Der Uncanny-Valley-Effekt bei Animationsfilmen

Inhaltsverzeichnis

Danksagung

Abstract

1. Einleitung

2. Animation
2.1. GeschichtederAnimation
2.2. PrinzipienderAnimation

3. UncannyValley
3.1. Wissenschaftlichkeit
3.2. Der Einfluss der Bewegung

4. Formen der Abstraktion
4.1. Motion Capture
4.1.1 Motion Capture in der Animation
4.1.2 Motion Capture und Bewegung
4.2. Anthropomorphismus
4.2.1 AnthropomorphismusinderAnimation ...
4.2.2 Anthropomorphismus und Bewegung

5. Filmanalyse
5.1. Vorgehensweise
5.2. Tabelle
5.3. Diagramm
5.4. Auswertung
5.5. Fazit

6.Schluss

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abstract

Die vorliegende Arbeit zum Thema „Der Uncanny-Valley-Effekt bei Animationsfilmen" untersucht, unter Einbezug der gangigen Gestaltungsmoglichkeiten eines Animationsfilms, inwiefern computeranimierte Filme mit menschlichen respektive menschenahnlichen Charakteren in das UncannyValley fallen.

Dieser, ursprunglich aus der Robotik stammende Begriff, wird hierfur zunachst konkret erlautert, sowie dessen wissenschaftliche Relevanz hinterfragt. Die Arbeit wird zeigen, dass das Phanomen des Uncanny Valley weiterhin als eine subjektive, von vielen Faktoren abhangige Beobachtung ist. Gleichzeitig wird dessen zweifelsfreie Existenz und Auswirkung auf Animationsfilme beleuchtet und versucht, die Ausloser des Scheiterns jener Filme zu ermitteln. Es wird bewiesen werden, dass ein Auftreten des Uncanny- Valley-Effekts unter Zuhilfenahme der Motion-Capture-Technik begunstigt wird.

Parallel dazu wird durch die Gestaltung uber die Stilisierung von Figuren, auch Anthro- pomorphismus genannt, eine weitestgehend sichere Alternative aufgezeigt und deren Vorzuge erlautert.

Es wird sich zeigen, dass die Bewegung kunstlicher, humanoider Avatare einen entscheidenden Einfluss auf die Wahrnehmung und Akzeptanz des Zuschauers ausubt und ein Auslosen des Uncanny-Valley-Effekts begunstigt. Die abschlieBende Auswertung und dessen Fazit werden schlussfolgern lassen, dass die klassische Animation nicht von modernen Techniken ersetzt werden kann - aber auch, dass beide voneinander proftieren konnen.

1. Einleitung

"Animation has completely changed, and I've always been a big fan.¹ "

shia la beouf

Ob in Filmen, auf Jahrmarkten oder an bestimmten Feiertagen - der Mensch sieht sich regelmaBig mit vermeintlich lebenden Toten konfrontiert. Der Anblick dieser Gestalten lost Angst aus. Eine Angst aber, der sich bewusst ausgesetzt wird. Das Geschaft mit dem Spiel eines der Grundgefuhle des Menschen ist ein eintragliches. Das beweisen nicht zuletzt die unzahligen, frequent die Lichtspielhauser der Welt flutenden Zombie- und Horrorfilme oder die allgegenwartigen Geisterbahnen auf den groBen und kleinen Jahrmarkten urbaner und landlicher Gebiete. Die Darstellungen von Untoten, von Zom­bies, scheint zeitlos zu sein. Ebenso wie die Angst vor ihnen.

Zeitlos ist auch der einstige Zeichentrickflm. Sicherlich ein Gebiet, dem man jegliche Form der Angst absprechen wurde. Doch spatestens seit dem Aufkommen und der Nutzung moderner Technologien im heutigen Animationsfilm gibt es sie. Und ihr Auslo- ser sind nicht weniger untot wirkende Wesen.

Neben den cartoonhaften CGI-Animationsfilmen gibt es im computergenerierten Spiel- film eine Stromung, die versucht, eine moglichst getreue Nachbildung der Realitat mit moglichst hohem technischen Aufwand zu erschaffen, der seinen Betrachter ins Stau- nen versetzen soll. Das Kino ist von Beginn an ein ausgezeichneter Ort des Staunens gewesen. In der Fruhgeschichte des Films war bereits der Anblick des bewegten Bildes Anlass genug. Das Bestreben, diesen elementaren Affekt des Kinos stets aufs Neue hervorzurufen, hat die filmtechnische Entwicklung entscheidend vorangetrieben. Ein GroBteil der heutigen Filme kommt ohne avancierte Spezialeffekte und trickreiche Be- arbeitungen in digitalen Studios nicht mehr aus. Fur den Zuschauer liegt nicht zuletzt darin Faszinationskraft und Erlebnisintensitat des visuellen Mediums.

Dieses Bestreben nach Realitatsnahe im Animationsfilm ist es allerdings auch, welches zuweilen seine Zuschauer mit mehr Angst als Staunen im Gesicht zuruck lasst.

Die vorliegende Arbeit untersucht den Uncanny-Valley-Effekt in Animationsfilmen, er- klart dessen Wesen und inwiefern sich dieses auBert. Dazu wird dem Thema zunachst ein allgemeiner Rahmen in Form eines kurzen Abrisses uber die Animation und ihre viel- faltigen Aspekte gegeben. Daran fugt sich eine konkrete Betrachtung zur Problematik des Uncanny Valley und dessen Ursprunge. Die Frage nach der Wissenschaftlichkeit dieses Phanomens wird gestellt und mit Hilfe fachkundiger Aussagen zu belegen ver- sucht.

Ein Merkmal der Animation ist ihre Vielseitigkeit. Durch verschiedene Stile und Tech- niken ist es moglich, Geschichten auf so vielfaltige Art zu erzahlen, wie sonst in kaum einem anderen Bereich. Unter dem Aspekt des Uncanny-Valley-Effekts werden hierfur zwei Arten der Produktion von Animationsfilmen naher betrachtet: zum einen das ver- haltnismaBig junge Motion Capture und zum anderen der Anthropomorphismus.

Beide Verfahren werden zunachst jeweils kurz vorgestellt und erlautert, bevor ihre Stel- lung in der Animation, unter Einbeziehung einzelner Fllmbeispiele, betrachtet wird. Da der Animationsfilm, ein Medium der Ubertreibungen, von Bewegung lebt, wird diese in ihren unterschiedlichen Formen in allen hier genannten Themenbereichen Erwahnung finden.

Den Abschluss dieser Arbeit bildet eine Analyse bekannter computergenerierter Filme unter dem Aspekt des Uncanny-Valley-Effektes. Der anschlieBenden Auswertung folgt eine zusammenfassende Konklusion des Themas.

2. Animation

„Animation is about creating the illusion of life. And you can‘t create it if you don‘t have one.“² brad bird

Die Animation ist weder ein Genre noch kann sie schlichtweg durch ihre vielseitigen Stile und Herstellungsprozesse wie der 3D-Computeranimation oder der Stop-Motion- Technik definiert werden. Animation ist ein Medium, welches an der Schwelle zwischen Filmschaffen und Kunst steht.

Bei jeder Recherche nach einer Bestimmung fur den Begriff der Animation stoBt man unweigerlich auf die immer gleichen Definitionen, die einerseits so verschiedenartig und haufig schwerfallig sind, es andererseits jedoch schaffen, den Begriff so derart zu be- grenzen und verfahrensspezifisch zu deuten, dass sie dabei sowohl alte als auch neue Bereiche der Animation vernachlassigen.

Ublicherweise kann uber dieAnimation folgendes, allgemeingultig gesagt werden: Animation ist eine Filmtechnik. Der aus dem Lateinischen stammende Begriff animare bedeutet „Leben einhauchen“ oder auch „beseelen“, was das Wesen der Animation bereits treffend beschreibt. Ein Animationsfilm kann sowohl ein animierter Dokumen- tarfilm ³, ein Lehrfilm ⁴, ein Propagandafilm ⁵ als auch ein klassischer narrativer Spielfilm ⁶ sein. Ihnen gemein ist die Voraussetzung von 24 Einzelbildern pro Sekunde, welche dann - wie auch beim Realfilm - dank der Tragheit des menschlichen Auges dem Zu- schauer eine kontinuierliche Bewegung vorgaukeln. Was immer sich zwischen zwei so genannten Frames ⁷ ereignet, bestimmt dabei allein der Wille des Animators, es unter- liegt keinerlei Gesetzen oder Konventionen ⁸.

Die Welt der Animation umfasst viele Stile und Techniken. Handgezeichnete Animation, oftmals als Traditionelle oder 2D-Animation bezeichnet, war die Avantgarde der Spiel- filmproduktion als 1937 „Schneewittchen und die sieben Zwerge“⁹ als erster Zeichentrickfilm in Spielfilmlange pra- mierte (siehe Abb. 1). Die Digitale Animation tauchte dann erstmals in fruhen Spielfilmen wie „Tron“¹⁰ aus dem Jahr 1982 auf, welcher zugleich als Inspiration fur John Las- seter ¹¹ diente, der dreizehn Jahre spater den ersten voll- standig computeranimierten Spielfilm „Toy Story“¹² in die Kinos brachte. Stop-Motion-Animation, wie sie beispiels- weise bei Tim Burton‘s “The Nightmare before Christmas“¹³ (siehe Abb. 2) verwendet wird, ist eine weitere, visuell spektakulare Technik bei der Pro- duktion von Animationsfilmen ¹⁴.

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Abb. 1: Fiimpiakat Schneewittchen und die sieben Zwerge (1937)

Wie groB dadurch die Bandbreite des Animationsfilms ist, wird klar, sobald man sich vor Augen halt, dass man nicht nur die verschiedensten Techniken miteinander kombinie- ren, sondern daruber hinaus auch jeweils einen eigenen

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Abb. 2: Fiimpiakat The Nightmare before Christmas Stil mit einflieBen lassen kann, der den Look des Films (1993)

entscheidend beeinflusst¹⁵. Das beweisen auch die jahrlich stattfindenden bedeuten- den Trickfilmfestivals in Annecy, Stuttgart oder Zagreb, welche durch die Vielseitigkeit ihrer Werke deutlich machen, dass der Animationsfilm ein ,,ernsthaftes kunstlerisches Ausdrucksmittel, angesiedelt an einer imaginaren Grenze zwischen Film und Bildender Kunst“ ist¹⁶.

2. 1. Geschichte der Animation

„Never in the history of cinema has a medium entertained the audience. It‘s what you do with the medium."¹⁷ john lasseter

Der Wunsch Bewegung im Bild auszudrucken, scheint so alt wie die Menschheit selbst. So verstehen einige unter der erhaltenen Hohlenmalerei bereits die Anfange der Anima­tion ¹⁸. Dass diese fruhe Kunstform jedoch nur entfernt mit dem heutigen Verstandnis von Animation in Einklang zu bringen ist, bezweifelt wohl kaum jemand. Und dennoch liegt der geschichtliche Ausgangspunkt jener flmischen Kunst der Belebung des Unbe- lebten weit vor der eigentlichen Erfndung des Kinos¹⁹.

Schattentheater, Drehbilder und Daumenkinos faszinierten die Menschen schon lange bevor es die ersten Filmversuche gab. Seit der Erfndung der Laterna Magica um 1645 (siehe Abb. 3), eine kastenahnliche Vorrichtung, welche auf Glas gepinselte Bilder mit Hilfe einer Lichtquelle an die Wand warf, verfeinerten sich nach und nach die Techniken der verschiedenen prakinematografschen Verfahren. Die Entwicklung der Animation wurde schlieBlich im 19. Jahrhundert durch einige Meilensteine charakterisiert und die Bilder lernten erstmals wirklich laufen. 1826 konstruierte John Ayrton Paris das erste Thaumatrop (siehe Abb. 4), 1832 folgte das Phenakistoskop von Antoine-Ferdinand Plateau, kaum zwei Jahre spater entwickelte William George Horner das Daedalum,

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Abb. 3: Laterna Magica Abb. 4:Thaumatrop

welches jedoch erst mit dreiBigjahriger Verspatung durch William Lincoln als Zoetrop in den USA popularisiert wurde (siehe Abb. 5). 1854 gelang dem Baron Franz von Ucha- tius die Synthese aus der Laterna Magica und dem Phenakistoskop - ein Apparat zur Darstellung beweglicher Bilder an der Wand, welchen er Kinetoskop taufte.

All diese Apparaturen projizierten auf unterschiedliche Weise handgemalte Bilder auf eine Flache, um eine Bewegung zu simulieren²⁰. Parallel dazu entwickelten sich auch die Fotografie sowie der Film. Die wohl bekanntesten Namen dieser Zeit sind Thomas Alva Edison sowie die Gebruder Lumiere, welche jeweils mit ihrem schopferischen Einfallsreichtum eine wesentliche Rolle bei der Erfindung und spateren Etablierung des Kinos spielten. Was die Massentauglichkeit ihrer Apparaturen anbelangt, so entschied sich der historische Wettstreit zwischen Edison und den Gebru- dern Lumiere letztendlich zu Gunsten der Franzosen ²¹.

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Ein weiterer Pionier, ohne den die Zeichentrickanimation wohl nie die Pfade eingeschla- gen hatte, die sie genommen hat, war Winsor McCay²². Seine bekannteste Arbeit ist „Gertie the Dinosaur“ (siehe Abb. 6), welcher 1914 Premiere feierte und damit groBe Wellen schlug. Es ist die Geschichte eines Tierbandigers, der eine kokette Brontosaurie- rin zu zahmen versucht²³. Dieser Tierbandiger wurde dabei wahrend des zwolfminutigen Films von McCay selbst live gespielt. Dazu stand er vor der Leinwand und sprach zu dem Saurier, dessen reak- tives Verhalten McCay zuvor allerdings selbst bestimmt hatte. Durch diese Interaktion war es ihm moglich, dem Urtier glaubhaft Leben einzuhauchen. „Gertie the Dino- saur“ wird bis heute als eine der ersten Zeichentrickfigu- ren angesehen, bei welcher erstmals auch die so essenzielle Charakteranimation zum Tragen kommt. Zugleich schaffte es Winsor McCay mit diesem und weiteren Werken²⁴ von amerikanischen Kritikern als „Vater der Animation11 betitelt zu werden.

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Mit der Industrialisierung des fruhen 20. Jahrhunderts kristallisierten sich zunehmend funktionierende Produktionssysteme nach hierarchischer Organisation heraus. Walt Disney war schlieRlich derjenige, welchem es erstmals gelang, jene kreativen Prozesse, die bis dato von Einzelkunstlern be- werkstelligt wurden, in einen industri- ellen Rahmen zu pressen und so eine kontinuierliche Produktion zu gewahr- leisten. Mit diesen Methoden schuf er die „Animationsindustrie“. Durch stetige Neuerungen, Pionierleistungen und dem Setzen von normativen Standards in vielen Bereichen, schaffte es Disney immer wieder sich gegen aufkommende Konkurrenz durchzusetzen ²⁵. Mit „Steamboat Willie“²⁶ (siehe Abb. 7) als erstem Toncartoon, sowie „Schneewittchen und die sieben

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Zwerge" als erstem synchronisiertem, im Technicolorverfahren ²⁷ hergestellten Trickfilm in Spielfilmlange, setzte er MaBstabe, an denen sich auch heute noch Trickflmer und Animatoren orientieren.

,,Disney definierte Animation eindrucksvoll und hinterlieB ein Erbe, von dem samtliche Produzenten bis heute lernen, auf das sie reagieren, das sie imi- tieren oder herausfordern"²⁸.

Seither hat sich viel getan. Die einstig kommerziell dominierenden Walt Disney Studios und ihre abendfullenden Zeichentrickfilme bekamen schon bald starke Konkurrenz durch einen ganzlich neuen Typus des Animationsfilms: dem computeranimierten Trick- film. Zwar hatte auch Walt Disney²⁹ das Potential der com- putergestutzten Arbeit erkannt und diese Technik rasch fur seine spateren Zeichentrickfilme adaptiert ³⁰, jedoch hielten siestets an einertypischen Trickfilm-Darstellung fest. Somit waren diese Filme rein technisch betrachtet stets eine Hyb- ridform aus Zeichnungen und CGI ³¹. Ohne entsprechendes Wissen daruber sind die Anderungen zwischen Zeichen- trick und vereinzelter Nutzung von CGI daher jedoch kaum sichtbar.

1995 erschien dann ein abendfullender Trickfilm, bei dem es offensichtlich war, dass seine Bilder nicht gezeichnet, sondern ausschlieBlich computergeneriert waren: „Toy Story" (siehe Abb. 8). Der erste Animationsfilm in Spielfilmlange aus

dem Hause Pixar³² wurde somit zum Begrunder einer neuen Filmgattung, die man als 3D-Computeranimation bezeichnet und welche - dank ihrer groBen Beliebt- heit - noch unzahlige weitere, kommerziell sehr erfolgreiche Filme hervorbrachte³³. Was dabei die Mehrzahl dieser Filme vereint, ist ihr Bezug auf die „Prinzipien der Ani- mation“.

2. 2. Prinzipien der Animation

„Wir erzeugen zwar Fantasiewelten, aber sie sollen trotzdem glaubwurdig sein.“ john lasseter³⁴

Das wesentliche Element einer jeden Animation ist die Bewegung. Bewegung umfasst hierbei alles; vom Gang einer Figur, uber deren Mimik und Gestik, bis hin zu Verande- rungen in der Umgebung oder im Hintergrund der Handlung. Um eine solche Band- breite - ob von organischen oder anorganischen, lebenden oder leblosen Subjekten - uberzeugend darstellen zu konnen, ist es notwendig, die verschiedenen Formen der Bewegung und des individuellen Ausdrucks zu kennen. Ein Animator ist stets nur so gut, wie seine Kenntnisse der Anatomie, Physik und Natur. Somit steht und fallt eine Animation mit der Fahigkeit des Animators Bewegungen so darzustellen, dass diese fur den Betrachter glaubhaft und realistisch erscheinen - selbst wenn das, was dargestellt wird, der Fantasie entsprungen ist.

Aus diesem Grund entwickelten die Zeichner der Walt Disney Studios bereits in den 1930er Jahren die zwolf so genannten „Prinzipien der Animation", basierend auf ihren Erfahrungen, um besondere und unterhaltsame Charakteranimationen zu erzeugen. Zwar wurden diese Prinzipien zunachst fur den klassischen Zeichentrickfilm entwickelt, jedoch sind sie auch in der heutigen 3D-Computeranimation unerlasslich und wurden nicht zuletzt aus diesem Grund 1987 im Rahmen der SIGGRAPH ³⁵ von John Lasseter, Mitbegrunder der Pixar Animation Studios, erneut und mit besonderem Augenmerk auf deren Anwendung fur dreidimensionale Animationsflme vorgestellt ³⁶.

Was Lasseters Arbeit so interessant macht, ist, dass sie aufzeigt, wie weit sich die Ani- matoren von der Realitat entfernen mussen, um etwas lebensecht erscheinen zu lassen. Trotz, dass die zwolf Prinzipien einen eher technischen Aspekt der frameweisen Ani­mation ansprechen, so wird durch sie dennoch die glaubhafte Natur eines Charakters verbessert. Animatoren stutzen sich auf diese Prinzipien, um die emotionale Intelligenz und Personlichkeit ihrer Charaktere nach auBen zu transportieren. Sie verstehen, dass „lebensecht“ nicht gleichzusetzen ist mit „kann sich bewegen“. Es bedeutet vielmehr, dass ein Charakter ,,Verstand" besitzt. Die zugrunde liegende Auffassung und das Ver- standnis von Animation insbesondere von Disney und Pixar ist es, dass Handlungen durch die geistigen Prozesse eines Charakters bedingt sind. Dass diese Intelligenz, Personlichkeit und Emotionalitat widerspiegeln. Ein Animator steht somit stets der Herausforderung gegenuber, unmissverstandlich und gleichzeitig auf fesselnde Art dar- zustellen, dass der Verstand eines Charakters dessen Handlungen bedingt³⁷.

Die Prinzipien der Animation dienen dazu, den Zuschauer vom Geschehen und dem Charakter zu uberzeugen - emotional wie auch rational. Die funf wichtigsten Prinzipien der Charakteranimation werden, zum besseren Verstandnis uber ihre Bedeutung fur Be- wegungsablaufe in der Animation, im folgenden Abschnitt kurz genannt und erlautert³⁸.

Squash and stretch. (Stauchen und Dehnen)

Charaktere besitzen keine implizierte Physik. Es ist somit obligatorisch fur den Anima­tor, diesen mit Masse und Beweglichkeit auszustatten. Alles, bestehend aus Fleisch und Muskeln, sollte deutliche Bewegungen und Flexibilitat wahrend einer Handlung zeigen. Ein springender Ball sollte demnach stau­chen, wenn er auf dem Boden aufkommt und sich dehnen, wenn er wieder hochschnellt (siehe Abb. 9). Bei derartigen Formanderungen muss jedoch das sichtbare Volumen des Objektes erhalten werden. „Squash and stretch“ kommt nicht nur bei der Wiedergabe der korrekten Physik zum Einsatz, sondern zugleich verstarkt es auch „Timing and Motion“ sowie „Anticipation“.

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Timing and Motion. (Timing und Bewegung)

Charaktere verfugen uber keinerlei implizierte Masse oder Muskulatur. Der Animator muss der Figur daher die korperlichen Charakteristika mit auf den Weg geben. Timing beschreibt die Kraft, welche hinter der Bewegung steckt. Es ist zudem entscheidend, um eine Idee verstandlich zu machen und bezieht sich in erster Linie auf die Geschwin- digkeit. Fur gute Animation ist Timing essentiell und steht in direkter Relation zur Masse. Die Geschwindigkeit, mit welcher ein Objekt bewegt wird, vermittelt immer auch einen Eindruck uber die Masse des Objekts.

Anticipation. (Vorbereitung)

Es reicht nicht aus, eine Handlung einfach nur darzustellen. Ein Animator muss auch sicher stellen, dass der Betrachter diese Handlung nachvollziehen kann. Animatoren durchdenken jede Handlung. Die Vorbereitung, die zu ihr fuhrt, die Handlung selbst, sowie deren Ende. Eine gut vorbereitete Handlung verdeutlicht und unterstreicht die Erwartung auf ein bevorstehendes Ereignis. Die Hande einer Figur greifen beispiels- weise immer zunachst etwas in die Hohe, bevor sie in eine Hosentasche greifen. Diese ubertriebene Bewegung dient der der Vorbereitung auf eine Handlung. Sie richtet die Aufmerksamkeit des Zuschauers auf das Geschehen und potenziert die Freude an der Handlung selbst.

Staging. (Positionieren)

Ideen sollten stets klar und unmissverstandlich dargestellt werden. Handlungen mussen verstandlich sein, Personlichkeiten identifizierbar und Ausdrucke wiedererkennbar. Ani­matoren inszenieren jede Aufnahme um dies sicher zu stellen. Ublicher Weise bearbei- ten sie jeweils nur eine Idee und lenken dabei das Auge des Zuschauers gezielt auf den entscheidenden Bereich der jeweiligen Szene.

Exaggeration. (Ubertreibung)

Zu jeder Zeit - sei es zu Gunsten des Squash and Stretch, Timing, Anticipation oder Staging - kann der Animator ubertreiben. Jedoch geschieht Ubertreibung nicht zufal- lig. Vielmehr durch Reduzierung auf das Wesen einer Idee, Verstandnis fur den Grund, welcher dahinter liegt und dem Verstarken dieser Idee. Die Ubertreibung sollte des Zuschauers Reaktion auf die Handlung, den Charakter oder die Stimmung verstarken. Jedoch sollte sie so subtil durchgefuhrt werden, dass der durchschnittliche Zuschauer nicht bewusst bemerkt, dass irgendetwas unrealistisch sein konnte. Die Kunst besteht demnach darin, eine Balance zwischen ,zu viel‘ und ,zu wenig1 zu finden. Denn zu viel lasst die Animation zu posiert wirken, zu wenig hingegen mechanisch.

Obgleich eine Animation traditionell von Hand oder mit Hilfe des Computers erstellt wird, die Absicht eines jeden Animators ist es, zu unterhalten.

,,The animator must have two things: a clear concept of exactly what will entertain the audience; and the tools and skills to put those ideas across clearly and unambiguously. “³⁹

In diesem Zusammenhang reicht es nicht aus, allein die jeweilige, zur Verfugung ste- hende Hard- und Software als Werkzeuge zu betrachten. Diese Prinzipien, welche uber 70 Jahre an vielseitiger Unterhaltung ermoglichten, sind ebenfalls Werkzeuge - und ebenso essentiell wie die Computer, mit denen sie realisiert werden.

3. Uncanny Valley

„Madame Tussauds' waxworks are a good example of the phenomen. For all the detail that goes into their models, you can‘t help thinking that something is not quite right.“⁴⁰

matthew butler

Der Begriff des Uncanny Valley⁴¹ bezeichnet einen paradox erscheinenden, wahrneh- mungspsychologischen Effekt der menschlichen Empfindung in Bezug auf die Betrach- tung und Akzeptanz kunstlicher, humanoider Figuren⁴².

Das Wort Uncanny⁴³ geht sowohl auf die erstmalige Erwahnung in Ernst Jentschs⁴⁴ Essay „Zur Psychologie des Unheimlichen" von 1906⁴⁵, als auch auf die darauf auf- bauende Abhandlung „Das Unheimliche“ von Sigmund Freud⁴⁶ aus dem Jahr 1919⁴⁷ zuruck. Beide schreiben uber ein ,,Gefuhl des Unheimlichen", welches auftritt, wenn man sich mit etwas Fremden respektive etwas Unvertrautem konfrontiert sieht. Dabei spielt es, laut Jentsch und Freud, jedoch keine Rolle, ob es sich dabei um eine belebte oder unbelebte Erscheinung handelt. Das Valley bezieht sich dabei auf das Gefalle des Graphen, welcher namengebend fur diesen Effekt war. Dieser veranschaulicht die messbare Akzeptanz eines Betrachters gegenuber kunstlichen Figuren.

Die Uncanny-Valley-Theorie, welche hier und im Folgenden besprochen und erlautert wird, wurde in dieser Form erstmals vor uber 40 Jahren von dem japanischen Robotik- Ingenieur und Professor am Tokyo Institue of Technology, Masahiro Mori ⁴⁸, entwickelt und konkretisiert. Dieser formulierte ein Essay daruber, welche Reaktionen er bei Men- schen vermutete, die sich einem menschlich aussehenden und sich nahezu menschlich verhaltendem Roboter gegenuber sahen.

Seine Hypothese besagte, dass die Reaktion eines menschlichen Beobachters beim Betrachten eines Roboters - oder eines jeden anderen kunstlichen Avatars⁴⁹ - so lange positiv ansteigt, wie dessen Erscheinungsbild und Verhalten zunehmend menschen- ahnlicher wird. Der Betrachter empfindet Empathie gegenuber der dargestellten Figur. Dies andert sich allerdings ab einem bestimmten Punkt und die Akzeptanz des Betrach- ters hinsichtlich seines Gegenubers nimmt schlagartig ab. Aus Empathie wird Aver­sion. Dieses Unbehagen ist das Uncanny, welches sich in starker Abneigung des Be- trachters gegenuber des Avatars zeigt. Erst bei einem sehr hohen Grad an Menschen- ahnlichkeit andert sich dieser Zustand

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Abb. 10: Akzeptanz des Avatars durch einen Menschen mit ^ieder (A) dem erwarteten linearen Verlauf und(B)demtatsachlichenVerlauf _ , _

Dieses Auf und Ab der Emotionen wurde von Mori in einem Schaubild dargestellt, welches einen Graphen zeigt, dessen Verlauf einem Tal ahnelt und dem Phanomen so den Namen verlieh, unter dem es heute bekannt ist: UncannyValley.

Ursprunglich wurde also davon ausgegangen, dass die Akzeptanz oder auch Sym- pathie des Zuschauers linear proportional zur Menschenahnlichkeit des humanoiden Avatars steigt. Untersuchungen und Tests zu dieser Annahme zeigten jedoch, dass dies nicht zwangslaufg der Fall ist (siehe Abb. 10). So stellte sich heraus, dass die Akzeptanz des Betrachters solang stetig ansteigt, wie sich der Avatar in einem ,,nicht menschlichen" - folglich einem artifiziellen - Zustand befindet. Sobald dieser jedoch die Schwelle zu einem „kaum menschlichen" Zustand uberwindet, welcher den Avatar menschlich, doch zugleich noch leblos und mechanisch erscheinen lasst, fallt die Ak- zeptanz des Betrachters abrupt ab. Die Akzeptanz gegenuber dem dargestellten Avatar steigt erst dann langsam wieder an, sobald sich dieser in einem „vollwertig menschli­chen" Zustand befindet. Dieses theoretisch positive Maximum kann jedoch nur dann er- reicht werden, wenn sich der Avatar in nichts mehr von seinem menschlichen Pendant unterscheidet. Ein solch hoher Grad an Realismus ist jedoch - bisher - nur schwer bis gar nicht zu erreichen.

Der Bereich zwischen „nicht menschlich" und „vollwertig menschlich" ist das Uncanny Valley - und zugleich das denkbar schlechteste Ergebnis fur einen Roboter, sowie auch fur einen Animationsflm. Im Wesentlichen bedeutet das, dass die Betrachter ab einem bestimmten Grad an Realismus eher die Mangel und Kunstlichkeit im Ausdruck suchen, wahrend sie bei abstrakteren beziehungsweise stilisierten Figuren eher versucht sind, diesen Emotionen sowie menschliche Eigenschaften zuzuschreiben.

Seine Hypothese stutzte Mori mit verschiedenen Beispielen in einem Schaubild (sieheAbb. 11). So konstatierte er, dass beispielsweise ein In-dustrieroboter, welcher als vollkommen artifiziell, als Objekt, wahrgenommen wird, den Betrachter kaum emoti- 5 onal beein^usst. Dabei spielt es auch keine Rolle, ob sich dieser bewegt oder stillsteht.

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Dem gegenuber steht ein grob humanoider Roboter, der bereits Beine, Arme und einen Kopf, aber sonst kaum menschliche Merkmale besitzt⁵⁰. Dieser wird, im Vergleich mit seinem industriellen Gegenstuck, bereits positiver vom Betrachter wahrgenommen. Diesen Robotern folgten im Schaubild das Beispiel eines ausgestopften Tieres, welches durch seine Unbeweglichkeit fur das menschliche Un- terbewusstsein eine Abnormalitat darstellt und daher nicht annahernd so positiv aufge- nommen wird, wie dessen lebendiges Aquivalent. Noch extremer gestaltet es sich mit einem menschlichen Leichnam. Dieser wirkt von sich aus schon auBerst beunruhigend auf den Betrachter. Sollte sich dieser nun aber auch noch bewegen, ware die Reaktion darauf der blanke Horror. In Moris Schaubild findet sich das Beispiel des Zombies daher im absoluten Tiefpunkt des Uncanny Valley.

Als ahnlich abstoBend setzt Mori eine Handprothese an. Diese erscheint dem Betrach­ter auf den ersten Blick als eine normale Hand. Wurde nun aber eine Person mit einer Handprothese, die nicht als solche wahrgenommen wird, dem Betrachter die Hand geben, wurde dieser ob deren unerwarteten Harte und Kalte entsetzt zuruckschrecken. Die Diskrepanz zwischen Erwartung und Realitat ist es, was auf den Betrachter unheim- lich wirkt. Mori erklart sich dieses Problem folgendermaBen: Zwischen dem sehr - aber nicht vollkommen - lebensechten Humanoiden⁵¹ und dem Mensch besteht eine Ahn- lichkeit, es liegt jedoch etwas vor, das uns den Avatar unheimlich erscheinen lasst. Das kann entweder in der Bewegung oder in der Materialitat liegen⁵².

Diese Annahmen, welche Mori aufstellte und 1970 in Form eines zweiseitigen Essays in der japanischen Fachzeitschrift Energy veroffentlichte, erhielten jedoch in den darauf folgenden Jahren nahezu keinerlei Aufmerksamkeit. Man bemangelte, dass er fur seine Hypothese keinerlei Basis habe und er - auf Grund fehlender Tests und bis dato noch wenig ausgereifter Technik - demnach lediglich MutmaBungen anstelle. Mori selbst meinte dazu „While I introduced the notion of the Uncanny Valley, I have not examined it closely so far."⁵³ und raumt damit ein, dass es durchaus weiterer Untersuchungen - und gegebenenfalls sogar geringfugigen Korrekturen - bedarf.

Trotz, dass Entwicklung und Realisierung derart menschenahnlicher Roboter erst seit jungster Zeit mit einem hohen Grad an Realismus moglich sind, hat Mori die Problema­tic die sich mit diesen technischen Errungenschaften ergeben, bereits damals erkannt. Mittlerweile wird dem Konzept des Uncanny Valley jedoch auffallend mehr Aufmerk- samkeit zuteil - sowohl in der Robotik und anderen Wissenschaftskreisen, als auch in der Popularkultur. Das Uncanny-Valley-Prinzip, ursprunglich in Hinsicht auf humanoide Roboter formuliert, lasst sich unlangst auf verschiedene Bereiche anwenden. So haben einige Forscher nun dessen Bedeutung und Konsequenzen fur die Mensch-Roboter- Interaktion sowie auch fur die Computeranimation erkannt; wahrend wiederum andere versuchen, die biologischen und sozialen Wurzeln des Uncanny Valley zu untersuchen. Was in den 1970er Jahren noch eine rein akademische Erkenntnis war, ist heute - dank Fortschritten in 3D-Animation und Roboterbau -zum akuten Problem geworden. Ganze Filmproduktionen konnen dem Uncanny Valley zum Opfer fallen, wenn dem Zuschauer die Identifikation mit den Figuren nicht gelingt. Kommt daruber hinaus noch Bewegung mit ins Spiel, ist der Effekt mitunter sogar noch ausgepragter (siehe Abb. 11). ⁵⁴

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Abb. 12 :Stufen der Menschenahnlichkeit (hier: Roboter)

3.1. Der Der Einfluss der Bewegung

„When business executives are making the artistic decisions and don't understand anima­tion, things can go awry."⁵⁵

don bluth

Kinobesuchern mag der Begriff „Uncanny Valley" wohlmoglich nicht gelaufig sein, was sie wohl aber kaum bestreiten wurden, ist die Tatsache, dass es ihnen leichter fallt, mit den eher unproportionalen, stark stilisierten Figuren aus „Die Unglaublichen“⁵⁶ (siehe Abb. 13) zu sympathisieren, als mit jenen aus dem Film ,,Der Polarexpress“⁵⁷ (siehe Abb. 14), welche zwar realistisch aussehen, jedoch genauso kalt anmuten wie es ihr Filmtitel suggeriert. Zum Leidwesen vieler Regisseure macht es Zuschauer emotional unruhig, wenn sie artifzielle menschliche Charaktere sehen, die gleichzeitig realistisch und doch unrealistisch anmuten. Was jedoch ist der Grund fur dieses Unbehagen? Und warum wird es durch Bewegung noch intensiviert?

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Mori hatte darauf hingewiesen, dass die Uncanny Valley Reaktion nicht primar vom Aussehen eines Roboters respektive eines Avatars ausgelost wird. Er sah den Grund vielmehr in der Art und Weise, in der diese sich bewegen.

„Die Steuerung des Bewegungsverhaltens eines Roboters stellt nun aller- dings eine Aufgabe dar, die zu beherrschen der Ingenieurkunst bis heute schwer fallt. Dies ist nicht uberraschend wenn man bedenkt, dass die Mu- helosigkeit, mit der es uns Menschen gelingt, sich aufzwei Beinen aufrecht zu halten, uberhaupt nur moglich ist, weil unser Gehirn wahre Wunder bei der Feinregulation der Bewegungsaktivitat vollbringt, die zum Vollzug der vielfaltigen, im Lebensalltag von Menschen anfallenden Tatigkeiten erforder- lich ist.“⁵⁸

Da sich jedoch im Falle der Computeranimation die technologischen Probleme, die mit der Steuerung der Bewegungsmechanik von Robotern zusammen hangen, nun aber gar nicht erst stellen, sollte man eigentlich erwarten, dass die Uncanny-Valley-Reaktion - insofern sie dort uberhaupt auftritt - sich leicht aus der Welt schaffen lasst. Dass dem aber gerade nicht so ist wird anhand von Filmen deutlich, die selbst unter der Leitung auBerst erfahrener Regisseure und ehrgeiziger Produktionen, den kommerziellen Miss- erfolg nicht abwenden konnten.

Dass ein sicherer Zusammenhang zwischen der Bewegung eines Avatars und dem Uncanny-Valley-Effekt besteht, ist unbestritten. Allein die tiefere Ursache weshalb es selbst namhaften Studios schwer fallt, zu vermeiden, dass solche anthropomorphen Gestalten kontraproduktive Effekte hervorrufen, liegt darin begrundet, dass bislang niemand mit Sicherheit zu sagen weiss, welche Merkmale des nonverbalen Verhaltens Eigenschaftszuschreibungen negativer Art provozieren.⁵⁹ Was jedoch wissenschaftlich untersucht und bestatigt werden konnte, ist die Wirkung, die ein sich bewegender Avatar auf den Betrachter ausubt. Dazu nahm sich 2011 ein internationales Forschungsteam, unter der Fuhrung der Lehrbeauftragten fur Kognitionsforschung Ayse Pinar Saygin der University of California, San Diego, diesem Problem an. Hierfur fuhrten sie Messungen der Gehirnstrome von Probanden durch, wahrend diesen Videos vorgespielt wurden, die abwechselnd Menschen, Androide und Roboter bei der Ausubung der jeweils glei- chen Tatigkeit zeigten. Die Ergebnisse, welche anschlieBend in der hochschuleigenen wissenschaftlichen Zeitschrift Social Cognitive and Affective Neuroscience veroffentlicht wurden, bestatigten, dass es sich wohlmoglich um eine Wahrnehmungsdiskrepanz zwischen dem Erschei- nungsbild und der Bewegung einer Figur handelt.

Die Wissenschaftler stellten fest, dass das Gehirn der Probanden „aufleuchtete“, wenn die mensch- liche Erscheinung des Androiden und dessen me- chanische Bewegungen fur den Betrachter nicht zueinander zu passen schienen (siehe Abb. 15).

„The brain doesn't seem tuned to care about either biological appearance or biological motion per se. What it seems to be doing is looking for its expec­tations to be met - for appearance and motion to be congruent.“⁶⁰,

so Saygin. Mit anderen Worten: Wenn etwas menschlich aussieht und sich wie ein Mensch bewegt, akzeptieren wir das; wenn etwas wie ein Roboter aussieht und sich wie ein Roboter verhalt, akzeptieren wir das ebenfalls. Unser Gehirn hat keinerlei Pro- bleme damit, diese Informationen zu verarbeiten. Schwierig wird es erst, wenn das Er- scheinungsbild und dessen Bewegung nicht ubereinstimmen. Laut Saygin klingt der Vorschlag demnach nicht absurd, Roboter oder animierte Charaktere zunachst auf deren neurologische Wirkung hin zu untersuchen,

„[...] before spending millions ofdollars on their development.“⁶¹

Tatsachlich gilt die Animation menschlicher Figuren, besondern mit Hilfe der Motion- Capture-Technologie bislang als eher problematisch.

„Die Schwierigkeit liegt darin begrundet, dass menschliche Korperbilder im Unterschied zu animierten Kreaturen nicht aus der Perspektive des Anima- tionsfilms, sondern immer aus der des Live-Action-Films wahrgenommen werden. Bei animierten menschlichen Figuren wird jede Differenz zu den Eigenschaften von geflmten Bildmaterial als das Zeichen fur einen Mangel an Glaubwurdigkeit wahrgenommen, als Verfremdung und Abweichung ge- genuber aufgezeichneten Korperbildern.“⁶²

Erhohter Realismus fuhrt also nicht automatisch auch zu hoherer Akzeptanz beim Be- trachter ⁶³. Diese Erkenntnis liegt spatestens seit Moris Essay aus dem Jahr 1970 vor und wurde seitdem mehrfach belegt. Und doch streben sowohl Robotik-lngenieure als auch Filmschaffende nach einem immer hoheren Grad an Realismus. Was unbe- wegte Bilder von solch humanoiden Avataren anbelangt, so ist ihr Bestreben bisher weitgehend erfolgreich. Doch sturzen auch sie in das unheimliche Tal hinab, sobald ihre Figuren anfangen sich zu bewegen ⁶⁴. Die Auswirkungen dieses Absturzes werden besonders in der Filmbranche deutlich. So erwiesen sich die zumeist kostenintensi- ven Produktionen von Filmen wie „Final Fantasy - Die Machte in dir“⁶⁵ oder auch dem zehn Jahre spater erschienenen Disney-Ableger „Milo und Mars“⁶⁶ - bei denen ver- sucht wurde, das menschliche Erscheinungsbild moglichst realitatsgetreu auf kunstli- che Figuren zu ubertragen - als wirtschaftliches Desaster und fuhrten zur SchlieBung derjeweiligen Studios ⁶⁷.

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¹ Zitat von brainyquote.com

² Zitat von brainyquote.com

³ z.B. Waltz with Bashir (2008) | Ari Folman

⁴ z.B. Produktionsablaufe durch Animation veranschaulicht

⁵ z.B. Reason and Emotion (1943) | Walt Disney Productions | Regie: Bill Roberts

⁶ z.B. Bambi (1942) | Walt Disney Productions | Regie: James Algar

⁷ engl. frame = Einzelbild | bezeichnet ein einzelnes Bild aus einer Filmsequenz

⁸ vgl.: Friedrich: FilmgenresAnimationsfilm,S. 12

⁹ SchneewittchenunddiesiebenZwerge(1937) | WaltDisneyPictures | Regie:WilliamCottrell

¹⁰ Tron (1982) | WaltDisneyPictures | Regie:StevenLisberger

¹¹ John Alan Lasseter (*1957) | CCO von Pixar und Walt Disney Animation Studios

¹² Toy Story (1995) | PixarAnimationStudios | Regie:JohnLasseter

¹³ The Nightmare before Christmas (1993) | TouchstonePictures | Regie:HenrySelick

¹⁴ vgl.: Hahn: The Alchemy of Animation, S. 11

¹⁵ vgl.:Schulz:3Dvs.2D,S.13

¹⁶ Friedrich: FilmgenresAnimation, S. 15

¹⁷ Zitat von brainyquote.com

¹⁸ Darstellungen von achtbeinigen Bisons gelten als fruher Versuch, Bewegung im Einzelbild festzuhalten

¹⁹ Friedrich: FilmgenresAnimationsfilm, S. 26

²⁰ vgl.: Schulz: 3D vs. 2D, S. 4

²¹ vgl.: Friedrich: FilmgenresAnimation, S. 30

²² Zenas Winsor McCay (1871-1934) | US-amerikanischer Karikaturist und Comiczeichner

²³ vgl.: Friedrich: FilmgenresAnimation, S. 35

²⁴ z.B. Little Nemo in Slumberland (1911)

²⁵ vgl.: Schulz: 3D vs. 2D, S. 4

²⁶ Steamboat Willie (1928) | WaltDisneyPictures | Regie:Ublwerks | erstervertonter,offentlich aufgefuhrter Zeichentrickfilm mit der Cartoonfigur Micky Maus

²⁷ Farbfilm-Verfahren, das als erstes als technisch befriedigend und rentabel galt.

²⁸ Wells: Animation - Prinzipien, Praxis, Perspektiven, S. 89 f.

²⁹ Walter Elias “Walt” Disney (1901-1966) | US-amerikanischer Filmproduzent und Grunder der The Walt Disney Company

³⁰ vgl.: Kaltenbock: Vom Zeichentrick zur Computeranimation, S. 8 |

³¹ CGI:Computer-Generatedlmagery | engl.FachausdruckfurBilder,diemithileder 3D-Computergrafik erzeugt werden

³² PixarAnimationStudios | Leitung:EdCatmull,JohnLasseter | PixarwurdeimJanuar2006von der Walt Disney Company fur 7,4 Milliarden US-Dollar ubernommen

³³ z.B. Shrek (2001), Monster AG (2002), Ice Age (2002)

³⁴ Wells: Animation - Prinzipien, Praxis, Perspektiven, S. 79

³⁵ Special Interest Group on Graphics and Interactive Techniques | Themengruppe der Association tor Computing Machinery (ACM), die sich mit Computergratik beschattigt. Eine Tagungsreihe unter diesem Namen tndet seit 1974 jahrlich in den USA statt.

³⁶ Lasseter: Principles of Traditional Animation Applied to 3D Computer Animation

³⁷ vgl.: Porter & Susman: Creating Lifelike Characters in Pixar Movies, S. 3

³⁸ vgl.: Lasseter: Principles of Traditional Animation Applied to 3D Computer Animation sowie: Hartel: Motion Capture vs. Animation, S. 26 f.

³⁹ Lasseter: Principles of Traditional Animation Applied to 3D Computer Animation, S. 9

⁴⁰ The Age Company Ltd.: When fantasy is just too close for comfort

⁴¹ Uncanny Valley, engl.: unheimliches Tal

⁴² vgl.:Loeper:UncannyValley, S.2

⁴³ engl. uncanny = unheimlich

⁴⁴ EnrstAntonJentsch(*1867-unbekannt) | deutscherPsychiater

⁴⁵ vgl.: Kloc: What we know - Into the Uncanny Valley

⁴⁶ SigmundFreud(1856-1939) | osterreichischerNeurologe,Tiefenpsychologe,Kulturkritiker und Begrunder der Psychoanalyse

⁴⁷ vgl.: Gray: Freud and the Literary Imagination

⁴⁸ Masahiro Mori(*1927)

⁴⁹ als Avatar bezeichnet man einen virtueller Stellvertreter einer Person

⁵⁰ z.B. ASIMO von Honda

⁵¹ Humanoid: alle Lebensformen und Maschinen, die ein menschenahnliches Erscheinungsbild aufweisen

⁵² Freaks on Sofa: The Uncanny Valley

⁵³ Popular Mechanics: The Truth About Robots and the Uncanny Valley

⁵⁴ Donges: Maschinenwesen - Unheimlich realistisch

⁵⁵ Zitat aus brainyquote.com

⁵⁶ Die Unglaublichen (2004) | Pixar Animation Studios, Walt Disney Pictures | Regie: Brad Bird

⁵⁷ Der Polarexpress (2004) | Castle Rock Entertainment | Regie: Robert Zemeckis

⁵⁸ Frey: Goldenes Zeitalter fur computergenerierte Schauspieler?, S. 7

⁵⁹ vgl.:ebd.S.8

⁶⁰ Science Daily: Your Brain on Androids

⁶¹ ebd.

⁶² Richter: Digitaler Realismus, S. 151

⁶³ vgl.: Science Daily: Like Humans, Monkeys fall into the Uncanny Valley

⁶⁴ sieheAbb.XY

⁶⁵ Final Fantasy - Die Machte in Dir (2001) | Chris Lee Productions | Regie: Hironobu Sakaguchi

⁶⁶ Milo und Mars (2011) | WaltDisneyPictures | Regie:SimonWells

⁶⁷ vgl.: Pavlus: Did the Uncanny Valley kill Disney's CGI Company?