Film ab für den Leica BLK360

Autor:Chris Curley ist Copy Writer bei Hexagon’s Geosystems Division

In den vergangenen Jahren hat sich bei Film und Fernsehen durch die Kombination von Digitalkamera- Aufnahmen und visuellen Bildeffekten (VFX) mit Live-Action-Elementen, Filmsets und realen Umgebungen viel getan. Casey Schatz, Head of Virtual Production beim Studio für Visualisierung The Third Floor, hat schon an prestigeträchtigen Produktionen wie Avatar: The Way of Water, Game of Thrones und Filmen aus dem Marvel-Universum mitgewirkt. Nicht zuletzt seinem Innovationsdrang verdanken wir es, dass reale und digitale Welt auf der Kinoleinwand immer weiter verschmelzen.

Ein neues Tool, das dabei hilft, ist der Leica BLK360 für LiDAR-Scans.

LiDAR-Scanning ist eine von mehreren sogenannten „Previs“-Möglichkeiten. Previs steht dabei für Previsualisation, also die visuelle Erfassung eines Filmsets oder einer realen Location zur Generierung einer virtuellen Umgebung aus virtuellen Kameraperspektiven.

„Bei Previs geht es um die kreativen und technischen Aspekte des Shootings, noch bevor die Schauspieler ins Spiel kommen“, erklärt Schatz. „Technisch komplexe Aufnahmen, bei denen wir bauliche und künstlerische Aspekte mit visuellen Effekten in Einklang bringen müssen, werden vorab digital geprobt.“

Schatz begann schon vor Jahren mit dem Einsatz von LiDAR. Damals mietete er für Shootings noch kurzfristig Totalstationen bei Bedarf. Aber als dann 2017 der kompakte Leica BLK360 G1 auf den Markt kam, griff er sofort zu und kaufte. Gerade hat er mit einem brandneuen Leica BLK360 nachgelegt, um Punktwolken zu erfassen, die für die virtuelle Produktion vor, während und nach dem Shooting in Meshes umgewandelt werden.

Der Leica BLK360 am Set

„Die Zeit am Set ist sehr kostbar“, erläutert Schatz. „Durch Laserscanning lassen sich digitale und die reale Welt effizient miteinander in Einklang bringen“.

Am Set beginnt das Team mit LiDAR-Scans des Bereichs, in dem die Schauspieler spielen werden. Anschließend wird der Rest des Sets entsprechend verschiedener Markierungen zur Bewegungserfassung auf dem Boden gescannt. Dadurch werden die Aufnahmen, bei denen die Kamera- und Schauspielerpositionen getrackt werden, am realen Raum ausgerichtet.

„Zusätzlich zum Set und zum Boden scannen wir auch die Requisiten, die Kameraausrüstung und die Beleuchtung – einfach alles, was wir irgendwie erwischen – damit die Verschmelzung von realer und digitaler Welt so authentisch wie möglich ausfällt“, erklärt Schatz. „So kann dann auch die Integration des Shootings präziser und schneller erfolgen. Das bedeutet, wir erzielen unsere Qualität hauptsächlich in der Vorproduktion. Wir versuchen auch, so viele Probleme wie möglich schon im Voraus zu lösen.“

Dies hat sich als sehr kosteneffizient erwiesen. Vor allem aber profitieren die einzelnen Produktionsbereiche, vom Bühnenbild über Beleuchtung und Kamera bis hin zu den Teamleitern, von einem einheitlichen Shootingplan.

Obwohl im VFX-Bereich nicht primär Punktwolken, sondern 3D-Meshes generiert werden, profitiert Schatz doch von dem über Leica Cyclone FIELD 360 unmittelbar verfügbaren Punktwolken-Feedback.

„Da wir auf die Punktwolke praktisch sofort zuzugreifen können, ergaben sich Workflows, mit denen ich nicht gerechnet hatte. Beispielweise konnte die Rigging-Crew direkt auf dieser Basis wichtige und sicherheitsrelevante Entscheidungen zu Abhängepunkten treffen“, erinnert sich Schatz.

Die hohe Erfassungsgeschwindigkeit des Laserscanners spielte eine besondere Rolle bei Avatar: The Way of Water. Dort wurde ein sogenanntes Eyeline-System eingesetzt – ein an vier Drahtseilen abgehängter Bildschirm, der sich frei durch den Raum bewegte und in der Filmszene einen digitalen Charakter repräsentiert.

„Ich musste vorab wissen, wo genau die Seilab- hängungen verlaufen würden, damit wir die ganze Szene durchspielen konnten, ohne dass diese im Bild stören würden. „Während die Traversen, Beleuchtung und Flags für die Lichtgestaltung montiert wurden, führte ich mehr oder weniger jede Stunde einen Scan durch und simulierte die Bewegung des Eyeline-Systems, um sicherzustellen, dass es keine Kollisionen mit dem Bildschirm und seiner Aufhängung geben würde. Es ist besser, diese Tests in der Computergrafik zu fahren anstatt erst mit den Schauspielern am Set.“

Anschließend verarbeitete Schatz die erfassten Rohdaten praktisch sofort weiter zu benötigten Datenprodukten.

„Im Durchschnitt würde ich sagen, es dauerte etwa fünf bis sieben Minuten, die Punktwolken in Leica Cyclone REGISTER 360 zu laden, sobald ich mich an den Schreibtisch setzte und das iPad einsteckte. Und nur etwa 20 Minuten später war dann auch schon ein Mesh in Maya verfügbar – der 3D-Computergrafik- Anwendung, mit der ich arbeite“, sagt Schatz.

Virtuelle Kamera, reale Ergebnisse

In der Computergrafik wird die Kamera nur durch ihren Nodalpunkt repräsentiert, nicht durch das Kameragehäuse und den Kran, der sie bewegt. Doch durch die Nutzung des BLK360 zum Scannen des realen Kamerakrans konnte das Team die Bewegung der Computergrafik-Kamera simulieren, um Kollisionen auszuschließen.

„Einige Male zeigte sich aufgrund dieser Simulationen, dass bei den Aufnahmen Wände im Weg sein würden. So wussten wir das schon eine Woche im Voraus und die Bühnenbauer konnten sich darauf vorbereiten, die Wände mobil zu gestalten.

Wir haben auch eine Feedbackschleife eingeführt, bei der wir anhand der LiDAR-Messungen sagen können, welche Positionen für das Equipment optimal sind. Wir scannen die Gegenstände und rüsten dann unsere Computergrafik entsprechend nach, damit beides perfekt übereinstimmt.“

Licht, Kamera, Lidar!

Schatz ist überzeugt, dass Laserscanner an Filmsets eine große Zukunft haben werden – insbesondere so schnelle und kompakte Geräte wie die BLK-Reihe von Leica Geosystems.

„Teil meines Jobs ist die Integration von digitaler und realer Welt. Je mehr ich scanne, desto geringer ist das Risiko für menschliche Fehler“, so Schatz. „LiDAR hatte ich eigentlich längst als Technologie für den Film abgeschrieben, weil sie früher das rasche Arbeitstempo bei Live-Action-Shootings nicht unterstützte. Theoretisch konnte man zwar tolle Ergebnisse erzielen, aber in der Praxis war das Equipment zu groß und teuer und sein Einsatz zu zeitaufwändig. Der BLK hat diese Einschätzung gründlich widerlegt, man wird mich an einem Filmset nie wieder ohne antreffen!“