Diplomarbeit, 2005
94 Seiten, Note: 2,0
Medien / Kommunikation - Multimedia, Internet, neue Technologien
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
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.
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.
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.
3D-Animation, Blender, Python, XML, Automatisierung, StoryGenerator, Servingo, Sprachgenerierung, Text-to-Speech, Mobile Endgeräte, 3D-Szenen, Rendering, Interaktivität, Schnittstellenprogrammierung, Multimedia
Die Diplomarbeit beschreibt die Konzeption und Implementierung eines Systems zur automatisierten Erstellung von interaktiven 3D-Animationsfilmen, die auf persönlichen Nutzerdaten basieren.
Die Schwerpunkte liegen auf 3D-Design, der Automatisierung von Animationsprozessen durch Skripte, dem Einsatz von XML zur Datensteuerung und der plattformübergreifenden Videopublizierung.
Ziel war die Schaffung einer Plattform, die es Fans ermöglicht, individuelle Erlebnisse (z.B. von der Fußball-WM) automatisiert in eine personalisierte Filmgeschichte umzuwandeln.
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.
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.
Wesentliche Begriffe sind 3D-Animation, Blender, Python-Scripting, XML-Integration, Automatisierung und Media-Streaming.
Die Charaktere nutzen eine Armatur (Skelett) mit IK-Solvern für flüssige Bewegungen sowie Vertex-Keys für komplexe Deformationen wie Gesichts- und Mundbewegungen.
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.
Die XML-Datei fungiert als Steuerungsdatei, die vom Server an das lokale System übergeben wird und alle nutzerspezifischen Parameter für die automatische Generierung enthält.
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.
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