Dreidimensionale Szenen und Charaktere leichter für die eigene Website erstellen

Informatiker der Universität des Saarlandes haben nun eine Beschreibungssprache entwickelt, mit der man individuelle 3D-Animationen leichter erstellen und im Webbrowser dann flüssig abspielen kann. Ihre Ergebnisse zeigen die Wissenschaftler vom 5. bis 9. März am saarländischen Forschungsstand auf der Computermesse Cebit in Hannover (Halle 9, Stand F34).

Es könnte eine Grotte sein. Von unten dringt Licht nach oben und verleiht den sich sanft bewegenden Wellen den Glanz eines Opals im Sonnenlicht. „Diese Computergraphik hat ein Schüler mit unserer Sprache in nur zwei Stunden selbst programmiert“, erklärt Felix Klein, Doktorand am Lehrstuhl für Computergraphik der Universität des Saarlandes. Als Klein mit der Maus drei Schiebeschalter bewegt, die unter der Wellen-Grafik auf dem Bildschirm angezeigt werden, verwandelt sich das Wasser. Nun nehmen Wellen in der Mitte ihren Ursprung und breiten sich kreisförmig aus, als ob jemand einen Stein in die Mitte des Wassers geworfen hätte.

„Xflow“ nennen die Saarbrücker Informatiker die von ihnen entwickelte neuartige Programmiersprache, mit der man solche dreidimensional anmutenden Animationen nicht nur auf einfache Weise beschreiben kann. Sie ermöglicht auch, dass die dafür notwendigen Daten effizient von Hauptprozessor und Grafikprozessor bearbeitet werden. So läuft die Animation flüssig im Browser. „Bisher war dies nicht so einfach“, erklärt Philipp Slusallek, Professor für Computergraphik an der Saar-Uni. „Inzwischen verfügt zwar sogar schon ein Handy über genug Rechenkraft, um dreidimensionale Inhalte abzuspielen. Die für eine Nutzung von 3D-Inhalten im Web-Browser notwendigen Webtechnologien und die maschinennahe Programmierung von Grafik-Hardware haben aber bisher noch nicht zueinandergefunden“, so Slusallek, der auch als wissenschaftlicher Direktor am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz und am Intel Visual Computing Institute in Saarbrücken arbeitet.

Xflow soll helfen, diese Lücke zu schließen. Es ist deklarativ. Das heißt in diesem Fall, die Entwickler beschreiben eher, welche Bildsynthese-Effekte dargestellt werden sollen, anstatt sich den Kopf darüber zu zerbrechen, wie diese im Detail berechnet werden müssen. Von seiner Anmutung her ähnelt Xflow den bei Web-Entwicklern beliebten Sprachen HTML und JavaScript. Mit JavaScript kann man zwar auch dreidimensionale Inhalte darstellen, jedoch lassen sich die dafür notwendigen Daten nicht ohne Weiteres parallel und damit effizient berechnen. Xflow ermöglicht diese sogenannte Parallelisierung automatisch aufgrund seiner Struktur. Der Web-Entwickler muss sich weder darüber noch über die Zuweisung von Speicher Gedanken machen. Dies leisten zwar auch andere Softwaresysteme, diese können aber nur eine beschränkte Anzahl von Übergängen, Texturen und Bildeffekten darstellen.

Xflow bietet auch hier eine Alternative, indem es eine Vielzahl von Bausteinen, sogenannte Operatoren, definiert, aus denen sich wiederum auf einfache Weise auch komplexe Animationen gestalten lassen. Dabei bedient es sich auch der HTML-Erweiterung XML3D, mit der sich dreidimensionale Inhalte auf einfache Weise auf Webseiten einbetten lassen. Sie wurde ebenfalls von Philipp Slusallek und seiner Gruppe entwickelt. Slusallek ist überzeugt: „Nach XML3D haben wir mit Xflow einen weiteren Schritt geschafft, um dreidimensionale Inhalte im Internet auf solch einfache Weise darzustellen, wie es heute bereits mit eingebetteten Youtube-Videos der Fall ist.“ Die Entwicklung von Xflow wurde vom Intel Visual Computing Institute (IVCI) der Universität des Saarlandes und dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) gefördert.

Informatik-Forschung auf dem Campus der Universität des Saarlandes

Das DFKI und das IVCI sind nicht die einzigen Einrichtungen, die neben der Fachrichtung Informatik auf dem Campus der Universität des Saarlandes neue Aspekte der Informatik erforschen. Nur wenige Meter entfernt haben ebenfalls ihren Sitz: das Max-Planck-Institut für Informatik, das Max-Planck-Institut für Softwaresysteme, das Zentrum für Bioinformatik, das Center for IT-Security, Privacy and Accountability (CISPA) und der erneut bewilligte Exzellenzcluster „Multimodal Computing and Interaction“.

Weitere Informationen:
Wissenschaftlicher Aufsatz „Xflow – Declarative Data Processing for the Web”:
https://graphics.cg.uni-saarland.de/2012/xflow-declarative-data-processing-for-the-web/
Animation „Wellen“:
http://xml3d.github.com/xml3d-examples/examples/xflowWave/xflow-wave.xhtml
Pressefotos unter: www.uni-saarland.de/pressefotos

Fragen beantworten:

Prof. Dr. Philipp Slusallek
Tel. 0681/ 85775-5377 oder 302-3830
E-Mail: slusallek@cs.uni-sb.de

Redaktion:
Gordon Bolduan
Wissenschaftskommunikation
Exzellenzcluster „Multimodal Computing and Interaction”
Tel: 0681/ 302-70741
Cebit-Stand 0511/ 89497024
E-Mail: bolduan@mmci.uni-saarland.de

Der saarländische Forschungsstand (Halle 9, Stand F34) wird von der Kontaktstelle für Wissens- und Technologietransfer der Universität des Saarlandes (KWT) betreut. Sie ist zentraler Ansprechpartner für Unternehmen und initiiert unter anderem Kooperationen mit Saarbrücker Forschern. Seit kurzem ist die Universität des Saarlandes auch „Gründerhochschule“ und wird dabei vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert.