Harry Potter zaubert mit einer Unmenge von Mathematik
	Die Spezialeffekte entstehen im Computer mit Software mit komplexen Algorithmen
	Der Mathematiker Konrad Polthier vom Forschungszentrum Matheon der Freien Universität Berlin setzt die physikalischen Gesetze in mathematische Algorithmen für die Spezialeffekte solcher Filme wie "Harry Potter" oder "Spiderman" um. Denn nur wenn sie sich verhalten, wie man es von der Physik gewohnt ist, wirken sie realistisch. "Wir berechnen nicht selbst den Effekt", stellt er klar, "wir liefern die mathematischen Verfahren, um solche Sachen auf beliebige Problemfälle anzuwenden."

Das Schwierigste sind dabei Wasser, Feuer oder Wind, weil hier das Verhalten Millionen einzelner Wassertropfen berechnet werden müsste - Polthier vereinfacht dies, um die Rechenvorschriften handhabbar zu halten. Laserstrahlen erfassen eine Oberfläche, die simuliert werden soll, und liefern dem Computer Daten für ein Rechennetz. Software glättet diese dann. 350 Menschen haben an der Software für "Shrek III" mitgearbeitet, 20 Millionen Rechenstunden und 20 Terabyte waren notwendig. Dazu müssen die Daten schon komprimiert werden: "Sie müssen die Darstellung von den Dreiecksnetzen so verändern, dass möglichst wenig redundante Information vorliegt", so Polthier. "Dort bekommen sie schon Faktoren von 200 hin. Wir können eine Standarddarstellung von einem Dreiecksnetz von 200 Megabyte auf 1 Megabyte verlustfrei herrunterkomprimieren." Eine weitere Software verbindet dann die virtuele Welt mit den Realfilmaufnahmen. Sie simuliert Licht und Schatten. "Der Anspruch ist, dass man unsere Software nicht sieht und nicht merkt", meint Ludwig von Reiche von "Mental Images". "Mental Images'" wagte sich 1986 an das Rendering-Problem: Computerbilder sollten so real aussehen wie Fotos oder Filme. Die Entwicklung eines derartigen Programms hat sehr viel mit mathematischen und physikalischen Grundlagen und mit Software-Engeneering-Aspekten zu tun. Heute ist die Software Teil von 3D-Animationssystemen. Haben die Grafik-Modelle ihre Oberfläche, sorgt "Mental Ray" für die richtige Beleuchtung. Im Programm stecken eine virtuelle Kamera und virtuelle Lampen, die die Bilder nach dem Prinzip der Strahlenverfolgung berechnen.

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19.07.2007 / mp

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