Ziel dieser Diplomarbeit ist die Entwicklung eines automatisierten interaktiven Geschichtengenerators, welcher durch die Einbindung neuester Technologien die Generierung eines 3DAnimation-Films unter Berücksichtigung der interaktiven Steuerung des Benutzers ermöglichen soll und diesen dann auf verschiedene Ausgabegeräte versendet. Hierbei soll der Benutzer seine persönlichen Erlebnisse mittels Photos, Dialogen etc. mit in die Geschichte einbringen und somit eine personalisierte Version an andere als Kurzfilm verschicken können. Im Vordergrund dieses Projekts stand die Ermöglichung der Interaktivität des Benutzers, welcher jederzeit durch die Benutzung der von ihm gespeicherten Daten eine aktuelle Geschichte selbst anfertigen kann und somit über seine Erlebnisse während der Fußballweltmeisterschaft 2006 andere auf dem Laufenden halten kann. Natürlich soll auch eine spätere Anwendung für ähnliche Großereignisse oder andere Anwendungen durch Änderung der Gestaltung der Geschichte realisierbar sein. Der StoryGenerator ist ein Baustein des Servingo-Projekts, welches zur Aufgabe hat, durch die Zusammenarbeit mehrerer Unternehmen (Zentrum für Graphische Datenverarbeitung e. V. (ZGDV), T-Systems International GmbH, Fraunhofer Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD), itCampus Software- und Systemhaus GmbH, infoRoad GmbH, ehotel AG, Fraunhofer Institut für Materialfluss und Logistik (IML), DAI-Labor der TU Berlin, CAS Software AG, Intergraph (Deutschland) GmbH, GIStec GmbH [1]) und
die Förderung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit ein komplexes Online-Portal (www.servingo.org) für die Fußball WM 2006 in Deutschland zu schaffen, welches dem Interessierten eine breite Vielfalt von Informations- und Unterhaltungsmöglichkeiten bieten soll. Das Servingo-Projekt soll den effizienten und innovativen Ablauf der FIFA WM 2006 fördern und eine IT-gestützte Serviceplattform
schaffen, die es erlaubt, bei (sportlichen) Großveranstaltungen eine integrierte Informations- und Logistikunterstützung über verschiedenste Zielgruppen hinweg anbieten zu können. Das Logo von Servingo ist in Abbildung 1.1 dargestellt. Die Services bzw. Inhalte werden über unterschiedliche und innovative Kanäle abrufbar sein: von Internet über Mobilfunk (GSM, GPRS, UMTS) bis hin zu breitbandigem DVB-Playout.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Zielsetzung der Arbeit
1.2 Gliederung der Arbeit
2 Der StoryGenerator
2.1 Automatisierte Geschichtengenerierung
2.2 Aufbau der Komponenten
2.2.1 Erstellung und Archivierung
2.2.2 Generierung und Publizierung
2.3 Zusammenfassung
3 Design der 3D-Komponenten
3.1 Einleitung
3.2 Die Software Blender
3.2.1 Charaktere
3.2.2 Armatur
3.2.3 Materialien und Texturen
3.2.4 Aufbau der Szene
3.2.5 Animationen
3.2.6 Gestaltung des Servingo-Logos
3.3 Zusammenfassung
4 Realisierung der Generierung
4.1 Einleitung
4.2 Beschreibung der Komponenten
4.2.1 Sprachgenerierung
4.2.2 Die Programmiersprache Python
4.2.3 Python Module
4.2.4 XML Integration
4.2.5 Das DOM Modell
4.3 Ablauf der automatisierten Generierung
4.3.1 Sprachgenerierung
4.3.2 Python-Blender Schnittstelle
4.3.3 Synthese der Ausgabeformate
4.3.4 Ausgabe auf mobilen Endgeräten
4.4 Zusammenfassung
5 Fazit und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines automatisierten interaktiven Geschichtengenerators, der es Benutzern ermöglicht, persönliche Erlebnisse mittels Fotos und Dialogen in eine 3D-Animationsgeschichte zu integrieren und diese auf mobile Endgeräte zu exportieren.
- Automatisierte Erstellung von 3D-Szenen und Geschichten
- Integration von Sprachgenerierung (Text-to-Speech)
- Anbindung der 3D-Software Blender mittels Python
- Verarbeitung von Benutzerdaten über XML-Schnittstellen
- Optimierung der Ausgabeformate für mobile Endgeräte
Auszug aus dem Buch
3.2.2 Armatur
Ein wichtiger Bestandteil des Charakters ist die Armatur, welche quasi das Skelett des Körpers darstellt. Diese wird in Blender, wie auch in anderen 3D-Programmen, durch die so genannten Bones (Knochen) gebildet, die dann zu einem komplexen Skelett zusammengefügt werden. Bei Servingo war es ausreichend, nur die Arme, Finger und den Kopf mit einer Armatur zu versehen, da nur diese Teile später animiert werden sollten.
Hierbei war es äußerst wichtig, die einzelnen Bones von Anfang an richtig zu benennen, um die späteren kinematischen Einstellungen richtig vornehmen zu können. Diese werden dann durch die so genannten IK-Solver bewerkstelligt. IK-Solver werden dann Strukturen, die an die vorhandenen Gerüste an Stellen, die als Gelenke funktionieren sollen, angehängt werden. So entstehen dann Haltepunkte, mit denen man zusammenhängende Bones auf einmal bewegen kann. Zuvor muss man diese Bones „parenten“, d. h. zu Eltern machen, also einen Anfangsbone nehmen und dann immer weiter an den nächsten Bone anhängen.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Dieses Kapitel definiert die Aufgabenstellung und das Ziel des Servingo-Projekts sowie den strukturellen Aufbau der Diplomarbeit.
2 Der StoryGenerator: Hier werden das Konzept des automatisierten Geschichtengenerators, seine Komponenten und die Einbindung in das Servingo-Portal erläutert.
3 Design der 3D-Komponenten: Dieses Kapitel befasst sich mit der grafischen Gestaltung der Charaktere, der Szenenstrukturierung und der Verwendung der Software Blender zur Animation.
4 Realisierung der Generierung: Hier wird die technische Umsetzung beschrieben, insbesondere die Anbindung von Blender an XML-Daten mittels Python sowie der Prozess der Sprachgenerierung und der Videokonvertierung.
5 Fazit und Ausblick: Das letzte Kapitel fasst die Projektergebnisse zusammen und diskutiert mögliche zukünftige Anwendungsbereiche des Systems.
Schlüsselwörter
3D-Animation, Blender, Python, XML, Automatisierung, StoryGenerator, Servingo, Sprachgenerierung, Text-to-Speech, Mobile Endgeräte, 3D-Szenen, Rendering, Interaktivität, Schnittstellenprogrammierung, Multimedia
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Diplomarbeit beschreibt die Konzeption und Implementierung eines Systems zur automatisierten Erstellung von interaktiven 3D-Animationsfilmen, die auf persönlichen Nutzerdaten basieren.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Schwerpunkte liegen auf 3D-Design, der Automatisierung von Animationsprozessen durch Skripte, dem Einsatz von XML zur Datensteuerung und der plattformübergreifenden Videopublizierung.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Ziel war die Schaffung einer Plattform, die es Fans ermöglicht, individuelle Erlebnisse (z.B. von der Fußball-WM) automatisiert in eine personalisierte Filmgeschichte umzuwandeln.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wurde eine praxisorientierte Informatik-Methodik angewandt, die eine theoretische Analyse der Anforderungen mit der prototypischen Softwareentwicklung und Implementierung unter Nutzung von Open-Source-Tools (Blender, Python, FFMPEG) kombiniert.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in das Design der 3D-Objekte (Charaktere, Armaturen, Shading) und die technische Realisierung der Anbindung an externe Datenquellen mittels Python-Schnittstellen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wesentliche Begriffe sind 3D-Animation, Blender, Python-Scripting, XML-Integration, Automatisierung und Media-Streaming.
Wie werden die 3D-Charaktere bewegt?
Die Charaktere nutzen eine Armatur (Skelett) mit IK-Solvern für flüssige Bewegungen sowie Vertex-Keys für komplexe Deformationen wie Gesichts- und Mundbewegungen.
Warum wurde die Software Blender gewählt?
Blender bietet eine leistungsfähige Python-Schnittstelle, ist Open Source und ermöglicht sowohl die Modellierung als auch die Animation und das automatisierte Rendering innerhalb einer Pipeline.
Welche Rolle spielt die XML-Datei im Prozess?
Die XML-Datei fungiert als Steuerungsdatei, die vom Server an das lokale System übergeben wird und alle nutzerspezifischen Parameter für die automatische Generierung enthält.
Wie erfolgt die Ausgabe auf mobilen Endgeräten?
Nach dem Rendering im AVI-Format werden die Daten mittels FFMPEG und MEncoder in das für mobile Geräte optimierte .3gp-Format konvertiert, wobei Audio- und Videospuren gezielt angepasst werden.
- Quote paper
- Alexander Hrotko (Author), 2005, Entwicklung und Implementierung von Methoden und Konzepten zur automatisierten Generierung von 3D-Szenen und Geschichten, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/94047
