Zeitung Heute : Leidenschaft für lebendige Bilder

Der Informatiker Marc Alexa bringt Zeichentrick-Kamelen im Film das Schreien bei

Claudia Wessling
Angewandte Forschung. Die von Marc Alexa entwickelten Verfahren sind bei Trickfilmstudios begehrt. Foto: TU Presse/Dahl
Angewandte Forschung. Die von Marc Alexa entwickelten Verfahren sind bei Trickfilmstudios begehrt. Foto: TU Presse/Dahl

Marc Alexa dreht ein Rhinozeros in seiner Hand. Obwohl das kleine Spielzeug nur aus verschiedenen Pappflächen kunstvoll zusammengesteckt ist, erkennt der Betrachter sofort, welches Säugetier gemeint ist. „Das ist immer wieder eine wichtige Frage bei meiner Arbeit: wie viel Information muss ich aufwenden, damit ein Modell noch realistisch aussieht.“ Seit sechs Jahren leitet der gebürtige Darmstädter den Lehrstuhl für Computergrafik an der TU Berlin, ein Fachgebiet an der Grenze zwischen Mathematik und Informatik. Doch Alexa, der mit seinen zwei Metern Körpergröße eher wie ein Sportler als ein Forscher wirkt, will noch andere Grenzen überwinden: „Ich möchte Schnittstellen zum Rechner entwickeln, die dem Menschen gerechter werden als die, die wir im Moment haben.“

In gleich mehreren Projekten arbeitet der 37-jährige Professor mit seinen sechs Mitarbeitern an dieser Vision: In einem Büro im siebten Stock des TU-Gebäudes am Einsteinufer zeichnet Alexas Kollege Mathias Eitz mit der Maus die Umrisse eines Stuhls in den Computer. Ein Knopfdruck – und der Rechner präsentiert dutzende Bilder und Fotos von Stühlen, Hockern und Sesseln. Ob Autos, römische Tempel oder der Eiffelturm: der Einsatz des Zeichenstifts soll Internetsurfern das wortreiche Beschreiben von Motiven bei der Suche ersparen. „Menschen wählen ihre Worte sehr individuell. Mögliche Stichworte in Datenbanken zu sammeln ist deshalb aufwendig, oft funktioniert die Suche auch nicht gut“, sagt Alexa.

Mit seinem Team hat er eine Software entwickelt, die Zeichnungen und Bilder in einen Code aus je 128 Bits übersetzt. Mit einem speziellen Rechenverfahren werden die Codes verglichen und die Bilder mit den meisten Übereinstimmungen als Suchergebnis ausgegeben. „Die größte Schwierigkeit war, in einem oft mehrere Megabyte großen Bild die Informationen auszuwählen, die der kurze Code beschreiben soll“, sagt Alexa. Mittlerweile ist das auf geometrischen Berechnungen beruhende System so ausgefeilt, dass auch dreidimensionale Objekte gesucht werden können.

Eine internetfähige Bildsuchmaschine könnte später in Kombination mit einer Stichwortsuche noch genauere Ergebnisse bringen, beschreibt der Informatiker mögliche Verfeinerungen. Dass eines der von Alexas Gruppe erdachten Bildersuchverfahren inzwischen auch vom IT-Riesen Apple gefördert wird, berichtet er eher beiläufig. Es geht ihm nicht um kommerziellen Profit: „Ich suche mir vor allem Forschungsthemen, die mir Spaß machen.“

Die entspannte Art, mit der Alexa über seine Arbeit spricht, täuscht leicht darüber hinweg, dass er in seinem Fach ein echter Überflieger ist. Nach dem Abi im Darmstädter Vorort Seeheim studierte und promovierte er in seiner Heimatstadt. Mit 29 Jahren wurde er der jüngste Juniorprofessor an der dortigen TU, drei Jahre später folgte er dem Ruf nach Berlin. „Hier werde ich wohl vorerst auch bleiben“, sagt Alexa, der vor einem Jahr erstmals Vater geworden ist. Einen besonderen Coup landete der Wissenschaftler 2010, als er eines der begehrten Stipendien des European Research Council gewann. 1,35 Millionen Euro bekommt er während der nächsten fünf Jahre für den Aufbau einer Forschergruppe für ein Projekt zum Erzeugen digitaler und realer 3-D-Modelle.

Die dreidimensionalen Welten haben es Alexa spätestens seit seiner Doktorarbeit angetan, in der er sich mit „Morphing“ beschäftigte. Damit wird ein Verfahren bezeichnet, bei dem der Computer die Verwandlung eines Objekts, Körpers oder Gesichts in ein anderes errechnet. Der Darmstädter entwickelte auch eine Software, mit der Zeichner ein am Computer entworfenes Objekt mit wenigen Mausklicks verändern können: Aus dem Kopf eines Zeichentrick-Kamels mit geschlossenen Lidern zum Beispiel wird ruck, zuck! ein mit weit aufgerissenen Augen schreiendes Höckertier. „Ich fand es einfach komisch, wenn Software-Experten ein Auto am Rechner entwerfen, das von der Designabteilung später mit dem Stift nachgebessert wird“, erzählt Alexa.

Mit seinem Know-how machte der Wissenschaftler, der bei Forschungsaufenthalten in den USA, Israel und der Schweiz stets den Kontakt zu internationalen Kollegen suchte, auch die Industrie auf sich aufmerksam. Vor drei Jahren bereits verkaufte er die Zeichen-Software an den Filmkonzern Disney. „Ich lernte den heutigen Vize-Präsidenten von deren Forschungsabteilung auf einer Konferenz kennen.“ Bis heute hat der Berliner Professor einen Beratervertrag mit der Animationsabteilung, sein Forschungssemester verbrachte er im vergangenen Jahr im Disney-Forschungslabor in Zürich. Auch der von Disney aufgekaufte Zeichentrick-Produzent Pixar ist an den Ideen der Berliner Arbeitsgruppe interessiert, ab und zu schickt Alexa Praktikanten in die Studios im kalifornischen Emeryville.

Der Blick über den Rand seines eigenen Fachgebiets ist es, der Alexa an der Zusammenarbeit mit der Industrie reizt. „Besonders in den künstlerischen Bereichen ist das Wissen darüber, was am Rechner umsetzbar ist und was komplett unmöglich ist, sehr gering“, berichtet er. Auch gebe es im Bereich Animationsfilm viele ungelöste Fragen. „Das größte Problem für die Leute ist, dass die Berechnung eines einzigen Bildes immer noch eine halbe Stunde braucht. Das macht die Produktion natürlich langsam und kostspielig.“

Doch auch wenn es für jemanden wie Alexa hier viel zu optimieren gäbe – der Wahl-Berliner will seinen Job an der Universität nicht missen. „Was ich toll finde ist, dass ich mir die Themen frei suchen und zumindest eine Zeit lang verfolgen kann, auch wenn nicht alle anderen sofort überzeugt sind.“ Alexa deutet auf einige Papptiere, die er nach dem Vorbild des Rhinozeros am Computer entworfen und von einem 3-D-Drucker ausgeben ließ: Ein Kaninchen mit einem merkwürdigen Rumpf, eine noch nicht perfekte Papierkuh. Die Pappviecher sind erste Produkte des neuesten Projekts der Computergrafiker, in dem es wieder um die Schnittstelle zwischen Rechner und realer Welt geht. „Wir wollen dreidimensionale Reliefs am Computer so entwerfen, dass sie für den Betrachter möglichst echt aussehen.“ Ein Projekt, bei dem Alexa auch die Grenze zur Kognitionswissenschaft überschreitet.

In den nächsten Monaten allerdings wird er sich erst einmal auf eine ganz andere Welt einlassen und sich in der Elternzeit um seinen kleinen Sohn kümmern. Seinen Beruf, der auch seine Leidenschaft ist, will er wenigstens in dieser Zeit hintanstellen und möglichst selten E-Mails lesen: „Ich werde versuchen, mich nicht verpflichtet zu fühlen.“

Hintergründe und Expertisen zu aktuellen Diskussionen: Tagesspiegel Causa, das Debattenmagazin des Tagesspiegels.

Hier geht es zu Tagesspiegel Causa!