Bildwerkstatt Atari ST
15.August 1978.
San Diego, Californien.
Es ist 1:05 Uhr in den frühen Morgenstunden. Die Klimaanlage arbeitet schwer gegen die bedrückende Schwüle der Nacht an. Die Hitze des Tages ist noch in den Steinmauern des Gebäudes gefangen, nachts strahlt sie ihre Energie nach innen ab.
Ein großer langgestreckter Raum, halb-dunkel, beleuchtet nur durch die Neonlampe quer über der Eingangstür. Im Hintergrund stehen mehrere große Stahlschränke, jeder versehen mit einer großen Kontrolltafel auf der Vorderseite. Mehrere Reihen bunter Kontrollampen sind darauf montiert, die meisten glimmen still vor sich hin, manche blinken in gleichmäßigem Rhythmus. Manchmal, so scheint es, wenn der Riese im Innern kurz auflacht, leuchten ganze Reihen der Kontrollampen kurz auf, und Irrlichter huschen über die Vorderseite der Stahl-schränke.
“Tock” macht es aus dem Lautsprecher unter der Tastatur. Die Reihe der ‹Q›-Buchstaben rückt eine Zeile nach unten. “Tack”, bedrohlich rückt die Reihe der ‹W›-Buchstaben nach. Der Bildschirm flimmert in mattem Grün. Kleine ‹o›-Buchstaben fallen wie Taubeneier nach unten.
“Tschit”, der kleine Block aus ‹X›-Buchstaben in der untersten Zeile feuert ein kleines ‹i› ab. Es bewegt sich zielstrebig nach oben und löscht dort ein einzelnes ‹Q› aus. “Tock”, wieder rücken die restlichen ‹Q›-Buchstaben eine Zeile tiefer. “Tack”, die ‹W›-Buchstaben folgen. Die Lage wird bedrohlich. Der Block der ‹X›-Buchstaben weicht einem der Taubeneier aus und feuert erneut ein ‹i› ab. “Tock”, “Tack”. Noch zwei Zeilen sind die ‹Q›-Buchstaben vom unteren Rand entfernt.
Ein schneller Druck auf die ‹A›-Taste der Tastatur. Der Block der ‹X›-Buchstaben macht einen Schritt nach links. Jetzt die “ENTER”-Taste: “Tschit”, das kleine ‹i› löscht ein weiteres ‹Q› aus. "Tock”, “Tack”. Noch eine Zeile. Zweimal schnell die ‹S›-Taste: Der Block der ‹X›-Buchstaben rückt nach rechts. "Tschit”, das kleine ‹i› verfehlt das ‹Q› und löscht dafür ein ‹W› aus. “Tock”, "Tack”. Das letzte ‹Q› erreicht die untere Zeile. “BRRRRRRR” macht es aus dem Lautsprecher. Aus, Spielende.
Eine Reihe Irrlichter huscht noch eine Zeitlang über die Kontrolltafeln im Hintergrund des Raumes.
15.August 1998.
Disneyworld, Orlando, Florida.
Edmond geht zur Mündung des Tunnels und hält die Fackel in das schwarze Nichts. Ratten huschen in die Finsternis davon, es riecht nach Moder. Irgendwo im Inneren des Tunnels tropft Wasser. Edmond bückt sich tief und steigt durch die Öffnung. Die Wände aus grob behauenem Fels sind feucht, spiegeln das Licht der flackernden Lampe. Edmond schreitet rasch voran, denn die Zeit drängt.
Nach gut hundert Schritten ist die Tür am Ende des Ganges erreicht. Hoffentlich paßt der geheime Schlüssel! Edmond hält die Lampe nah vor das Schloß und steckt den Schlüssel hinein. Das Schloß klemmt! Jahre in dieser Feuchtigkeit haben es verrosten lassen. Edmond versucht mit aller Kraft, den Schlüssel zu drehen. Vergeblich.
Edmond hält die Lampe tief und dreht sich im Kreis. Ein Stein liegt auf dem Boden, faustgroß. Edmond nimmt ihn auf, stellt die Lampe auf den Boden und sch lägt auf das Schloß ein. Langsam dreht sich der Schlüssel im Schloß. Mit einem Knacken springt die Tür auf, die Lampe flackert auf von einem Luftzug. Edmond läßt sie auf dem Boden stehen und huscht durch die Öffnung.
Ein großes Gewölbe, von der Größe nicht abzuschätzen, tut sich auf. In der Mitte eine Wendeltreppe aus Holz. Sie führt nach oben zu einer hell erleuchteten Öffnung in der Seitenwand. Schritte nähern sich, Stimmen werden laut. In der hellen Öffnung erscheint ein Schatten. Edmond schließt die Tür hinter sich ab und eilt unter die Stufen der Wendeltreppe. Das Licht einer Fackel erleuchtet die Wände. Eine Person steigt die Treppe herab. Ich komme zu spät! schießt es Edmond durch den Kopf.
Gegenüber von Edmond zwei dunkle Öffnungen, die Gänge zu den Verliesen. Der Wärter hat den Fuß der Treppe erreicht und bewegt sich auf die Tür zu, durch die Edmond hereingekommen ist. Ob er etwas bemerkt hat? Edmond huscht in den Gang zu seiner Linken. Der Wärter rüttelt an der Tür, dreht sich um und kommt direkt auf Edmond zu. Edmond weicht zurück in den Gang, tastet im Dunkeln nach den Wänden. Eine Lücke in der Wand, die Tür zum Verlies. Sie steht offen. Edmond tritt hinein, stolpert beinahe Uber den Schwellenabsatz. Der Wärter leuchtet in den Gang.
Edmond hält den Atem an, sein Puls hämmert in der Stille. Der Wärter schnauft, spuckt in den Gang und wendet sich dann ab.
Edmond steht ganz still. Er hört das Gerassel von Schlüsseln, als der Wärter die Tür zu dem Verlies im anderen Gang aufschließt. Alice! Edmond entschließt sich zu handeln. Er verläßt den Raum, hastet durch die Dunkelheit zurück unter die Wendeltreppe.
Licht scheint aus dem zweiten Gang. Alice erscheint als Schatten, hinter sich den Wärter. Sie gehen auf den Fuß der Treppe zu.
Jetzt muß alles blitzschnell gehen! Edmond reißt den Wärter von hinten herum und schlägt ihm mit aller Kraft die Faust unter das Kinn. Der Mann stürzt zu Boden. Edmond versucht, die Tür zum Tunnel zu öffnen. Das Schloß klemmt wieder! Der Wärter erhebt sich, nimmt die Fackel vom Boden auf und kommt damit langsam auf Edmond zu. Er schwingt die Fackel vor sich hin und her. Edmond weicht zurück. Oben auf der Treppe erscheint ein zweiter Wärter, mit einer Armbrust im Anschlag. Alice bemüht sich verzweifelt, die Tür zu öffnen. Ein Singen in der Luft, ein Pfeil schlägt knapp neben Edmonds Kopf in die Wand. Der Wärter schwingt die Fackel. Edmond duckt sich und rammt ihm den Kopf in den Bauch. Der Wärter fällt nach hinten, da hat Alice die Tür offen.
Edmond stürzt durch die offene Tür, zieht Alice an einem Arm hinter sich nach. Er wirft die Tür hinter sich ins Schloß und dreht den Schlüssel. Die Wärter hämmern gegen die Tür. Auf dem Boden steht noch die Lampe. Edmond packt sie und hastet durch den Tunnel, gefolgt von Alice.
Hart schlagen die Hufe der Pferde auf das Kopfsteinpflaster der Küstenstraße. Das Mondlicht scheint durch die Seitenscheiben der Kutsche auf das rote Haar von Alice. Sie ist jung und verführerisch. Edmond ist im Zweifel. Schließlich ist Alice die Frau seines Onkels. Aber sein Onkel ist über siebzig, und schließlich hat Edmond sie doch gerettet. Alice lächelt.
Edmond beugt sich nach vome. Die Kutsche fährt über eine Bodenwelle, sie wippt auf und nieder. Edmond verliert das Gleichgewicht und findet sich in den Armen von Alice. Jetzt kann ihn nichts mehr halten, er...
“Bleeep”. Eine rote Leuchtschrift erscheint mitten in der Kutsche: “Nicht autorisierte Handlungsweise. Ausführung verweigert!”
“Aber ich bin hier der Held der Geschichte, ich bestimme den Ablauf’, protestiert Edmond.
“Bleeep”. Eine weitere Leuchtschrift erscheint: “Die vorgesehene Handlungsweise ist nicht freigegeben für Personen unter 18 Jahren. Laut Ihrer PLAYCARD sind Sie dazu nicht befugt.”
Der Stereomonitor erlischt. Enttäuscht zieht der Junge den Spielhelm vom Kopf und hängt ihn zurück an den vorgesehenen Haken. Auf dem Kontrollbildschirm neben dem Ausgang der Kabine erscheint die Nachricht:
“Spielzeit 22 Minuten, 45 Sekunden. Gebühren 8 Dollar und 53 Cents. Die Gebühren werden von Ihrer PLAY CARD abgebucht.”
Der Junge nimmt die Karte aus dem Automaten und öffnet die Kabinentür.
Außen auf der Kabinenwand ist in großen Buchstaben zu lesen:
- COMPUTERWORLD -Das ultimative Spielvergnügen
Erleben Sie aktiv eines der letzten großen Abenteuer
- COMPUTERWORLD -Die perfekte technische Illusion
hautnah - realistisch - dreidimensional
Zurück in das Jahr 1988:
Eine Bestandsaufnahme.
Computergrafik, Computerspiele, Computersimulation. Elektronische Welten produziert im Inneren von Siliziumchips.
Was ist so faszinierend daran?
Anspruchsvolle Bilder aus dem Computer gibt es zwar schon seit einigen Jahren, doch produziert wurden sie bisher auf Großrechenanlagen oder speziellen Grafikcomputern. Da solche Grafik-Workstations in der Preisklasse von Eigenheimen aber nicht gerade für jedermann erschwinglich sind, haben wir uns überlegt, daß es Sinn macht, die Entwicklung der Computergrafik parallel auch einmal anhand der Entwicklung der Computerspiele aufzuzeigen. Denn sie stellen einen Spiegel der Möglichkeiten dar, der so ziemlich für jedermann verfügbar ist.
Daher die beiden Kurzgeschichten zu Anfang dieser Serie: Die erste Geschichte beginnt, als “Elektronenrechner” für Dinge eingesetzt werden, für die sie gar nicht geschaffen worden sind ...
Am Anfang standen die ESCAPE-Sequenzen
“SPACE INVADERS”: Beinahe jeder kennt die Geschichte dieses Spiels: Sie sind auf gerufen, die Oberfläche eines fremden Planeten gegen Weltraummonster zu verteidigen, die Schritt für Schritt tiefer rücken.
Gerade erst zehn Jahre ist es her, da begann in den Spielhallen in den USA der weltweite Siegeszug dieses Computerspiels, es war eines der ersten, das bereits eine sehr einfache Grafik einsetzte.
Die Umsetzung des Spiels auf Großrechenanlagen, von begeisterten Systemprogrammierern schnell durchgeführt, hatte mehr von einer Textverarbeitung als von einem Computerspiel an sich: Sie mußte sich mit den damals verfügbaren Möglichkeiten von reinen Textterminals mit 80 Zeichen in 25 Zeilen begnügen.
Die Terminals wurden mit “ESCAPE”-Sequenzen überhäuft, um ihnen den Anschein der fremden Realität zu entlocken, doch die allgemeine elektronische Datenverarbeitung von 1978 war für diese Aufgabe einfach nicht geschaffen worden.
Das änderte sich, in zwei voneinander getrennten Entwicklungen:
Aufbruch in neue Dimensionen
Spezielle Grafikcomputer wurden entwickelt, Superrechner der Millionen-Dollar-Preisklasse mit mehreren parallel arbeitenden Prozessoren, Speicherkapazitäten in Bereichen von 100 Megabytes, hochauflösenden Grafikterminals und angeschlossenen Einheiten zur Filmbelichtung.
Eingesetzt wurden diese Superrechner vornehmlich in der Werbebranche: Anspruchsvolle Computergrafik entwickelte sich bis in die heutige Zeit immer mehr zu einem Zugpferd für attraktive Werbespots. Heute ist die Computergrafik aus der Werbebranche nicht mehr wegzudenken, im Gegenteil: Eine Grenze für die Einsatzmöglichkeiten ist im Moment nicht in Sicht.
Erinnern Sie sich an die Science-Fiction-Serie “Krieg der Sterne” im Kino? In den ersten beiden Folgen dieser Serie jagte Luke Skywalker den Bösewichten noch in kleinen Plastikmodellen nach, die an unsichtbaren Fäden durch das abgedunkelte Studio gezogen wurden, verfolgt von der Spezialkamera am Teleskoparm.
“Die Rückkehr der Jedi-Ritter”, Folge drei der Serie, überraschte jedoch mit atemberaubenden Weltraumszenen in nie vorher gesehener Qualität: Die Bilder kamen größtenteils aus dem Computer. George Lucas, der Vater der Weltraumtri-logie, gründete 1979 eigens eine Firma mit dem Ziel, spezielle Computer zu entwickeln, die die Grafiken für seine Filme liefern sollten.
Das Unternehmen mit dem Namen “PIXAR” hat erst letztes Jahr von sich reden gemacht, als ein Animationsfilm mit dem Namen “LUXOR JUNIOR” mehrere Kurzfilmpreise gewann. “LUXOR JUNIOR” ist eine der schönsten Computeranimationen, die es bisher zu sehen gab: Eine kleine Schreibtischlampe springt auf einen Plastikball und übt sich als “Rodeokünstler”, solange bis dem Ball die Puste ausgeht.
Das Zauberwort heißt Raytracing
Solche Computerfilme entstehen dabei immer Bild für Bild, in komplexen Rechenvorgängen, die Stunden für ein Einzelbild benötigen. Die einzelnen Darsteller einer einzigen Szene werden vorher vom Programmierer arrangiert: Jedes Objekt auf dem Bildschirm erhält seinen Platz zugewiesen, die Beschaffenheit der
Oberfläche der Objekte wird festgelegt, etwa ob es sich um spiegelnde oder mattschwarze Kugeln handelt. Dann wird die Beleuchtung in Form einer oder mehrerer Lichtquellen bestimmt.
Jetzt ist der Kollege Computer an der I Reihe: Er errechnet anhand des Arrangements ein einzelnes Bild aus der gesamten I Animation. Von jedem Punkt der Oberfläche eines Objektes wird rechnerisch ein Lichtstrahl ausgesandt, wird an den anderen Objekten gespiegelt oder verschluckt, an der Wand reflektiert. Erreicht er das Auge des “Betrachters’, so entsteht ein Bildpunkt auf einer zweidimensiona- I len Fläche.
Dieses Verfahren nennt man “RAYTRACING”. Je nachdem, wieviel Zeit man dem Computer zur Errechnung eines Bildes gibt, und wie wirklichkeitsnah die mathematischen Algorithmen programmiert wurden, entsteht ein mehr oder weniger realistisches Bild.
Dieses Einzelbild wird dann entweder im Computer gespeichert oder sofort auf Video oder Filmmaterial übertragen.
Jetzt kommt die eigentliche Animation: Der Computer versetzt alle Objekte nach den Vorgaben des Programmierers genau einen Schritt weiter. Dann wird das nächste Teilbild errechnet und abgespeichert: Der Computerfilm entsteht.
Daß diese Art der Erstellung von Computerfilmen sehr zeitraubend ist, wird sofort klar: Anspruchsvolle Animationen entstehen in akribischer Kleinarbeit, oft steckt eine Arbeit von Monaten hinter einer Sequenz von wenigen Minuten oder gar Sekunden.
Wir haben jedoch versprochen. Sie in dieser Serie nicht mit Raytracing-Algo-rithmen und mathematischen Funktionen zur Errechnung der Einzelbilder zu plagen.
Der Computer wird zum Filmprojektor
Es gibt nämlich einen weiteren Weg, Computeranimationen zu erstellen, eine Technik, Computerbilder in Bewegung zu versetzen, die viel weniger aufwendig ist und sehr viel schneller zum Ziel führt: Der Computer wird erst einmal einfach wie ein Filmprojektor eingesetzt, zeigt dabei Bild für Bild eines Computerfilms in schneller Folge. Solche einfachen Programme nennt man “SLIDESHOW”-Programme, sie zeigen Einzelbilder wie in einer Diashow.
Doch jetzt kommt die Weiterentwicklung: Man zeigt nicht einfach Bild für Bild in einer Folge, sondern setzt den Computer ein, um raffinierte Effekte bei der Überblendung zu erzielen. Eine der einfachsten Überblendungen kennt jeder: Das erste deutsche Fernsehen blendet allabendlich seine Wetterkarte mit einem sich öffnenden Rechteck ein; der Zuschauer hat den Eindruck, durch ein schnell näherkommendes Fenster zu blicken.
Auch hier entsteht jetzt der Eindruck von Bewegung: Je aufwendiger die Überblendung gestaltet ist, desto eher entsteht der Eindruck von fließender Bewegung, die Präsentation wird lebendig.
Bei der Raytracing-Technik benötigt der Computer oft Hunderttausende von Rechenschritten für jeden einzelnen Bildpunkt, Überblendeffekte hingegen benötigen oft nur einige wenige. Hier ergibt sich endlich die Möglichkeit, Bewegung und Computergrafik in Echtzeit vorzuführen.
Die Überblendtechnik ist denn auch nicht als Alternative zum Raytracing zu sehen, sondern eher als eine Ergänzung oder Fortführung. Das Bildmaterial wird nicht errechnet, sondern steht schon in mehr oder weniger fertiger Form zur Verfügung, wenn es losgeht.
Doch erst einmal wollen wir Ihnen auch in die Entwicklung dieser Technik etwas Einblick verschaffen:
Erstmals wurden Techniken wie Fading, Scrolling, Sprite-Animation (um nureini-ge der Spezialbegriffe zu nennen) in Computerspielen eingesetzt. Hier kam es darauf an, ein Spielgeschehen grafisch anspruchsvoll zu gestalten, dabei aber immer in Echtzeit auf die Eingaben des Spielers zu reagieren:
Die Entwicklung begann in den Heimcomputern: Speicherkapazitäten von knapp 1000 Bytes ließen das legendäre “BREAKOUT” über den angeschlossenen Fernseher flimmern. Das Spiel war sehr einfach aufgebaut, es mußte nur zwei Objekte gleichzeitig bewegen: Einen kleinen Ball, mit dem man Steine aus einer Mauer schlagen konnte und den Schläger, mit dem man den Ball Zurückschlagen sollte.
Mit den fallenden Preisen für Speicherchips stieg die Größe der elektronischen Spielwiese, der Commodore C 64 setzte hier mit seinen ca. 65000 Bytes ein halbes Jahrzehnt lang die Maßstäbe.
Doch weiter möchten w ir nicht mehr detailliert auf Computerspiele eingehen, denn praktisch jeder kennt die Entwicklung. Es gibt inzwischen einige Spiele, die durch eine sehr anspruchsvolle und schnelle Grafik verblüffen.
Computeranimation in Echtzeit
Mit der Einführung der Microprozesso-ren der 68000er Serie von Motorola erreichte die technische Entwicklung heutiger Kleincomputer einen neuen Stand. Die klassischen Aufgabengebiete wie Textverarbeitung und Datenverwaltung der Personal Computer aus dem “professionellen” Lager wurden von den neuen Rechnern mühelos erledigt.
Doch gleichzeitg wurden zwei der wichtigsten Anforderungen an anspruchsvolle Computergrafik immer mehr erfüllt: Eine große Speicherkapazität und eine hohe Rechengeschwindigkeit. Es gelten dabei ganz einfache Zusammenhänge: Je mehr Speicher zur Verfügung steht, desto feiner kann die Auflösung einer Computergrafik gewählt werden. Je höher die Rechengeschwindigkeit. desto realistischer lassen sich auch bew egte Computergrafiken darstellen, die als Film direkt im Rechnerspeicher ablaufen. Der Umweg über das Medium Video mit einer vorherigen Aufzeichnung aller Einzelibilder entfallt, verbunden mit dem Vorteil, daß der Anw ender jederzeit in den Ablauf des Computerfilms eingreifen kann. Erst so entsteht dann der Eindruck der fiktiven Realität, der Reiz der magischen Kontrolle über die “Computerwelt”.
Computerwelten
Nur eine Vision? Die zweite Kurzgeschichte war gedacht, um die zukünftige Entwicklung aufzuzeigen: Edmond, unser elektronischer Held aus dem Spielautomaten an der Schwelle zum nächsten Jahrtausend kann durchaus Realität werden. Stereografiken und Stereoton bei Computerspielen sind schon heute nichts Außergewöhnliches mehr. Die Ausweitung einer Computersimulation auf alle fünf Sinne des Menschen ist naheliegend, die wirklichkeitsnahe Wiedergabe nur eine Frage des technischen Aufwands.
Die Antwort auf die anfangs einmal gestellte Frage steht noch aus: Was ist so reizvoll an Grafiken, Filmen und fiktiven Welten aus dem Computer?
Von unseren fünf Sinnen ist das Sehvermögen mit Abstand am weitesten entwickelt. Im visuellen Bereich haben wir das größte Erinnerungsvermögen und die ausgeprägteste Phantasie. Und gerade diese Phantasie ist es, die die unvollkommenen Bilder aus dem Rechner “ergänzt”, die uns für kurze Momente eine fremde Welt als Realität, uns Computergrafiken genauso wie Skizzen oder Aquarelle reizvoll erscheinen läßt.
Ein Ausflug in das Reich der Phantasie
So möchten wir Sie mit dieser Serie in das Reich der Computergrafik entführen, möchten Ihnen zeigen, was heutzutage auf Computern wie dem ATARI ST bereits machbar ist. Wir möchten Ihnen die Gelegenheit geben, selbst ein wenig mit den Techniken der Computergrafik zu experimentieren, eigene Computeranimationen zu erstellen.
Die meisten Grafiken unserer Serie wurden durch Videodigitalisierung erstellt. Die weitere Bearbeitung der Einzelbilder und die Erstellung der gesamten Animationen erfolgte mit dem IMAGIC GRAFIK-COMPILER von APPLICATION SYSTEMS /// HEIDELBERG.
Nun, nicht jeder hat zu Hause einen Vi-deodigitalisierer und das Programm IMAGIC zur Hand! Damit Sie diese Serie nicht als Trockenkurs mitverfolgen müssen, gibt es passend zu dieser Serie zwei Public Domain-Disketten: Eine enthält die bereits fertig digitalisierten Bilder der Serie, auf der anderen befindet sich das zentrale Zeichen- und Animationsprogramm DENISE aus dem IMAGIC-Paket.
Es handelt sich um eine eingeschränkte Version des Programms, mit der Sie alle Funktionen nutzen können: Sie können eigene Bilder in die Animation einbinden, Sie können sogar den Befehlscode Ihrer selbst erstellten Animationen zur Anschauung speichern, nur das Abspeichern von neuen Bildern ist nicht möglich.
Dafür bitten wir Sie um Verständnis, immerhin kostet IMAGIC im Original fast 500.- DM.
Jedoch haben wir für Sie die Arbeitsschritte an den Bildern in allen entscheidenden Phasen bereits auf den Disketten abgespeichert, so daß Sie dadurch keine Nachteile haben.
... und was Sie dabei erwartet
Im nächsten Teil gehen wir zunächst etwas auf die Hardwareseite der neuen Technik Computeranimation ein: Wir zeigen Ihnen, wie Sie die Bilder eines Computerfilms in den Rechner einiesen können.
Videofilme, Fotos, Handskizzen werden mit einem Videodigitizer oder einem Scanner in einzelne Bildpunkte zerlegt und dann in den Rechner eingelesen.
Was für Hardware ist dazu erforderlich, welche Geräte sind für welche Aufgabe am besten geeignet?
Es gibt große Unterschiede in der Qualität, die oft gar nicht so sehr von der Hardware, sondern von der richtigen Bedienung abhängen. Wie erhält man die besten Ergebnisse?
Zu diesen Fragen gibt es jede Menge Hintergrundinformationen sowie Tips und Tricks aus unserer eigenen Erfahrung.
Bis zum nächsten Mal also ...
Alexander Beller & Jörg Drücker
Sie erhalten beide Disketten zur Serie BILDWERKSTATT ATARI ST für zusammen DM 20,- zu den üblichen Lieferbedingungen beim Public Domain-Service.
Wenn Sie Ihre Disketten noch vor dem 15.11.1988 bestellen, erhalten Sie sie rechtzeitig zum nächsten Teil unserer Serie.