox FX verfügen über einen externen Windows Rechner der bestimmte Effekte berechnet, während an der Editbox (Henry) ohne Wartezeit weiter gearbeitet werden kann. Background Rendering (Hintergrund Berechnung) wird dieses Feature genannt.
Das neueste Produkt, 'iQ', basierend auf Windows 2000, NT ist mit weiteren offenen Standards konzipiert worden. Das iQ System kann viele Videoformate verarbeiten. Standard und High Definition (Kap.8.5.). In einer Sequenz können beide Formate parallel verwendet werden. Formatunabhängig ist die Bezeichnung für dieses Feature. Hierbei läuft eine Anwendung auf einem Windows PC, der allerdings eine Quantel Hardware steuert. Die Geschwindigkeit der Bearbeitung hängt von der externen Hardware ab, nicht vom Windows Rechner. Trotzdem ist es mit diesem neuen Gerät möglich gängige PC Dateien direkt in einem Quantelsystem zu nutzen.
Aus Anwendersicht ist ein solcher Standard wünschenswert, aus Sicht der Firmen die diese Geräte verkaufen sicher nicht, ist es doch ein schlagendes Verkaufsargument, das Kompatibilität erreicht wird, wenn man nur Produkte einer Firma einsetzt.
Trotzdem haben die konkurrierenden Firmen wie Quantel, Avid, Discreet, Sony einen weitreichenden Standard zum Datenaustausch definiert (Kap.8.2. Metadata).
Die Quantel Produktpalette umfaßt Geräte welche für Grafikanwendungen optimiert sind: Paintbox und HAL. Zum Editing und Finishing gibt es die Editbox. Das Multi Layer Compositing übernimmt das Produkt Henry, das auch über Schnittfunktionen der Editbox verfügt. Für die Filmbearbeitung gibt es ein Produkt das 'Domino' genannt wurde. Filmscanner und Ausbelichter sind integraler Bestandteil des Systems, sodas auch hier die Black Box Philosophie von Quantel voll zum Tragen kommt.Eine weitere Besonderheit ist die Möglichkeit die Daten des digitalisierten Films auf D1 Videoband für Archivzwecke zu speichern 1 Filmbild (hohe Auflösung mit bis zu 3k,Kap2.5.) benötigt dabei auf dem Band den Platz von 16 Videoframes. Der Faktor 16 errechnet sich aus der vierfachen Zahl der horizontalen und vertikalen Auflösung des Standard Formates.
720x4= 2880 horizontale und 567 PAL (525 NTSC) x4 = 2304 vertikale Pixel, das ergibt eine 4x4 = 16fache Zahl der Pixel = 16fache Datenmenge.
Im Vergleich zur Auflösung eines digitalisierten 35mm Filmbildes, ist die unkomprimierte Videoauflösung gering. Verteilt man die Daten eines Filmbildes auf mehrere Videobilder, gelingt es auf ein digitales Videoband (D1) Filmbilder in höherer Auflösung zu speichern. Als Video abgespielt wird allerdings kein sinnvolles Bild angezeigt, es dient der Archivierung, so das bei weiteren Arbeitsschritten das wertvolle Negativ nicht erneut abgetastet werden muß. Außerdem lassen sich bereits erstellte Arbeitsschritte so in voller Auflösung speichern ohne daseine Ausbelichtung und photochemische Behandlung erfolgen muß. Dervon Quantel entwickelte Standard nennt sich D16. Von den vorgestellten Firmen benutzt 'Das Werk' München ein solches System (Kap5.1).
Allen Quantelsystemen gemeinsam ist das Userinterface. Im Gegensatz zu allen anderen Systemen wird hier kein zusätzlicherComputermonitor benötigt. Das neue iQ System macht hier allerdings aucheine Ausnahme, die Bearbeitungsfenster sind vom Bildfenster getrennt.
Alle Funktionen bei den übrigen Geräten sind auf dem Videobildschirm zu sehen. Mit einem Grafiktablett können alle Funktionen ausgeführt werden. Mit einem speziellen Stift kann man über die sensible Fläche des Tabletts fahren. Will man eine Funkton die rechts unten auf dem Monitor zu sehen ist ausführen muß man auch den Stift an die entsprechende Position nach rechts unten auf dem Grafiktablett führen. Diese Art der Eingabe ist eine absolute Eingabe, weil die Eingabefläche der Monitorfläche entspricht. Die Eingabe mit einer Maus ist relativ. Es ist egal ob die Maus rechts unten auf dem Schreibtisch liegt, den Mauszeiger kann ich trotzdem nach links oben bewegen.
Die Firma 'Wacom' stellt diese Tabletts her und hat in diesem Gebiet die führende Position und die entsprechenden Patente. Auch die Anwendungen von Discreet Logic und Softimage, Avid werden standardmäßig mit einem solchen Tablett geliefert. Ein solches Tablett läßt sich auch an jedem beliebigen PC anschließen um als Mausersatz zu fungieren. Die Möglichkeiten der Eingabe sind viel präziser als mit einer Maus. Bei Retuschearbeiten kann der Druck auf den Stift interpretiert werden.Je fester man drückt, desto dicker ist der Pinselstrich, oder je mehr man drückt, desto deckender ist der Farbauftrag. Das Werkzeug ermöglicht die Eingabe der Handschrift, in dem man einfach schreibt. Durch die Druckempfindlichkeit wird ein realistischer Schreibeffekt erzeugt. Für anspruchsvolle Grafikanwendungen ist das Tablett längst zum Standard geworden. Bei langen Arbeitssitzungen bietet es auch ergonomische Vorteile. Sehnen und Muskeln der Hand werden wesentlich weniger belastet.
Ich persönlich nutze es auch als Mausersatz, da es meine Arbeitsgeschwindigkeit drastisch erhöht hat. Trotzt der Vorteile hat das Eingabegerät den Nachteil, daß man sich eine kurze Zeit an die Funktion gewöhnen muß. Insbesondere (Avid) Cutter lehnen dieses Werkzeug oft ab, weil sie sich nicht die Zeit zur Eingewöhnung geben.
4.4. Softimage, Avid DS
Softimage ist eine kanadische Softwarefirma. Mit dem Computeranimationsprogramm 'Softimage 3D' bzw. der neuen Bezeichnung'Softimage XSI' hat man eins der führenden Produkte für die Computeranimation auf den Markt gebracht. Im Zusammenhang mit dem Aufkauf von Softimage durch Microsoft wurde das Produkt 'DS' (Digital Studio)auf den Markt gebracht. Mittlerweile gehört Softimage zu 'Avid', dem Marktführer im Bereich non-linearer Schnittsysteme.
Die Schnittsysteme von Avid wie etwa der 'Media Composer' oder 'Symphony' verfügen ebenfalls über eine umfangreiche Effektausstattung. Insbesondere das Symphony System wird zum Finishing von Projekten eingesetzt und verfügt über fast alle Möglichkeiten die in Kap.3. erwähnt werden. Da das DS System die umfangreichste Ausstattung und ein besonderes Konzept besitzt soll dieses System näher besprochen werden.
Die Philosophie hier ist mit 'Avid DS' ein Produkt anzubieten, das alle Bereiche der Postproduktion umfaßt. Schnitt (Off- und Online), Tonbearbeitung, Grafik, Morph und Warpfunktionen, Effects Tree und Compositing inklusive 'echter' 3D DVE Funktionen enthält (Kap.3.2.2) (Kap.6. Produktionskonzept mit 3 Universalmaschinen).
Neben der Funktionsvielfalt ist deren Realisierung interessant. Alle Befehle werden softwaremäßig von den Prozessoren des Rechners erledigt. Der bewußte Verzicht auf spezielle Hardware macht das System vergleichsweise preiswert und flexibel. Das Signal mußnatürlich über eine Hardwarekarte ein- und ausgegeben werden können.Diese Karte muß bei dieser Lösung keine Berechnungen ausführen. Die Rechnerbasis ist ein Windows 2000 PC mit zwei Prozessoren. Da die Leistung des Systems zu einem erheblichen Teil von der Leistung der Prozessorenabhängig ist, kann hier eine Anpassung auf den aktuellen Stand der Technikvergleichsweise preiswert erfolgen. Mit Prozessoren die mit 1.7 Gigahertz(1.7 Milliarden Schaltzustände pro Sekunde) getaktet sind und ab Mitte2001 erhältlich sind (2,8 Ghz, März 2003), ist eine Berechnungszeit von wenigen Sekunden für die Effekte zu erwarten. Die im Vergleich zu spezieller Videohardware immens hohen Stückzahlen von den PC Prozessoren ermöglichen an dieser Stelle ein einfaches Upgrade durch Tausch gegen schnellere Prozessoren. Da alle Funktionen auf Software basieren, sind Änderungen und Anpassungen auch hier jederzeit möglich und durch Softwareinstallation ohne großen technischen Aufwand realisierbar. Eine Programmierschnittstelle die das Programmieren von eigenen Anwendungen bzw. die Verwendung fertiger Plug-Ins ermöglichtist ebenfalls vorgesehen. (Plug-In Kap.3.6.)
http://www.avid.de/ http://www.avid.com/
4.5. Andere Kisten, (Cineon)
Das nicht mehr hergestellte Cineon, stellte den Versuch des Filmherstellers Kodak dar, sich als Anbieter von Bildbearbeitungsprodukten zu etablieren.
Viele filmspezifische Funktionen machten das Gerät recht beliebt. Trotzdem hat es sich nicht gegen die Konkurrenzproduktedurchsetzen können.
4.6. Photoshop
Diese Software der Firma 'Adobe' ist heute ein Quasi Standard wenn es um Bildbearbeitung für Einzelbilder geht. Obwohl die Hauptanwendung heute beim Grafik Design und Fotobearbeitung liegt, hat das Programm seinen Ursprung in der Hollywood Special Effects Firma 'Industrial Light and Magic'. In den 80er Jahren war an eine Bearbeitung von ganzen Bildsequenzen und dann noch in Kino Auflösung undenkbar. Es mußte jedes Bild einzeln bearbeitet werden. Aus einfachen selbst programmierten Tools wurde im Laufe der Zeit das Programm 'Photoshop'. John und Thomas Knoll sind die gedanklichen Väter des Programms (Kap.5.5.1.). Viele der erwähnten Workstations können das Photoshop eigene Dateiformat importieren, ohne den Umweg über eine Konvertierung in eins der Standard Dateiformate. Wenn das importierende Programm die Layer Struktur von Photoshop und/oder die Transparenzinformtionen ebenfalls übernehmen kann, braucht man selbst diese Arbeit nicht nochmals in der Videoanwendung zu wiederholen.
4.7. After Effects
Ein Produkt zur Erstellung von Special Effects, das ebenfalls von Adobe vertrieben wird. Eine Software Lizenz kostet etwa 1000€, in der Production Bundle Version beinhaltet die Software unter anderen noch einen Motion Tracker und kostet etwa 7.500€. In dieser Version hat das Programm den vollen Funktionsumfang wie er in Kap.3. beschrieben ist, bis auf den echten 3D DVE. Trotzdem ist es eine der preiswertesten Möglichkeiten zur Bewegtbildbearbeitung. Die Software ist in der Lage hochauflösende Bilder bis zum 3k Format zu verarbeiten. Für Filmauflösung wird außerdem das Cineon Format unterstützt. Es gibt keine vorgeschriebene Hardware, After Effects läuft praktisch auf jedem handelsüblichen PC. Der Datenaustausch läuft auf File Basis. Eine von einem High End System exportierte Videodatei kann in After Effects importiert und verarbeitet werden. Ebenfalls ist es möglich Grafiken und Bilder in After Effects zusammenzustellen, und als Datei zu exportieren. Diese Datei kann dann in einem z.B. Avid importiert werden und auf Videoband ausgegeben werden.
After Effects braucht lange um Effekte zu berechnen, je höher die Auflösung und je mehr Effekte angewandt werden, desto länger der Rechenprozeß. Ein 10 Sekunden langer Clip mit vielen Effekten braucht mitunter mehrere Stunden Rechenzeit, abhängig von der Komplexität der Effekte, der gewählten Bildauflösung und der Rechenleistung des Computers. Viel Rechenaufwand sind zum Beispiel Unschärfe Effekte, insbesondere der Motion Blur. Der Rechner mit Software ist dafür aber auch ein Vielfaches günstiger in der Anschaffung. Der Nachteil der Softwareberechnung relativiert sich zunehmend mit Erhöhung der Prozessortaktraten. Mit Prozessoren mit 1,7 Ghz oder schnellerer Taktfrequenz, die bereits angekündigt sind und einer Hardwarebeschleunigung ergeben sich interessante Perspektiven (siehe Kap.7. Produktionskonzept mit Standard PCs und Kap.8. Ausblick).
4.8. Spezielle Software
Insgesamt gibt es eine extrem große Zahl von weiterer Software zur Bildbearbeitung.
'Motion Perfect' von der Firma 'Dynapel' zum Beispiel. Perfekte Bewegung verspricht der Titel des Programms. Das Programm erlaubt es Zwischenbilder zu erzeugen oder zu entfernen. Für extreme Zeitlupen eignet sich das Programm sehr gut.
Bei normalen Zeitlupeneffekten werden einfach die vorhandenen Bilder länger gezeigt. Das führt zu ruckhaften Bewegungen von sich bewegenden Objekten. Im besten Fall werden zwei benachbarte Frames ineinander geblendet, die sogenannte Frameblending Option bei vielen Zeitlupenfunktionen.
Motion Perfect dagegen analysiert diese Bewegung und erzeugt interpolierte neue Zwischenbilder. Tatsächlich lassen sich mit dieser Methode hervorragende Ergebnisse erzielen. Möglich ist es auch aus einer Folge von Fotos eine ruckelfreie Videoaufnahme zu machen.Das funktioniert natürlich nur wenn der Abstand zwischen den Einzelbildern nicht zu groß ist und die Perspektive sich nicht ändert. Das Interpolationsergebnis verzerrt das Bild an den Stellen, wo sich eine Perspektivänderung deutlich zeigt, zum Beispiel an einer Hauskante. Der Rest des Bildes wird aber noch natürlich wiedergegeben. Experimentell lassen sich sicher viele Möglichkeiten der Bildbeeinflussung finden. Das Programm ist ebenfalls in einer Probeversion über die Internet Homepage des Herstellers erhältlich. Die Vollversion kostet dabei nur 25€. Geradezu absurd günstig, wenn man bedenkt das es bessere Zeitlupen erstellen kann, als die anderen Systeme die hier erwähnt werden. Der Einsatz kann entweder auf der Workstation selbst erfolgen oder auf einem separaten Rechner im Netzwerk. Die entsprechenden Videodaten können dann von verschiedenen Stationen an den 'Zeitlupenrechner' gesendet werden. Während der Arbeitsprozeß weiterläuft können hier die Zeitlupen erstellt werden und dann zurück zum eigentlichen Arbeitsplatz geschickt werden.
Es gibt eine Vielzahl einzelner spezialisierter Programme deren Funktion man wahrscheinlich nicht mehr missen möchte, wenn man eine Produktion erfolgreich damit bearbeitet hat.
Zunehmend an Bedeutung gewinnt auch das Programm Flash der Firma Macromedia. Vorrangig zur Textanimation bei Internetseiten angewendet, findet das Programm auch vermehrt Anwendung bei Videoproduktionen. (siehe Kap.8.6.)
http://www.dynapel.com/ http://www.macromedia.com/
4.9. Zusammenfassung
Eine moderne Maschine zur Bildbearbeitung sollte formatunabhängig arbeiten können um auch HDTV oder Material in Filmauflösung verarbeiten zu können. Die Verwendung von Material unterschiedlicher Auflösung innerhalb eines Projekts sollte ebenfalls möglich sein. Im HD Projekt wird zum Beispiel Archivmaterial in PAL Auflösung mit den hochauflösenden Bildern kombiniert. Die Möglichkeit Plug-Ins verwenden zu können gehört ebenfalls auf die Liste an Anforderungen an eine solche Maschine,wie die Forderung nach Realtime Darstellung oder zumindest Realtime Renderingfür viele Effekte. Ein Background Rendering für komplexe oder lange Effekte ist ebenfalls wünschenswert.
Die Entscheidung eine Black Box oder eine Softwarelösung basierend auf einem Standard Computer richtet sich nach Investitionssumme, Kundenkreis und letztlich auch subjektiven Überzeugungen der für den Kauf verantwortlichen Personen.