Die dritte Dimension

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Publisher 2 · 2001
Web-Publishing
QuickTime VR
Die dritte Dimension
Dreidimensionale Welten und Fotorealismus? – Verbunden mit einer relativ einfachen und
schnellen Produktion. Was lange Zeit als unmöglich erschien, ist dank Apples QuickTime
VR keine Zukunftsmusik mehr ...
SASCHA ZÄCH QuickTime VR (Virtual Reality) ist von der Firma Apple als
Erweiterung des bekannten QuickTimeVideostandards entwickelt worden. Die
Softwaretechnologie ermöglicht es,
schnell und einfach dreidimensionale
Szenen oder Objekte zu erstellen. Im
Unterschied zu Grafikformaten wie
VRML (genauere Informationen zu
diesem 3D-Grafikformat finden Sie in
Publisher 5-2000) basieren die Szenen
und Objekte aber nicht auf der Beschreibung geometrischer Formen, sondern
sind aus digitalen Fotografien konstruiert. Aufgrund dieses Funktionsprinzips
sind QuickTime-VR-Welten nicht völlig
frei begehbar, zeigen dafür aber eine
fotorealistische Umgebung – was mit
herkömmlicher 3D-Software nur mit
grossem Aufwand zu erreichen ist.
Ursprünglich war QuickTime VR nicht
für virtuelle Präsentationen, sondern
für Vermessungs- und Planungsaufgaben gedacht. So werden beispielsweise in Italien und Dänemark ganze
Strassennetze und Städte mit Apples
VR-Technologie erfasst. Doch geringe
Dateigrössen, einfache Produktion und
fotorealistische Darstellung prädestinieren QuickTime VR geradezu für den
Einsatz in multimedialen Produktionen.
Deshalb wird diese Technologie besonders gerne von Museen und Bereichen
wie Tourismus, Architektur oder Marketing verwendet, wo eine möglichst
realitätsgetreue Wiedergabe im Vordergrund steht.
Drei in einem
Mit QuickTime VR lassen sich drei
unterschiedliche Filmtypen erstellen:
Panoramen, Objekte und Szenen.
Panoramafilme bestehen aus einer
360-Grad-Endlosansicht der Umgebung. Sie entstehen entweder aus
mehreren Aufnahmen, die von einem
zentralen Standpunkt aus in regelmässigen Abständen gemacht und mit spezieller Software ineinander geblendet
Mit dem Panoramamodul der
VR-Worx-Software lassen sich
QTVR-Filme in
wenigen Arbeitsschritten erstellen. Zahlreiche
nützliche Funktionen und Optionen erleichtern den Umgang mit dem
Bildmaterial.
werden, oder aber aus einem echten
360-Grad-Panoramabild. Im zylinderförmigen Abbild der Umgebung kann
sich anschliessend der Anwender nach
Belieben drehen und Details Heranzoomen.
Kürzlich stellte Apple mit Cubic VR
und Spherical VR zwei neue Panoramamodule vor. Diese sind aber erst
ab QuickTime 5.0 lauffähig. Mit ihnen
lassen sich würfelförmige oder kugelförmige Panoramen gestalten. Durch
die Möglichkeit, nicht nur die Wände,
sondern auch Boden und Decke darzustellen, kann so ein noch besseres
Raumgefühl vermittelt werden.
Fotorealistische Objekte
Objektfilme sind für die Präsentation
frei im Raum drehbarer Gegenstände
entwickelt worden. Zur Erfassung eines
Objektes muss mit einer Kamera um
dieses herumgefahren oder muss das
Objekt nach jeder Einzelaufnahme
gedreht werden. Die Einzelfotografien
werden anschliessend wiederum per
Software aneinander gehängt und
bilden ein realitätsgetreues, dreidimensionales Abbild des Objektes. Dieses
kann vom Anwender frei im Raum
gedreht und gezoomt werden.
Virtuelle Rundgänge
QTVR-Szenen kombinieren Panoramaund Objektfilme zu einem virtuellen
Rundgang. Einige Softwarepakete
erlauben sogar die Integration von
Einzelbildern, Audiodateien und herkömmlichen QuickTime-Filmen. Die
Navigation zwischen den verschiedenen VR-Filmen findet mit Hilfe von
Links statt, die durch das Klicken auf
so genannte «Hot Spots» ausgelöst
werden. Somit können Benutzer innerhalb einer einzelnen Anwendung ganze
Gebäude oder grössere Landschaften
besuchen. Dank der Kombination von
Objekt- und Panoramafilmen ist es
sogar vorstellbar, Gegenstände in ein
Panorama zu integrieren, die sich aus-
Panoramafotografie der Stiftsbibliothek in St. Gallen. QuickTime VR erlaubt es, Gebäude dreidimensional darzustellen und virtuell
zu erkunden. Dank der zu Grunde liegenden Filmtechnologie erscheint die Umgebung realitätsgetreu.
wählen und anschliessend dreidimensional betrachten lassen.
Geeignete Werkzeuge
Für die Herstellung von QTVR-Filmen
sind bereits verschiedenste Softwareprodukte verfügbar. Die professionellsten sind sicherlich Apples hauseigenes
QuickTime VR Authoring Studio, Corels
Photo Paint 8 (Macintosh) bzw. 9
(Windows) sowie VR Worx der Firma
VR Toolbox. Das Authoring Studio ist
nur für Mac-Plattformen erhältlich und
leider seit 1996 nicht mehr gross verbessert worden. Problematisch sind
vor allem die nicht immer intuitive
Bedienung sowie die von der Software
geforderten Teilungsverhältnisse der
Bildpixel. VR Worx kann hingegen mit
einer zeitgemässen Benutzerführung
aufwarten. Zudem bietet es mehr Funktionen als die meisten anderen QTVRLösungen. Es kann wie auch Photo
Paint auf Macintosh- und WindowsSystemen verwendet werden. Neben
der vorgestellten Software gibt es ebenfalls Freewareprogramme zum Erstellen einfacher QTVR-Panoramafilme.
Sie können im Downloadbereich von
Publisher Online (siehe Seite 40) heruntergeladen werden.
Die Fähigkeiten der einzelnen Softwarepakete differieren stark. So bietet Photo
Paint nur die Möglichkeit zum Erstellen von Panorama- und Objektfilmen,
QTVR-Szenen lassen sich hingegen
nicht produzieren. Die Freewareprogramme von Apple lohnen sich ebenfalls nur für kleinere und einfachere
Projekte. Für komplexere und qualitativ
anspruchsvolle Produktionen ist neben
Web-Publishing
Das fotorealistische QuickTime
VR eignet sich
auch hervorragend zur dreidimensionalen
Darstellung von
kunsthistorischen
Gegenständen
oder Marketingprodukten.
Apples QuickTime VR Authoring Studio
vor allem die Crossplattform-Software
VR Worx empfehlenswert. Beide
Programme bieten nicht nur Basisfunktionen für die Erstellung von QTVRPanoramen, -Objekten und -Szenen,
sondern auch Importfunktionen für
eine Vielzahl von Bildformaten, diverse
Videobearbeitungseffekte sowie zahlreiche zusätzliche Werkzeuge, um Audiodateien zu integrieren, Objektfilme vor
einem Panoramahintergrund laufen zu
lassen u.v.m. Für das Abspielen der
fertigen Filme reicht der QuickTimePlayer. Dieses PlugIn kann für Macintosh- oder Windows-Plattformen gratis
auf der Website von Apple herun-
VR Worx
Der Autor hatte die Gelegenheit, VR Worx von VR Toolbox
eingehend zu testen. Die Software überzeugt durch intuitive
Benutzerführung und zahlreiche nützliche Funktionen.
Systemvoraussetzung
Macintosh Power PC; Mac OS
8,5 (oder höher); 32 MB RAM.
oder Pentium-Prozessor; Win
95, 98 oder NT; 32 MB RAM.
Preis
ca. Fr. 550.–
Bezugsquelle
SHOT media group,
9000 St. Gallen,
Tel. 071 250 06 36,
Fax 071 250 06 37,
www.shotmedia.ch
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nach unten um das Objekt geschwenkt
werden, während der Gegenstand
selbst um die eigene Achse gedreht
wird. Für ein völlig frei bewegbares
Objekt sind somit 684 Bilder erforderlich. Glücklicherweise reicht in den
meisten Fällen die Lösung mit den
36 Fotografien aus. Hier genügen als
Ausrüstung ein Drehteller mit Gradeinteilung, Kamera und Stativ. Ist man
stolzer Besitzer einer digitalen Videokamera, lässt sich bei der Objekterfassung
noch einiges an Arbeitsaufwand ersparen. Auch entsprechend ausgerüstete
Panoramakameras erlauben das Automatisieren des Erfassungsprozesses.
Das anschliessende Einlesen der Bilder
sowie das Erstellen des komprimierten
Quick-Time-VR-Filmes gehen wieder
ähnlich vonstatten wie im vorherigen
Fall. Bei qualitativ hochwertigem Quellmaterial benötigt die Produktion eines
QTVR-Objektfilmes deshalb nur noch
wenig Zeit, da der grösste Teil von
der Anwendung selbst erledigt werden
kann.
tergeladen werden und ist bereits in
zahlreichen Browsern und Programmen
standardmässig integriert.
Einfacher, als man denkt
Das Bildmaterial für Panoramen wird
von einem zentralen Punkt aus aufgenommen. Um diesen lässt man eine
Kamera in einem Winkel von 360
Grad rotieren. Die Einzelbilder sollten
sich dabei mindestens um 50% überlappen. Die genaue Anzahl der Fotografien ist von der Brennweite des
eingesetzten Kameraobjektivs und der
Aufnahmedistanz abhängig. So sind
bei einem 15-mm-Objektiv (auf Entfernung unendlich) etwa 12 Aufnahmen
für einen Panoramafilm erforderlich.
Die Erzeugung der Bilder ist nahezu mit
jeder Kamera möglich. Notwendig sind
lediglich ein präzise drehbarer Stativkopf mit Gradanzeige und eine Kamera
mit Weitwinkeloptik. Die Einzelbilder
müssen anschliessend zu einer einzigen Panoramafotografie zusammengefügt werden. Softwareprodukte wie das
Bildbearbeitungsprogramm Photoshop
bieten hierzu spezielle PlugIns an.
Ein weiteres Hilfsmittel zur Erstellung
von Panoramafotografien sind spezielle
Rotationskameras, die eine Aufnahme
über 360 Grad an einem Stück erfassen können. Anschliessend müssen
nur noch Anfang und Ende der Aufnahme aneinander gefügt werden.
Das zeitintensive Anpassen von mehreren Einzelbildern entfällt somit. Solche
Panoramasysteme sind im Fachhandel
bereits ab Fr. 3000.– erhältlich und vereinfachen die Produktion beträchtlich.
Spezielle QTVR-Erstellungsprogramme
wie VR Worx erlauben es nicht nur,
ganze Panoramaaufnahmen, sondern
auch Einzelbilder einzulesen. In einem
ersten Schritt werden dabei die Parameter für Linsengrösse, Anzahl der Bilder,
Drehwinkel des Filmes, Bildgrösse sowie
weitere grundlegende Angaben eingestellt. Nach dem Einlesen der Bilder
werden diese von der Software ineinan-
der geblendet und zu einem QTVR-Film
komprimiert. Auch hier erlauben Programme wie VR Worx noch allfällige
Korrekturen des Bildmaterials, das
Hinzufügen von Effekten, die Bestimmung des Kompressionsfaktors usw.
Die meisten Korrekturen sind jedoch
nur notwendig, wenn das Quellmaterial eine schlechte Qualität besitzt.
Deshalb sollte bereits beim Fotografieren darauf geachtet werden, dass
die Bilder nicht verzittert sind und
die Beleuchtung stimmt. Besitzt man
gutes Ausgangsmaterial, nimmt die
Erstellung eines QuickTime-VR-Filmes
– genügend Rechenleistung vorausgesetzt – nur noch ca. 20–40 Minuten in
Anspruch.
Erfassen von Objekten
Bei einem Objektfilm muss – wiederum abhängig von Abstand und
Objektivbrennweite – für eine flüssige
Wiedergabe ein Objekt rundum in
10-Grad-Schritten fotografiert werden.
Bei einem frei auf einer Ebene drehbaren Gegenstand bedeutet dies bereits
36 Aufnahmen. Will man das Objekt
nicht nur vertikal, sondern auch horizontal drehen können, muss die Kamera
in einer 90-Grad-Drehung von oben
Um ein ganzes
Objekt fotografisch
zu erfassen, sind bis
zu 684 Aufnahmen
erforderlich. Hier
empfiehlt sich der
Einsatz einer digitalen Videokamera.
Gestalten einer QTVR-Szene
Mit dem Szenenmodul hat Apple einen
besonders interessanten Aspekt in das
QTVR-Konzept gebracht. Die Verknüpfung von unterschiedlichsten Medientypen in einer einzigen Szene ermöglicht
nicht mehr nur die Darstellung einzelner Panoramen oder Objekte, sondern
das Gestalten grösserer Anwendungen.
Diese sind sogar für professionelle CDROM-Produktionen geeignet. Deshalb
erfordert die Herstellung einer QTVRSzene eine sehr sorgfältige Planungsphase. Bei komplexen Szenen ist das
Skizzieren eines genauen «Verlinkungsschemas» unumgänglich. Nur so lässt
sich in den späteren Produktionsphasen
der Überblick über die verschiedenen
Medientypen und ihre Beziehungen
bewahren. Professionellere Softwaretools bieten hierzu sehr gute Hilfsfunktionen. So lassen sich zum Beispiel in VR
Worx Übersichtspläne als Hintergrundbilder laden oder im Programm selbst
gestalten. Anschliessend kann man
das benötigte Quellmaterial importieren und exakt nach dem skizzierten
Schema anordnen. Diverse Werkzeuge
erlauben es, ein- oder bidirektionale
Links zwischen den QTVR-Filmen zu
setzen. Die «Hot Spots» werden zuerst
automatisch von der Anwendung
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allem bei komplexeren Projekten von
Vorteil, wenn man sich das QuickTime
VR Authoring Studio oder VR Worx
zulegt. Diese bieten zahlreiche Funktionen, die Dateiimport sowie Filmproduktion erleichtern.
Adressen
Eine kleine Auswahl an weiterführenden Links zum Thema
QuickTime VR:
http://www.apple.com/
quicktime/qtvr/ (die Referenzseite zu QTVR)
http://www.letmedoit.com/qtvr/
qtvr_online/course_index.html
(Tutorials zum Erstellen von
QTVR-Filmen)
http://developer.apple.com/
techpubs/quicktime/
qtdevdocs/RM/vrframe.htm
(wichtige Entwicklerinformationen)
Im Szenenmodul von VR Worx können die diversen Medientypen per Drag&Drop über einer Hintergrundskizze angeordnet und
anschliessend «verlinkt» werden.
eingefügt, können danach aber mit
dem integrierten «Node Browser»
manuell weiterbearbeitet werden.
Nachdem alle Links gesetzt und die
«Hot Spots» definiert sind, muss die
ganze Szene nur noch als QTVR-Film
komprimiert werden – schon kann man
sich in einer virtuellen Welt auf Entdeckungsreise begeben.
Desktopper
www.publisher.ch/jobs
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Layouter
Grafiker
Lithograf
Polygraf
WebPublisher
Fazit
Erste CD-ROM-Anwendungen, die vollständig auf der QTVR-Technologie
beruhen, sind bereits erhältlich. Auch
im World Wide Web findet man vermehrt Seiten mit QTVR-Inhalten. Dieser
Trend wird sich in nächster Zeit sicher
noch verstärken. Gerade in Bereichen,
in denen es um eine möglichst wirk-
lichkeitsgetreue Abbildung der realen
Welt geht, besticht QuickTime VR. Es
ist bisher die einzige Technologie, die
eine einfache, schnelle sowie relativ
kostengünstige – aber dennoch qualitativ hochwertige – Produktion erlaubt.
Obwohl Apple selbst einige Freewareprogramme zum Produzieren von einfachen QTVR-Filmen anbietet, ist es vor
http://developer.apple.com/
quicktime/quicktimeintro/tools/
(Gratissoftware zum Downloaden)
http://www.iqtvra.org/
(International QuickTime VR
Association; Tipps, Tricks und
vieles mehr)
http://www.shotmedia.ch/
(Anbieter von Pamoramasystemen, QTVR-Lösungen und Vertrieb von VR Worx)