Der Marsianer: Golden-Globe-Gewinner setzt auf Cinema 4D

On-Screen-Grafiken zu schaffen, mit denen Schauspieler interagieren können? Das gehört zum Standardrepertoire der Londoner Kreativschmiede Territory Studio. Solche Grafiken wissenschaftlich korrekt und in Einklang mit existierenden NASA-Technologien und -Richtlinien zu gestalten, ist allerdings eine ganz andere Kampfklasse. Genau vor dieser Herausforderung stand David Sheldon-Hicks, Gründer und Kreativdirektor von Territory Studio. Da er bereits an umfangreichen Scifi-Projekten, wie „Jupiter Ascending“, gearbeitet hatte und Ridley Scott von der Zusammenarbeit bei „Prometheus“ kennt, wusste David relativ genau, was auf ihn zukam und wie nützlich Cinema 4D sein würde, um das Projekt zu stemmen.

Während der siebenmonatigen Arbeit an „Der Marsianer“ schufen die fünf Artists von Territory Studio etwa 400 Monitorgrafiken für acht verschiedene Szenen. Allein für die Szene im Kontrollzentrum „Mission Control“ waren fast 100 animierte Bildschirmgrafiken notwendig. Alle Grafiken und Animationen kamen direkt am Drehort zum Einsatz. Da die Schauspieler tatsächlich mit den Monitorgrafiken interagieren sollten, waren viele der Screens interaktiv.

Der Film basiert auf Andy Weirs Bestsellerroman über den gestrandeten Astronauten Mark Watney. Die Geschichte spielt 20 Jahre in der Zukunft und hat die dritte bemannte Marsmission der NASA zum Thema. Das Konzept des Films sah vor, dass das Design – und damit auch die Bildschirmgrafiken – sehr realitätsnah gestaltet werden sollten, statt auf abstrus-futuristische Popcorn-Scifi-Elemente zu setzen. Dies bedeutete, dass Territory zunächst zu recherchieren hatte, welche Technologien tatsächlich bei einer solchen Mission eingesetzt würden, bevor sie die Designs entwerfen konnten. David erklärt folgendermaßen, was dies bedeutete: „Es war ein wahnwitziger Rechercheaufwand, angefangen beim Brüten über Referenzbilder der NASA Mission Control, des Jet Propulsion Lab und weiterer Räumlichkeiten, die Dave Lavery, der Verantwortliche für das Solar System Exploration Program der NASA, uns geschickt hatte, über technische Zeichnungen von Fahrzeugen bis hin zu den Übertragungsmethoden der Pathfinder Mission. Darüber hinaus mussten wir uns damit auseinandersetzen, wie die NASA Nachrichten empfängt und dekodiert. Mit dem Wissen, dass die NASA der aktuellen Technologie immer einen Schritt voraus ist, mussten wir uns Wege überlegen, wie sich diese Dinge darstellen lassen, und uns überlegen, welche Technologien sie gegenwärtig ausprobieren oder bei welchen sie noch nicht mal angefangen haben, sie zu entwickeln. Zusätzlich war es wichtig zu verstehen, was die gezeigten Datenströme bedeuten, für was sie wichtig sind und warum. Das war manchmal wie ein Crashkurs in Raketentechnik und der Erkundung des Weltraums. Das war ausgesprochen interessant, der Versuch, dies alles zu verstehen, machte die Arbeit jedoch auch deutlich herausfordernder.“

Art-Direktor Marti Romances erklärt, wie viel das Team dabei lernen konnte: „Ich muss sagen, dass ich während des Projekts eine Menge darüber gelernt habe, wie Dinge funktionieren, Dinge die mir vorher unbekannt waren; zum Beispiel, dass man herausfinden kann, aus welchem Material das Objekt besteht, auf das eine Kamera gerichtet ist, indem man einen Laserstrahl darauf richtet und die Lichtreaktion analysiert. Zu verstehen, wie all diese Dinge funktionieren, um möglichst authentisch zu sein, war eine große Herausforderung.“

Peter Eszenyi, Head of 3D, erklärt, was er zu tun hatte: „Ich hatte die Aufgabe, 3D-Backplates, Renderings und Animationen für die Monitore am Set zu entwerfen. Ursprünglich waren wir beauftragt, einen Look zu entwickeln und Animationen zu erstellen, die das HAB, die Marsunterkunft, in verschiedenen Zuständen und Lichtstimmungen zeigt. Einer der wichtigsten Momente im Film ist der, an dem die NASA herausfindet, dass Watney lebt, weil sie auf Satellitenbildern sehen, dass die Solar-Panels des HAB gereinigt wurden. Der Auftrag wurde um Szenen wie die Visualisierung eines gigantischen Sturms um das HAB, Fahrten des Rovers durch verschiedene Marslandschaften, Bilder, die der Pathfinder vom Mars übermittelt, diverse 3D-Elemente für Startsimulationen, Kartoffeln, Erdproben und vieles mehr erweitert.“

Das Team kombinierte für einige der Gitternetzmodelle den Standard Cell-Renderer und SketchandToon, während bei den mehr partikelbasierten Visualisierungen wie den Displays für Kartoffel- und Bodenanalyse-Monitore und dem Staubsturm eine Kombination aus Advanced Render und X-Particles zum Einsatz kam.

Eine besondere Herausforderung stellte das NASA Mission Control Set dar, weil es sehr realistisch gestaltet sein musste – aber mit einem gewissen futuristischen Einschlag. David Sheldon-Hicks erklärt, wie Territory damit umging: „Mit der Vorgabe, authentisch mit den geltenden Daten- und Interface-Konventionen umzugehen, untersuchten wir alle Screens, die David Lavery uns geschickt hatte. Wir studierten, wie bei der NASA Daten priorisiert werden und zu welchem Zeitpunkt, wie sie organisiert werden, wie sie auf den Mission-Control-Monitoren dargestellt werden und wie die Mitarbeiter mit den Anzeigen interagieren. Das beinhaltete auch, welche Befehle eingegeben werden und wie sich die Anzeigen daraufhin verändern. Wir sprachen mit der NASA auch darüber, wie sie sich die Weiterentwicklung über die nächsten 20 Jahre vorstellen. Nach Abschluss unserer Recherchen entwickelten wir eine Bildsprache, die sich sehr eng an den Anforderungen der NASA und der Atmosphäre des Mission Control Center orientiert. Wir wählten schwarze und dunkelblaue Hintergründe mit weißer Schrift und hellblauen Anzeigen, Rot war der Visualisierung missionswichtiger Daten und für Warnanzeigen vorbehalten. Der Gesamtlook der Interfaces ist ernsthaft und autoritär, aber die Hierarchie der Daten bleibt klar lesbar, um sich in die Handlung der Story einzufügen.“

Auf den Bildschirmen, die die Marstopografie und den Staubsturm illustrieren, entfernt sich der Look von der technisch-wissenschaftlichen Darstellung, um die eigentliche Landschaft zu zeigen. Um diese Ansichten zu entwerfen, nutzte Territory sehr niedrig aufgelöste Terraindaten des Drehorts in Jordanien, der als „Double“ für die Marsoberfläche diente. Das Team nutzte zur Erstellung der Modelle das DemEarth Plug-In. Da der verfügbare Datensatz jedoch nicht detailliert genug war, wurde das bildwichtige Gebiet anhand von Satellitenbildern und Fotos vom Drehort kurzerhand nachmodelliert, für die Struktur der Berge wurde dabei Sub-Polygon Displacement verwendet. Für den HAB, die Solarpanels und die Mars-Rover wurden zunächst Proxy-Modelle verwendet, die im Nachgang durch hochaufgelöste 3D-Modelle von der damit beauftragten Produktionsfirma ersetzt wurden. Da exakte Koordinaten vom Drehort und von den Dreharbeiten verfügbar waren, konnten exakte Licht-Set-ups für die relevanten Tageszeiten erstellt werden. Die Grundlage für die Simulation des Staubsturms entstand in X-Particles und wurde durch eine Rauchsimulation aus TurbulenceFD ergänzt.

Da die Monitorinhalte am Set von den Schauspielern bedient wurden, gab es häufig in letzter Minute Änderungswünsche. Ein Beispiel dafür ist die Darstellung eines Marskraters, der ursprünglich etwa einen Kilometer Durchmesser haben sollte und dann auf eine Größe von 100 Kilometern gebracht werden musste. Dank Cinema 4D war es sehr einfach, den Krater neu zu modellieren und – nachdem die Größenverhältnisse abgenommen waren – das Base-Mesh mit Details zu versehen. Da der Standard Renderer eingesetzt wurde, standen die neu gerenderten Bilder sehr schnell in finaler Qualität zur Verfügung.

Die meisten Änderungswünsche der Produktionsfirma betrafen die interaktiven Monitorinhalte für das Set und wurden direkt vor Ort von Compuhire, Territorys Partner für die Programmierung, vorgenommen. Sie mussten so programmiert werden, dass die Animationen und Simulationen sich in einem realistischen Zeitintervall, etwa alle drei Sekunden, neu aufbauen. Andere Monitorbilder simulierten das Eintippen von Daten auf den Laptops von Mitarbeitern oder Computern im Mission Control Center, damit immer die richtige Mitteilung auf dem Bildschirm erschien, egal was die Schauspieler tatsächlich eingaben.

David erklärt den Arbeitsablauf zur Erstellung der Bildschirmgrafiken für den MAV-Simulator des Hauptschiffs „Hermes“, den Astronaut Martinez im Film benutzt folgendermaßen: „Alles wurde in Illustrator entworfen und beinhaltete einige interaktive Schaltflächen, die am Set in einer bestimmten Reihenfolge gedrückt werden sollten. Wir isolierten diese Schaltflächen, um sie für den Einsatz am Set zu programmieren. In die Mitte des Monitorbilds mussten wir Animationen für jedes Bewegungsstadium der ferngesteuerten Sonde einfügen. Wir animierten und renderten jede Bewegung während der Startsequenz des MAV so, dass sie am Set durch Drücken der vorher programmierten Schaltflächen abgerufen werden konnte. Die MAV-3D-Ansichten wurden mit einem Wireframe Pass in Cinema 4D gerendert, um einen realistischeren Look zu erreichen.“

Da die komplette Designarbeit tagsüber gemacht werden musste, blieb für den Großteil des Rendering-Aufwands nur die Nacht, hier kamen einzelne 3,5-GHz-Macs mit 6-Core-Prozessoren zum Einsatz. Nach sieben Monaten intensiver Beschäftigung mit der Wissenschaft resümiert Peter Eszenyi, Head of 3D: „Wie immer erwies sich Cinema 4D als zuverlässiges Werkzeug, das uns alle Mittel zur Verfügung stellte, um die große Menge an Inhalten für Ridley Scotts Marsianer fertigzustellen.“

Territory war selbstverständlich begeistert, als „Der Marsianer“ bei der Golden-Globe-Verleihung im Beverly Hilton Los Angeles als „Bester Spielfilm“ in der Kategorie „Komödie/Musical“ ausgezeichnet wurde. Es war bereits der zweite Gewinn für „Der Marsianer“ in dieser Nacht, nachdem Matt Damon für seine Rolle als Mark Watney einen Golden Globe als „Bester Hauptdarsteller“ mit nach Hause nahm. Ridley Scott war in der Kategorie „Bester Spielfilm-Regisseur“ ebenfalls nominiert. Mehr zur Preisverleihung finden Sie hier.

Weitere On-Screen-Grafiken finden Sie auf der Website von Territory Studio.