RTT

Wie bereits schon vor einiger Zeit Versprochen, wollte ich in einem weiteren Beitrag noch einmal auf das Thema RTT zurückkommen. Jetzt nachdem der Begriff “Realtime” also “Echtzeit” hoffentlich einigermaßen allgemeinverständlich erklärt wurde, wäre die erste Hürde genommen, um die Frage zu klären womit die Mitarbeiter von RTT eigentlich ihre Brötchen verdienen. Vieles ließe sich einfach und schnell erzählen aber da ich weis, dass der  Kenntnisstand meiner Blog-Leser in Sachen Computer und erst recht was den Bereich Computergrafik betrifft sehr unterschiedlich ist, versuche ich darauf Rücksicht zu nehmen. Damit möglichst keiner nur noch “Bahnhof” versteht, bin ich daher stets versucht alles so zu erklären, dass auch eine Leserschaft ohne Fachkenntnisse alles versteht. Mitunter das größte Problem sind diese dämlichen Anglizismen …was ist denn das schon wieder?! Es sind genau die Begriffe, die es mir immer wieder erschweren, alles möglichst allgemeinverständlich zu erklären. Eben die Begriffe, die insbesondere von jüngeren Generation mit einer Selbstverständlichkeit aus dem Englischen übernommen werden. Die Branche in der ich arbeite trifft dies besonders hart, da sich englische Wörter einfach etabliert haben. “Computer” an sich ist ja schon ein englisches Wort, welches aber zum Glück mittlerweile nicht mehr erklärt werden muss. Ich muss gestehen, dass es mir anfänglich gar nicht aufgefallen ist, dass das “User Interface” meines “Blog” bis auf die eigentlichen “Posts” in englischer Sprache gehalten ist. Sollte also mal ein Begriff unverstanden beleibt, dann am Besten einfach einen kurzen “Comment” hinterlassen. Zum Schluss natürlich nicht vergessen auf den “Submit-Button” zu klicken… soviel zum Thema Anglizismen

Aber zurück zu RTT… wie gesagt es geht um Computergrafik. RTT unterstützt dabei seine Kunden in vielerlei Hinsichten. Ein großer Bereich in dem RTT Produkte und Dienstleistungen eingesetzt werden ist das Produkt Marketing, also der Vertrieb von Produkten der durch Werbemaßnahmen jeglicher Art gestützt wird. Typisches Beispiel ist die Autoindustrie – wohl jeder kennt die Hochglanzbroschüren, in denen die Hersteller mit teilweise recht spektakulären Bildern versuchen, von den Vorzügen ihrer Modelle zu überzeugen. Erstaunlicherweise handelt es sich dabei immer seltener um echte Fotos. Auch wenn es teilweise nicht zu erkennen ist aber das Bildmaterial stammt oftmals komplett aus dem Computer. Ebenfalls ein recht RTT-typisches Produkt sind die so genannten Konfiguratoren, wie sie häufig auf Messen und diversen Internetseiten zu finden sind, beispielsweise ein Sportartikel-Hersteller, der eine Produktpalette auf optisch ansprechende Weise den Kunden präsentieren möchte. Dieser soll dann die Möglichkeit haben, am Computer seine Wunsch-Kollektion zusammenstellen. Damit solche Produkte entstehen, bedarf es hochwertiger 3D Modelle die entweder erst erstellt werden müssen oder wenn vorhanden, aus CAD Konstruktionsdaten aufbereitet werden. Um dann noch eine fotorealistische Darstellung zu erreichen, werden möglichst realitätsnahe Simulationsmodelle der Oberflächenbeschaffenheit benötigt. Der Geschäftsbereich, der sich um diese Aufgaben kümmert, hat den klangvollen neudeutschen Namen “Content Production”. Als weiteres großes Geschäftsfeld gibt es dann noch den Bereich “Software”. RTT kann sich mit der hauseigenen Software “DeltaGen” mitunter als Marktführer im Bereich hochrealistischer Echzeit-Computer-Visualisierung behaupten. Neben dem bereits erwähnten Bereich Marketing, findet dieses Produkt auch Anwendung im “virtual Prototyping”. Viele Hersteller versuchen bei der Entwicklung neuer Produkte den Bau teurer Prototypen durch geeignete Computersimulationen zu ersetzen. Der Einsatz von DeltaGen ist dabei sehr auf das Testen hinsichtlich des Aussehen und der Wirkung der vorgesehenen Materialen bedacht.
Die Softwareentwicklung wird unterstützt durch eine eigene Forschungsabteilung, in der ich derzeit mein Praxissemester absolvieren darf. Unsere Aufgabe ist es das Firmen Know-How durch eigene und öffentliche Forschungsergebnisse aus dem Bereich der Computergrafik zu erweitern. Die Integration neuer Methoden und Verfahren in die bestehenden Softwareprodukte wird somit erprobt und vorbereitet.

Zum Schluss noch ein kleiner interessanter Exkurs für die Nicht-Computergrafiker. Was braucht man damit gerenderte Milch auch aussieht wie Milch? Die Antwort lautet “Subsurface Scattering” also ein Materialmodell, dass neben der reinen Reflexion des Lichts auch dessen Ausbreitung innerhalb des Materials beschreibt. Übrigens hat nahezu jedes nichtmetallische Material diese Eigenschaft, dass Licht bis zu einer gewissen Tiefe eindringt und sich darin gestreut wird. Extrem wichtig ist die Beachtung dieses Phänomen beispielsweise auch bei der Stimulierung von Haut aber eben auch Milch

Dieses Bild zeigt sehr gut, was passiert wenn man sich um die Lichtausbreitung innerhalb eines simulierten Materials keine Gedanken macht (Bild: Henrik Wann Jensen)

Allerdings müssen gewisse Abstriche an der Übertragungsqualität gemacht werden. Technik echtzeitfähig zu machen bedeutet eben oftmals auch Kompromisse eingehen zu müssen aber nur so ist Interaktion zwischen Mensch und Maschine möglich. Stellt man sich vor, ein Telefon würde nicht in Echtzeit arbeiten, dann hätte die Kommunikation eher den Charakter von SMS schreiben nur in Form von Audiobotschaften. Anderseits wäre durch den fehlenden Echtzeit-Anspruch eine Übermittlung der Sprache in nahezu beliebiger Qualität denkbar. Telefonieren in Stereo oder gar Mehrkanalton ist doch auch eine interessante Vorstellung

Nach dem ich jetzt so viel über den Begriff Echtzeit referiert habe, sollte ich eigentlich zurück auf RTT kommen… aber dies werde ich auf einen späteren Beitrag verschieben. Jetzt bekommen die technisch weniger versierten erst einmal eine kleine Verdauungspause. Ich hoffe das ich mich weitestgehend allgemeinverständlich ausgedrückt habe

Dass ich in München zurzeit mein Praxissemester mache, dürfte sich mittlerweile herumgesprochen haben aber sicherlich hat sich schon der ein oder andere gefragt, was es mit RTT auf sich hat und was ich dort den lieben langen Tag so mache.

Das Firmenmotto von RTT lautet “Challenging reality”, was so viel bedeutet wie die Realität in frage stellen bzw. sie herauszufordern. Die Buchstaben RTT stehen daher etwa nicht für die Anfangsbuchstaben der Firmengründer sondern für “Realtime Technology”, also “Echtzeit Technologie” zu deutsch. Wer noch nie zuvor etwas von Echtzeit Technologie gehört hat, ist jetzt wohl genau so schlau wie vorher. Klären wir also zunächst die Frage, was man unter Echtzeit Technologie versteht?

Salopp gesagt geht es um Technik, die ausreichend schnell für das menschlichen Wahrnehmungsvermögen arbeitet. In der Regel machen wir täglich Gebrauch von Echtzeit Technologie – CDs abspielen, Fernsehen schauen oder Telefonieren, wobei letztere besondere Anforderungen an die Echtzeitfähigkeit stellt. Damit ein Telefongespräch wie ein natürliches Gespräch empfunden wird ist es wichtig, dass die Übertragung der Sprache zwischen den Gesprächspartnern ohne starke Verzögerung erfolgt. Eine Übertragungsdauer von 125 Millisekunden, kann bereits als störend empfunden werden, jedoch gelten Laufzeiten von bis 400 Millisekunden als akzeptabel. Erst durch digitale Sprachübertragungsverfahren wurde es überhaupt möglich, dass wir heute Gespräche rund um den Globus auch unterwegs mit dem Mobiltelefon führen können. Trotz des hohen Übermittlungsaufwandes arbeiten diese Systeme schnell genug, um uns den Eindruck zu vermitteln nur wenige Meter von unserem Gesprächspartner entfernt zu sein. Allerdings müssen gewisse Abstriche an der Übertragungsqualität gemacht werden. Technik echtzeitfähig zu machen bedeutet eben oftmals auch Kompromisse eingehen zu müssen aber nur so ist Interaktion zwischen Mensch und Maschine möglich. Stellt man sich vor, ein Telefon würde nicht in Echtzeit arbeiten, dann hätte die Kommunikation eher den Charakter von SMS schreiben nur in Form von Audiobotschaften. Anderseits wäre durch den fehlenden Echtzeit-Anspruch eine Übermittlung der Sprache in nahezu beliebiger Qualität denkbar. Telefonieren in Stereo oder gar Mehrkanalton ist doch auch eine interessante Vorstellung

RTT baut allerdings keine Telefone sondern beschäftigt sich mit dem was wir sehen. Das Stichwort heißt Computer Echtzeit-Visualisierung. Jeder von uns kennt die Spezialeffekte heutiger Kinofilme, die mit Hilfe von Computern erzeugt wurden. Sogar ganze Animationsfilme entstanden bereits komplett am Computer. Der erste vollständig Computergenerierte Film in Spielfilmlänge war die bekannte Pixar Produktion “Toystory” von 1995.

All diese von Computern erzeugten Filme und Sequenzen entstehen jedoch nie in einem Echtzeitverfahren. Es ist nicht ungewöhnlich, dass selbst sehr leistungsfähige Computer mehre Stunden oder gar Tage mit der Berechnung eines einzigen Bildes beschäftig sind. Für den Betrachter einer solchen Szene ist die logische Folge, dass er mit den entstandenen Bildern vorlieb nehmen muss. Interaktionsmöglichkeiten, wie das Ändern des Blickwickels sind nicht möglich, denn dies würde die vollständige Neuberechnung des Bildes erfordern. Für Kinofilme ist dies sicherlich hinehrbar, anders sieht es hingegen bei virtuellen Welten aus, in den sich der Anwender frei bewegen können soll. Ein gutes Beispiel sind hier 3D Computerspiele aber auch CAD Systeme.

Die Darstellung eines 3D Modells dass in Echtzeit durch Benutzereingaben bewegt werden soll, beispielsweise eine Drehung anhand der Position des  Mauszeigers, muss blitzschnell erfolgen. Lediglich 0,04 Sekunden sollten vergehen bis das nächste leicht veränderte Bild berechnet wurde. Bei dieser Berechnungsdauer entstehen rund 24 Einzelbilder pro Sekunde, dies entspricht der typischen Bildwiederholrate von Filmen. Für eine wirklich flüssigen Bewegungseindruck werden bei Computergrafiken allerdings noch mehr Bilder pro Sekunde benötigt. Grund dafür ist die fehlende Bewegungsunschärfe in den Einzelbilde aber ich möchte an dieser Stelle den Bogen mit technischen Details nicht überspannen.

Nach dem ich jetzt so viel über den Begriff Echtzeit referiert habe, sollte ich eigentlich zurück auf RTT kommen… aber dies werde ich auf einen späteren Beitrag verschieben. Jetzt bekommen die technisch weniger versierten erst einmal eine kleine Verdauungspause. Ich hoffe das ich mich weitestgehend allgemeinverständlich ausgedrückt habe

Eigentlich kann ich jetzt in München über eine Stunde länger im Bett liegen bleiben als sonst… wäre da nicht noch diese Baustelle nebenan! Schon kurz vor 07:00 Uhr hatte mich der nicht genau auszumachende Krach geweckt. Immerhin war die Nacht etwas erholsamer als die vergangenen Nächte.

Ein Glück hatten Bine und ich am Samstag es noch geschafft, kurz vor Ladenschluss immerhin den Frühstückskram zu sichern, ansonsten hätte wohl auch an diesem Morgen das Frühstück gegen irgend eine Notlösung ersetzt werden müssen. Und als Müsli-Süchtiger verzichte ich nur äußerst ungern auf ein Frühstück. Wie manche Menschen, so auch einer meiner WG-Kollegen, mit dem bekannten “Frühstück für Champions” (Kaffee + Zigarette) auskommen können, wird mir wohl immer ein Rätsel bleiben.

Thomas der bereits schon ein paar Monate hier in der WG wohnt und wie Johannes seine Diplomarbeit (ja beide noch wirklich Diplom, kein Bachelor) bei RTT schreibt, war unsere “Begleitperson” am diesem ersten Arbeitstag. Es ist schon sehr angenehm nur über die Straße gehen zu müssen, um schon in der Arbeit zu sein

Im Vorfeld war ich bereits sehr gespannt, wie gut man in der Firma auf unser Kommen vorbereitet sein würde, also wie lange es dauert bis man vernünftig Arbeiten kan. Was soll ich sagen… im Vergleich zu meinem ehemaligen Ausbildungsbetrieb war ich statt mehreren Wochen, bereits nach der Rekordzeit von rund einer halben Stunde, Inhaber eines eigenen Schlüssels und hatte meinen fest zugewiesenen Arbeitsplatz. Auch der für mich bereitgestellte Computer ist alles andere als irgend eine ausgemusterte Kiste für Praktikanten. In der Kaffeeküche erwartet mich dann die nächste Sensation… Kaffee aus einer Siebträgermaschine die manch klein Straßencafés-Besitzer vor Neid erblassen lässt

Die Zeit bis zur ersten Mittagspause verging in Windeseile mit  Einlesen in sämtliche Infos aus dem Intranet. Noch währen dem Mittagessen bekam ich bereits mit, an welchem Projekt ich in Zukunft arbeiten werde. Mein “Betreuer”, der im Übrigen auch Johannes heißt, sprach mit mir nach der Pause im Detail durch, was er sich für mich Überlegt hatte. Er “schmiss mich ins kalte Wasser”, wie er selbst sage und versorgte mich daher gleich mit reichlich Literatur. “Physically Based Rendering” was so viel bedeutet wie physikalisch basierte Generierung von Computergrafik, ist wirklich ein klasse Wälzer, den ich mir auch gerne selbst Zulegen würde, wenn er keine 70 € kosten würde :/ Ein kleines Erfolgserlebnis an diesem ersten Arbeitstag war gleich einmal feststellen zu können, für was doch das bisherige Studium gut war. Denn die “schwere Kost” aus diesem Buch, ist für den Total-Einsteiger wohl absolut unverdaulich.

Kleines Beispiel... das ist kein Foto! (http://www.cs.virginia.edu/~rw2p/)

Nach dem Feierabend starte ich nochmals einen zweiten Anlauf im “V-Markt” alles zu besorgen, was ich am Samstag nicht mehr bekommen hatte.