Filmmakers en ontwikkelaars van computergames zullen in de toekomst een nieuwe manier hebben om dieren te animeren. Een team onder leiding van onderzoekers van het Max Planck Instituut voor Intelligente Systemen in Tübingen, Duitsland, heeft een techniek ontwikkeld die alleen foto's gebruikt om levensechte 3D-modellen te maken van bijna alle viervoeters. Animaties van deze avatars kunnen de bewegingen van dieren realistisch nabootsen. Maar de simpele methode om dieren tot leven te brengen op de computer is niet alleen interessant voor de entertainmentindustrie. Veel mensen hebben een geliefd huisdier verloren. Nu kan deze technologie ze weer tot leven brengen als een virtuele 3D-avatar. Ook biologen op het gebied van soortenbescherming zouden er baat bij kunnen hebben en zouden met name kinderen bewust kunnen maken van het belang van biodiversiteit.

"Vroeger was het bevolken van de virtuele wereld met dieren veel handwerk, " zegt Michael J. Zwart, directeur van de afdeling Perceiving Systems van het MPI voor Intelligente Systemen. Vandaag, animators ontwerpen moeizaam 3D-dieren met behulp van grafische software. Hoewel er technologieën zijn om realistische 3D-avatars van mensen te maken, geen enkele technologie kan automatisch de vorm van wilde dieren vastleggen. "Je kunt geen tijger naar het lab brengen om te worden gescand en je kunt geen dure scanners meenemen de natuur in, " zegt Zwart.

Het team, wiens techniek met redelijke inspanning avatars van dieren creëert, inclusief hun vacht of huid, omvat wetenschappers van het CNR Institute for Applied Mathematics and Information Technology (IMATI) in Milaan en de University of California in Berkeley, evenals Max Planck-onderzoekers. "Uiteindelijk, Het vastleggen van dieren in 3D gaat over het reconstrueren van de 3D-structuur uit 2D-beelden van bewegende objecten die zijn vastgelegd door verschillende onbekende en bewegende camera's, " legt Silvia Zuffi uit, de hoofdauteur van het project van IMATI.

In hun nieuwe methode de onderzoekers hebben maar een paar foto's van een dier in verschillende weergaven nodig om realistische modellen te berekenen die vervolgens op natuurlijke wijze kunnen worden geanimeerd. In tegenstelling tot andere benaderingen, de beelden waaruit de avatars worden gegenereerd kunnen ook van verschillende camera's komen. Het computerprogramma levert zulke overtuigende resultaten omdat het niet helemaal opnieuw begint wanneer het een model maakt. "De sleutel is om te beginnen met een ruw 3D-vormmodel dat de vormen van veel dieren kan verklaren en dit vervolgens verfijnen op basis van de waargenomen beelden, " zegt Michael J. Zwart.

Het helpen van bedreigde dieren in het wild

In hun huidige werk tonen de onderzoekers aan dat hun methode werkt voor tijgers, beren, paarden en neushoorns. "Ons algoritme genereert realistische modellen van dieren waarvoor geen eerdere 3D-modellen bestaan, " zegt Silvia Zuffi. Bijvoorbeeld, de onderzoekers waren in staat om de 3D-vorm van de uitgestorven Tasmaanse tijger te reconstrueren uit filmopnamen van lage kwaliteit die in de jaren dertig waren gemaakt. De onderzoekers willen de methode nu volledig geautomatiseerd maken, zodat deze kan werken op duizenden afbeeldingen van dieren in het wild.

Volledig geautomatiseerde 3D-vastlegging van diervormen zou niet alleen het werk van game-ontwikkelaars en animators vergemakkelijken, maar ondersteunt ook dierenbescherming. Gezien foto's van dieren vastgelegd door cameravallen, de methode zou kunnen bepalen of hun vorm, d.w.z. hun gewicht, is veranderd. Soortenbeschermers zouden zo snelle en betrouwbare verklaringen krijgen of het goed gaat met bedreigde dieren.