3D Visualisierung

Pixelwelten – Die Geschichte der 3D-Visualisierungen

Es gab eine Zeit, in der das Wort „Gaming“ für rundenbasiertes Klicken durch stark verpixelte Bilder stand. Das höchste der Gefühle war es damals, wenn sich ein eckiger Spielcharakter unbeholfen auf dem Bildschirm bewegte und dazu eine Sprechblase aufblinkte. Die älteren Zocker mögen sich noch lebhaft an diese frühe Ära der Konsolen- und PC-Spiele erinnern. Jüngeren Spielern bleibt hier allenfalls das Retro-Feeling von Spielen wie Minecraft, die das nostalgische Spielerlebnis aus der Anfangszeit der Gamingwelt wiederzuerwecken versuchen. Doch wie kam es eigentlich, dass aus klotziger Grafik das moderne 3D-Erlebnis von heute wurde und mittlerweile sogar ganze Filme durch 3D-Visualisierungen so real wie noch nie erscheinen? Ein kleiner Rückblick auf die Entstehungsgeschichte einer Welt, die der echten zum Verwechseln ähnlich ist.

Die moderne Kunst als Impulsgeber der 3D-Grafik

Unter 3D-Visualisierungen versteht man die Umwandlung von zweidimensionalen Daten und Zeichnungen in dreidimensionale, virtuelle Formate unter Zuhilfenahme entsprechender 3D-Programme zur Bildbearbeitung. Was unglaublich futuristisch klingt hat allerdings sehr altertümliche Ursprünge. Denn die Geschichte der 3D-Visualisierung begann eigentlich schon in der Antike mit der Herstellung plastischer Skulpturen aus Stein oder Ton im 3D-Format. Im Mittelalter folgten dann realistische Kupferstiche und Prothesen im Bereich der Medizin sowie ein allgemeiner Trend in Kunst und Malerei, der sich mehr und mehr der authentischen Wiedergabe der Wirklichkeit in Gemälden und Zeichnungen widmete. 

Bis zum Ende des 19. Jahrhunderts hatten sich in der bildenden Kunst schließlich verschiedene Strömungen herauskristallisiert, die sich sehr gezielt mit der realistischen Darstellung der eigenen Umwelt beschäftigten. Vor allem die Strömungen des Realismus und des Naturalismus sind hier als Impulsgeber der modernen 3D-Visualisierung zu nennen. Bis zur virtuellen 3D-Grafik war es aber dennoch ein weiter Weg und es sollten fast 100 weitere Jahre vergehen, bis die technischen Hilfsmittel für die ersten 3D-Visualisierungen soweit ausgereift waren, dass sie realitätsgetreue Grafiken ermöglichten.

Von Spielekonsolen und Science-Fiction – Eine Vision nimmt Gestalt an

Es lässt sich nicht bestreiten, dass die Raumfahrt nicht nur für zahlreiche Raketen den Antrieb lieferte. Auch die 3D-Grafik hat ihre Entwicklung der weltraumbegeisterten Community zu verdanken. Abgesehen davon, dass neue Programme und Software aus der Darstellungstechnik meist zu aller erst in der Raumfahrt zum Einsatz kamen, wo eine hochauflösende Grafik mitunter über den Erfolg eines Projektes entschied, wurden im Rahmen der Weltraumforschung auch diverse Ideen geboren, die den Ausgangspunkt für moderne Visualisierungsprogramme schufen. 

Wer kennt nicht die Kultszenen der Sci-Fi-Serie „Star Trek, in denen sich die Besatzung aufs Holodeck begibt, um dort verblüffend echte, jedoch virtuelle 3D-Welten aus der Schiffsdatenbank abzurufen? Auch die Idee zu Replikatoren, die aus zweidimensionalen Daten reale 3D-Objekte und sogar Lebensmittel herstellen, entstammen ursprünglich der Fantasie von Science-Fiction Autoren. Was damals noch Zukunftsmusik war, ist dank moderner Technik zur 3D-Visualisierung heute teilweise schon Wirklichkeit geworden. Sowohl 3D-Drucker als auch Holo-Brillen werden schon längst serienmäßig produziert und dürften es Nutzern in absehbarer Zeit ermöglichen, Sci-Fi Visionen einem echten Realitätstest zu unterziehen. 

Verantwortlich für diese High-Tech Revolution waren dabei zunächst nur eine hanvoll Nerds, die mit teils streng geheimer Technologie herumexperimentierten. Ihre Liebe zu Spielautomaten und ersten Großrechner-Spielen wie dem Shooter „Spacewar!“ ist ebenso legendär wie die Erfolgsgeschichte der Spielekonsolen, die sich daran anknüpfte. Vor allem in den 1970ern und 1980ern erlebte die Spielewelt diesbezüglich einen regelrechten Boom virtueller Grafiken. Eines der führenden Unternehmen war damals der Spieleentwickler Atari, bei dem im Übrigen auch der spätere Apple-Entwickler Steve Jobs seine Karriere begann. Das erste Konsolenmodell des Spieleentwicklers, Atari VCS 2600, hat heute Kultstatus und markierte seiner Zeit die Geburtsstunde eines ganzen Spielgenres. 

Aus der jungen Gaming-Community gingen in den folgenden Jahren neben den ersten Konsolenspielen, Vektorbildschirmen und Heimcomputern auch eine Fülle neuer Firmengründungen hervor, die sich fortan der Weiterentwicklung der Spielegrafik sowie der Betriebssysteme für Spielekonsolen und Heimcomputer beschäftigten. Zwei der wichtigsten Unternehmen, die hier direkt durch ehemalige Atari-Entwickler gegründet wurden, sind 

  • Activision, heute bekannt als Activision Blizzard 
  • Commodore International und Amiga, später zu Commodore Amiga verschmolzen

Während Commodore und Amiga vor allem für die Entwicklung grafisch ausgefeilter Betriebssysteme, Grafiksoftware und 3D-Spezialeffekte für Film und Fernsehen (z.B. Sci-Fi-Serien wie Babylon 5) bekannt wurde, konzentrierte sich Activision auf 3D-Visualisierungen für Spielwelten und fusionierte zu diesem Zweck vor einigen Jahren sogar mit dem ebenfalls recht bekannten Spieleentwickler Vivendi Games und dessen Zweigunternehmen Blizzard Entertainment. Der Großkonzern Activision Blizzard ist derzeit marktführend in Sachen Computer- und Videospiele. Das unter anderem durch Entwicklung einiger der bedeutendsten und grafisch ausgereiftesten Spieleklassiker wie zum Beispiel:

  • Call of Duty
  • Diablo
  • Guitar Hero
  • Hearthstone
  • Overwatch
  • Tony Hawk’s Skateboarding
  • Starcraft
  • Star Trek
  • Warcraft oder World of Warcraft

Charakteristisch für alle der genannten Spiele sind äußerst detailreiche Spielewelt auf Basis von konzeptuellen 3D-Visualisierungen, die oftmals sogar mehrere Planeten umfassen und den Spieler so in eine komplexe virtuelle Realität entführt. Andere Beispiele für ähnlich anspruchsvolle Spielegrafik sind unter anderem die „Elder Scrolls“ Spielreihe von Bethesda sowie die „Final Fantasy“ Reihe von Square. Bei letzteren handelt es sich um einen Spieleentwickler aus Japan, ein Land das in Sachen 3D-Visualisierung von besonderer Bedeutung ist.

3d-visualisierung

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Grafikrevolution aus Fernost – Japan schafft den dreidimensionalen Durchbruch

Ende der 1980er Jahre erblickten noch zwei weitere berühmte Spieleentwickler das Licht der Grafikwelt. Die Rede ist von den Konsolenhelden Nintendo und Sega. Beide Entwicklerfirmen haben ihren Sitz in Japan, einem wahren Mekka für 3D-Visualisierung. Abgesehen von Spieleklassikern wie Tetris ging die Entwicklung von japanischen Konsolenspielen oftmals mit der sogenannten Manga- und Anime-Kunst einher. Ein spezieller Zeichenstil, der sich ganz explizit aus dem japanischen Karikaturstil ableitet und neben zahlreichen Comicbüchern und Zeichentrickfilmen bislang auch Unmengen an Konsolen- und PC-Spielen produzierte. 

Von der Super Mario Spielreihe über Sonic bis hin zu The Legend of Zelda basieren fast alle Spielklassiker von Nintendo und Sega auf entsprechenden Manga-Charakteren, die in Folge zu Kultfiguren der Comic-Szene wurden. Ganz ähnlich sah es auch bei den Produktionen der Entwickler Capcom und Namco aus. Abermals zwei japanische Spielehersteller, die maßgeblich durch Animationshelden ihrer Kultspiele „Street Fighter“ und „Tekken“ berühmt wurden. 

In den 1990er Jahren intensivierte sich die Zusammenarbeit von Japan-Animation und Computeranimation noch mehr, was nicht nur die Spiele-, sondern auch die Filmwelt entscheidend prägen sollte. Anime-Studios wie 

  • Madhouse
  • Gonzo
  • Nippon Animation
  • Studio Ghibli
  • Studio Pierrot
  • TMS Entertainment
  • oder Tōei Animation 

waren diesbezüglich federführend. Zusätzlich kamen neue Tracking-Verfahren für die Aufzeichnung von Bewegungsabläufen auf, welche die grafische Umsetzung von 3D-Bewegungen ermöglichten. Neben der Figur des Gollum aus der „Herr der Ringe“ Filmreihe gelten hier insbesondere die Filmproduktionen „Final Fantasy“ und „Animatrix“ als Meilenstein der 3D-Visualisierung. Die Animationsfilme leisteten Pionierarbeit auf dem Gebiet der 3D-Animation und gaben eine frühe Kostprobe des visuellen Potentials, das in den darauffolgenden Jahren zum Standard für viele PC- und Konsolenspiele werden sollte.

Architekten am Werk – die Zukunft räumlicher 3D-Visualisierung

Weitere 3D-Erfolge sollten sich im neuen Millennium dank Fortschritten auf dem Gebiet der räumlichen 3D-Visualisierungen einstellen. Als Vorreiter vieler 3D-Welten gilt hier das Spiel „Die Sims“ von Electronic Arts (EA). Ursprünglich als Designprogramm für Architekten gedacht, ließ das Spiel schon bald eine ganze Community aus dem Boden schießen, die sich mit viel Leidenschaft dem virtuellem Häuserbau widmete. Tatsächlich wäre die heute so authentische Grafik virtueller 3D-Welten ohne Experten aus dem Bereich der Architektur und des Designs auch kaum möglich gewesen. Ihr Talent im dreidimensionalen Zeichnen war es, das passende Vorlagen für die Visualisierungsprogramme auf dem Computer schuf. 

Heute gibt es ganze Studiengänge, die sich mit dieser Art der grafischen Illustration beschäftigen. Sie sind unabdingbar für jeden angehenden Grafikdesigner, der in der Spieleentwicklung Fuß fassen will. Es bleibt abzuwarten, was die kreativen Köpfe dieser Zunft dem dreidimensionalen Grafikpotential in Zukunft noch entlocken können. Unmengen an dreidimensionalen Spielen, Filmen, Druckern und sogar Unterrichtseinheiten und Museumsführungen in 3D lassen jedoch großes erwarten.

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