Grundkonzepte / Compositing-Software

Beim Compositing wird unterschiedliches Ausgangsmaterial, wie Bild, Video, oder Sounddateien, in Schichten, den so genannten Layern, überlagert, bearbeitet und mit Effekten versehen und beim abschließenden Rendern als Videodatei ausgegeben.

Am Softwaremarkt wird inzwischen eine Vielzahl von Compositing Software angeboten, welche sich in Leistungsumfang und Preis langsam aneinander anpassen. Vor wenigen Jahren konnte man noch konkretere Unterschiede, Vorteile und Schwächen der einzelnen Software ausmachen. Inzwischen bietet fast jede Compositing Software die typischen Tools, wie Keying, Tracking, u.s.w. (genaue Auflistung siehe unten), in annähernd gleicher Qualität. Stärkere Unterschiede lassen sich eher an der Benutzeroberfläche und der Arbeitsgeschwindigkeit festmachen.

Obwohl inzwischen fast jede Compositing Software über ein umfangreiches Leistungsangebot verfügt, stehen zusätzlich spezielle FX Tools zur Verfügung, welche ihre Schwerpunkte auf spezielle Techniken, wie zum Beispiel dem Color Grading, haben. Zusätzlich kann jede Compositingsoftware mit Plug-Ins erweitert werden.

Man unterscheidet zwischen Compositingsoftware und Schnittsoftware, wobei Schnittsoftware inzwischen immer mehr Compositingfunktionen anbieten und einfaches Editing auch in einer Compositingsoftware möglich ist. Ideal ist die enge Zusammenarbeit der unterschiedlichen Softwarepakete. Üblicherweise wird zuerst der Schnitt in einer Editingsoftware erstellt und dieser dann in einer Compositingsoftware direkt als Projekt oder als Schnittliste übernommen.
Ebenso ist ein Datenaustausch zwischen Compositingsoftware und 3D- oder Bildbearbeitungssoftware von großer Bedeutung. Es müssen nicht nur Bild und Videodaten, sondern auch Tracking Daten, Geometrie Daten, Kamera Daten, u.s.w ausgetauscht werden.
Innerhalb einer Software Familie ist der Datenaustausch meist am Einfachsten. So arbeiten zum Beispiel die Discreet Produkte, wie 3Ds Max, flint, flame und Combustion, eng zusammen, wie auch die Adobe Produkte After Effects, Premiere, Illustrator und Photoshop.

Ein Großteil der angebotenen Compositing Software arbeitet - im Gegensatz zu einiger Schnittsoftware - auflösungsunabhängig. Das heißt, dass die Projekte in einer beliebig großen Auflösung angelegt und gerendert werden können. Bei einer großen Auflösung, kombiniert mit einer Vielzahl von Effekten, leidet natürlich die Arbeitsgeschwindigkeit. Diese ist auch stark von der Software und der verwendeten Hardware abhängig.

Compositing Systeme werden entweder als Stand-Alone-Softwarelösung, oder als Komplettsysteme mit Soft- und Hardware angeboten.

Stand-Alone-Softwarelösungen

wie zum Beispiel "Adobe After Effects" oder "Discreet Combustion", werden als reine Softwarepakete verkauft, die oft auch auf verschiedenen Betriebssystemen und auf den unterschiedlichsten Rechnerkonfigurationen laufen. Sie sind in der Regel wesentlich preisgünstiger, haben jedoch selten Echtzeitfunktionen. Sie können meistens nicht mal eine Videosequenz in Echtzeit abspielen, ohne sie vorher in den Arbeitsspeicher zu laden. Projekte, die mit solchen Programmen bearbeitet werden, sind in der Regel deshalb auch zeitaufwendiger.

Komplettsysteme

wie z.B. Discreet "Inferno" oder Quantel "IQ", werden nur als Komplettpaket mit Soft- und oft auch proprietärer Hardware ausgeliefert. Sie bieten aufgrund ihrer auf die Hardware angepassten Software umfangreiche Echtzeitfunktionen und zum Teil auch Echtzeit 3D-Funktionen. Die Highendsysteme können zum Teil auch in Echtzeit mit höher aufgelösten Material, wie HDTV und digitalisiertem Film, umgehen. Sie bieten sich auch deshalb vor allem zum Einsatz bei Werbe- und Spielfilmproduktionen an, bei denen der Kunde oft auch neben dem Operator sitzt und schnell Ergebnisse sehen will. Einziger Nachteil von solchen Systemen sind natürlich die wesentlich höheren Kosten im Vergleich zu Stand-Alone-Softwarelösungen.

Compostingsysteme unterscheiden sich auch durch verschiedene Bedienungskonzepte. Einige Programme sind mehr darauf ausgerichtet, komplexe Special Effect-Shots umzusetzen, bei denen z.B. Realdreh mit Modellaufnahmen und 3D-Animationssequenzen kombiniert werden müssen. Diese Programme haben meistens auch eine Prozessbaum Orientierte Oberfläche , bei denen die Verbindungen aller Layer und Effektverknüpfungen hierarchisch dargestellt werden kann. Diese Programme sind oft auch von der Bedienung her sehr technisch ausgerichtet und kompliziert zu bedienen (z.B. d2 "nuke" oder Apple "Shake")

"nute" benutzeroberfläche

Andere Systeme sind mehr auf die Produktion von grafischen Trailern und Kurzfilmen ausgerichtet. Sie haben meist mehr Typografie- und Schnittfunktionen integriert und setzen von der Oberfläche mehr auf ein den Schnittprogrammen sehr ähnliches Layerbalkensystem und haben oft eine Oberfläche, die sich mehr am kreativen Nutzer orientiert. (z.B. Adobe After Effects, Discreet "Flame").

"after effects" benutzeroberfläche

Jedoch eignen sich alle Systeme meistens für beide Tätigkeiten und es gibt hier keine so klare Grenzen mehr. Auch bieten fast alle Programme verschiedene Bedienungsoberflächen an. (z.B. hat auch After Effects neben der üblichen Layeransicht eine Prozessbaumansicht, die jedoch nicht so umfangreich ist wie von Programmen, die auf solchen Oberflächen aufbauen).

Die Compositingsystem unterscheiden sich außerdem wesentlich in ihrem Funktionsumfang. Zu den wichtigsten Grundfunktionen von Compositingprogrammen gehören:

1.Datenimport und Datenerzeugung:
In jeder Compositingsoftware können intern Elemente, wie Farbflächen, Texte, Partikel, u.s.w., erstellt werden. Das Grundkonzept jeder Compositingsoftware ist aber das Kombinieren und Bearbeiten von importiertem Footage Material. Es können deshalb meist alle gängigen Bild, Sound und Videofiles, in unterschiedlicher Komprimierung und Auflösung, importiert werden. Der exakte Umfang der importierbaren Dateiformaten und Vidoecodecs variieren je nach Software und Hardware. Einige Programme bieten auch die Möglichkeit direkt vom Videotape zu digitalisieren.

2. Layer / Multilayering
Das Kombinieren von einzelnen Schichten (Layer/Ebenen) von Videobildern oder anderen Elementen, um ein gemeinsames Ausgabesignal zu erzeugen. Dieser Prozess wird auch Multilayering genannt. Auf die Layer werden dann oft noch Basistechniken, wie Skalierung, Transformation, Rotation und Transparenz, angewendet.

3. Animation / Keyframes
Alle Systeme bieten die Möglichkeit, Parameter (z.B. Größe, Position, Effektparameter) über die Zeit zu verändern. Diese Animationen werden durch das Setzen von so genannten Keyframes an ausgewählten Zeitpositionen erreicht. Zwischen diesen Keyframes werden die Werte dann interpoliert. Die Interpolation kann meistens noch im Keyframe- oder Kurveneditor bearbeitet werden.

3. Effekte
Auf die einzelne Layer, oder auch auf mehrere gleichzeitig, können Effekte (oft auch Filter oder Operator genannt) gelegt werden, mit denen diese dann bearbeitet werden. Diese sind zum Beispiel Bildbearbeitungs oder Verzerrungseffekte. Jedes Programm hat eine Reihe von mitgelieferten Effekten, oft kann deren Umfang mittels Plug-Ins noch erweitert werden.

4. Keying
Unter Keying versteht man das Ausstanzen von farbigen Hintergründen aus einem Videobild, um es mit einem oder mehreren anderen Layern zu kombinieren.

5. Masken und Transparenz
Es gibt, neben dem Importierten von Alphakanälen oder dem Keying, auch noch verschiedene andere Methoden, um Ebenen ganz oder teilweise transparent zu machen. Neben der generellen Transparenzfunktion gibt es häufig noch verschiedene Ebenen-Blend-Modi, die Bilder auf unterschiedlichste Weise zusammenzurechnen (z.B. multiplizieren, addieren). Die meisten Programme bieten auch noch die Möglichkeit der Erstellung einer animierbaren Vektor (bzw. Spline) Maske, die man als "Garbage Matte" bezeichnet.

6. Farbkorrektur (Color Grading)
Bei der Farbkorrektur wird das gesamte Bild (primäre Farbkorrektur), oder nur ein bestimmter Teil, oder ein bestimmter Farbereich (sekundäre Farbkorrektur) farblich verändert, bearbeitet. Das kann z.B. dazu dienen, eine missglückte Aufnahme farblich an andere anzupassen, oder aber auch um einen bestimmten grafischen Look herzustellen.

Beispiel für Color Grading auf der Software "lustre" von Discreet.

7.Painting
Mittels Painting kann, wie bei einem Grafikprogramm, auf einem Einzelbild gemalt oder retuschiert werden. Damit können zum Beispiel störende Elemente, wie Kabel oder Gerüste, eliminiert, oder eine Videosequenz Frame für Frame freigestellt werden, wenn dieses mittels Keying nicht möglich war (=> Rotoscoping).

Paintfunktion im After Effects

8. Tracking, Motion Tracking, Stabilisierung
Mit der Trackingfunktion können eine oder mehrere markante Punkte im Bild markiert und über die Zeit verfolgt werden. Die damit gewonnene Information lässt sich z.B dazu verwenden, Objekte in die Szene einzufügen und automatisch mitbewegen zu lassen. Diese Funktion lässt sich je nach Implementierung ebenso dazu verwenden, eine verwackelte Kameraaufnahme zu stabilisieren.

9. Warping und Morphing
Warpingfunktionen ermöglichen es, Bereiche eines Bildes zu verformen oder zu deformieren. Warpingfunktion bilden auch die Basis für Morphing, bei der mittels animierten Warpings zwischen zwei Bildern oder Bildsequenzen ein flüssiger Übergang geschaffen wird.

10.Expressions
Mittels Expressions kann man Animationen als Prozedur ohne Keyframes erstellen, indem man Beziehungen zwischen Eigenschaften mittels einer einfachen Scriptprogrammiersprache definiert. Auch die Erstellung von Animationen durch den Einsatz einfacher, oder auch komplexer mathematischer Funktionen ist damit möglich.

11. 3D Compositing
Bei 3D Compostingsystemen können Ebenen nicht nur übereinander gelegt werden, sondern sie können frei in einem dreidimensionalen Raum platziert werden. Zusätzlich können Lichtquellen, Kameras und Materialeigenschaften definiert werden. Einige Highendsysteme bieten auch die Möglichkeit, 3D-Modelle zu importieren.

3D Compositing im Afeter Effects

12. Partikelsysteme
Mittels Partikel können Effekte, wie Rauch, Regen, oder Feuer, simuliert, aber auch interessante grafische Effekte erzeugt werden. Partikel sind prozedurale Objekte, die nicht mittels Keyframes, sondern durch vorgegebene Rahmenbedingungen oder Expressions animiert werden. Es gibt sowohl 2D- als auch 3D-Partikelsysteme.

Partikel generiert in Illusion3D

13.Audiofunktionen
Neben den Videobearbeitungsfunktionen bieten fast alle Compositingsysteme auch Audiofunktionen. Diese variieren im Umfang recht stark, können aber selten an die Audiofunktionen eines Videoschnittprogrammes heranreichen.

14.Editingfunktionen
Die meisten Compositing Programme bieten auch Funktionen an, die das Schneiden von Videomaterial ermöglichen. Da jedoch fast nur die High-End-Systeme in Echtzeit arbeiten, ist es sinnvoller, den Schnitt in einer speziellen Editingsoftware vorzunehmen.

15. Rendering / Output
Die erstellten Kompositionen werden in der Regel auf eine einzelne neue Videosequenz zusammengerechnet. Der Vorgang wird Rendering genannt und kann sehr zeitintensiv sein. Deshalb bieten viele Programme Netzwerkrendering an, bei dem mehrere Rechner gleichzeitig am Erstellen des Outputs mitrechnen können.
Jedes Programm bietet auch verschiedene Outputformate, je nach gewünschtem Endmedium, an. Mit einigen Systeme (meistens die Hardwarebasierenden) ist es auch möglich, direkt auf Videotape rauszuspielen.

In jeder Compositingsoftware können Elemente, wie Farbflächen, Texte, Partikel, u.s.w., erstellt werden. Das Grundkonzept jeder Compositingsoftware ist aber das Kombinieren und Bearbeiten von importiertem Footage. Es können deshalb meist alle gängigen Bild-, Sound- und Videofiles, in unterschiedlicher Komprimierung und Auflösung, importiert werden. Der exakte Umfang der importierbaren Dateiformaten und Vidoecodecs variiert je nach Software und Hardware. Außerdem muss beachtet werden, dass nicht jede Compositing Software alle Farbräume unterstützt.

Wichtig für das Arbeiten mit einer Compositingsoftware ist auch das Importieren von Alphakanälen und Masken. Mit deren Hilfe können Bereiche einer importierten Datei transparent oder ausmaskiert dargestellt, oder die importierten Masken als Bewegungspfade verwendet werden.

Für das Compositing von gedrehten Vidoematerial und CG Elementen sind Informationen aus einer Trackingsoftware, einer Motion Control Kamera oder einer 3D Software, notwendig. Mit unterschiedlichen Formaten (variieren je nach Software) werden dabei Animation, Kamera und Geometrie Daten importiert.