ETH Zürich

Für Bastler: Mit wandelbarem Joystick 3D-Modellen Leben einhauchen

| Autor / Redakteur: Angelika Jacobs / Sariana Kunze

(Illustration: Interactive Geometry Lab / ETH Zürich)

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Dreidimensionale Animationsfiguren auf einem 2D-Bildschirm zu bewegen, ist keine leichte Aufgabe. Animationskünstler durchlaufen eine mehrjährige Ausbildung. Nun machen ihnen ETH-Forscher das Leben etwas leichter – mit einem neuen Steuergerät im Baukastenprinzip.

Im Chemieunterricht setzen Schüler Kügelchen und Stäbchen zu komplexen Molekülen zusammen, um chemische Verbindungen zu veranschaulichen. Etwas Ähnliches hat im Interactive Geometry Lab der ETH Zürich Gestalt angenommen. Aber ETH-Professorin Olga Sorkine-Hornung und ihr Team erforschen keine Moleküle, sondern Methoden, um virtuelle Figuren am Computer möglichst naturgetreu zu animieren. Dazu haben sie nun einen neuartigen Joystick entwickelt: Dieser besteht aus Bausteinen, die der Nutzer wie die Kugeln und Stäbchen des Chemiebaukastens zu einer der animierten Figur ähnlichen Form zusammensetzen kann, sei es ein Mensch, ein Hund, ein Elefant oder auch nur einzelne Körperteile.

Mit Unterstützung des Autonomous Systems Labors unter Leitung von ETH-Professor Roland Siegwart entwickelte Sorkine-Hornungs Team ein Steuergerät mit integrierten Sensoren, das aus Einzelteilen in jeder beliebigen Form zusammengesetzt werden kann. Nutzer können die 3D-gedruckten und mit Sensoren versehenen Bausteine beliebig zusammenbauen. Die Sensoren in jedem Gelenk dieser Joystick-Puppe messen den Winkel der Beuge- oder der Drehbewegung und übertragen diese Information an eine Software, welche die entsprechende Bewegung der virtuellen Figur errechnet und ausführt.

"Die Software unterstützt den Künstler beim Verknüpfen der Gelenke des selbst-zusammengesetzten Geräts mit den virtuellen Gelenken der Animation", erklärt Sorkine-Hornung. So überbrückt das System auch problemlos Proportionsunterschiede: Die Abstände zwischen den einzelnen Gelenken müssen im realen und im virtuellen Raum nicht identisch sein. Eine kurzhalsige Joystick-Puppe kann so auch eine langhalsige Animationsgiraffe steuern.

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