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Medizinische Animationen

Cosmocyte beschäftigt sich auf höchstem Niveau mit wissenschaftlichen Animationen und verwendet dazu Cinema 4D!



Was Zellmitose ist, mag manch einer unter unseren Lesern vielleicht noch aus Schultagen kennen und sich vage daran erinnern, daß es dabei irgendwie um Zellteilung ging. Vielleicht hat sich auch noch die Erinnerung an die eine oder andere langweilige Lehrbuchillustration gerettet, aber das war es dann auch schon. Eigentlich geht es dabei um einen Prozess, dessen Ablauf eine ganz besondere Eleganz innewohnt, die offenbart wird, wenn man den Vorgang im Rahmen einer Animation in Ruhe betrachten kann.

Die im US Bundesstaat Maryland ansässige Firma Cosmocyte beschäftigt sich seit 2005 mit der Erstellung von medizinischen Animationen und verwendet dafür Cinema 4D sowie Adobe After Effects. Sie haben sowohl akademische, als auch nicht akademische Kunden, zu denen unter anderem das Magazin Science und die Stanford University School of Medicine gehören.

Ich weiß, das viele Firmen, die sich mit der Gestaltung von medizinischen Animationen beschäftigen, Max und Maya einsetzen. Wir verwenden aber lieber Cinema 4D da es flexibler ist und eine weniger steile Lernkurve hat. So sehen das inzwischen auch eine Menge anderer Firmen, die sich ebenfalls in diesem Bereich bewegen,“ sagt Cameron Slayden, Gründer und gleichzeitig kreativer Leiter von Cosmocytes.

Das Geschäft ist in den letzten Jahren stetig gewachsen und so ist es für Cosmocyte zur Priorität geworden, immer wieder neue begabte Illustratoren zu finden, die über wissenschaftliches Verständnis verfügen und sich mit Cinema 4D auskennen. Um diese Bestrebungen zu unterstützen, startete Slayden ein freies Trainingsprogramm auf der Firmenwebsite, mit dem wissenschaftliche Visualisierungsspezialisten den Einstieg in Cinema 4D finden können.

Diejenigen, die sich hier beweisen, werden als Freelancer angeheuert. "Schon in den ersten Aufgaben wird MoGraph eingesetzt, da dieses Tool eines der wichtigsten Werkzeuge für eine gute biologische Animation ist,“ erklärt Slayden. „Es sind die Denker, die aus der Menge hervorstechen!

Vuk Nikolic war schon ein erfahrener 3D Künstler, der Erfahrungen mit Maya hatte und über ein Masters Degree in Biologie verfügte. Er produzierte von Anfang an absolut überzeugendes Material. „Vuk hat ein natürliches Gespür für biologische Animationen und er absolvierte alle unsere Cinema 4D Trainingseinheiten in Rekordzeit.“ Dabei hebt Slayden insbesondere Vuks Mitose-Animation hervor, die mit Cinema 4Ds SubSurface Scattering und Displacement-Mapping entstanden. Vuk merkt dazu an: „Nach einigem Experimentieren hatte ich einen interessanten Transparenzeffekt für die Zellmembrane erzeugt, indem ich den Spektral-Shader im Transparenzkanal der Textur verwendete!

Nachdem Vuk das Cinema 4D Training absolviert hatte, heuerte Slayden ihn an, um Projekte für Cosmocyte zu realisieren. Dabei ging es insbesondere um Animationen, die im Rahmen von Schulungen zum Einsatz kommen sollten. Die Thematik war beispielsweise "Was ist eigentlich Krebs?" oder "Was ist DNA?". "Diese Arbeiten  bzw. Module, wie wir sie nennen, sind von allgemeinen Interesse, weswegen wir die Beiträge gratis auf YouTube der Öffentlichkeit zugänglich gemacht haben,“ merkt Slayden dazu an.

Da es viel weiterhilft, ein grundsätzliches Verständnis von DNA zu haben, um den komplexen Sachverhalt einer Krebserkrankung zu fassen, gab Slayden als erste Aufgabe den kompliziertesten Vorgang zur Visualisierung: DNA Translation mittels RNA (Ribonukleinsäure), wobei Gene und Proteine ausgetauscht und eingefügt werden. „Der Prozess ist in drei Stadien unterteilt: Initation, Verlängerung und Beendigung,“ merkt Nikolic an, der früher schon für Kunden wie National Geographic und den History Channel gearbeitet hat.

Die größte Herausforderung war es, die Moleküle in Cinema 4D zu modellieren, wo das Open Source Plugin „embedded Python Molecular Viewer (ePMV)“ sehr unterstützt hat. Das Plugin, das übrigens von Graham Johnson programmiert wurde, der ein Freund von Slayden ist, ermöglicht eine „Molekulare Modellierungsanwendung“ innerhalb einer 3D Animation.

Damit war Nikolic in der Lage das komplette Molekül in Cinema 4D zu importieren und dort Animation und Beleuchtung vorzunehmen. "Ich musste eine Datei mit fünf Millionen Polygonen in verschiedene Layer unterteilen, daraus dann ein Proxy derivieren, um vernünftig damit arbeiten zu können,“ erinnert sich Vuk. Insgesamt hat sich der Aufwand jedoch gelohnt, denn wissenschaftliche Animationen in dieser Qualität wachsen nicht auf Bäumen.

Weitere Info zu Comocyte at CGSociety:
http://www.cgsociety.org/index.php/CGSFeatures/CGSFeatureSpecial/cosmocyte

Vuk Nikolic Webseite:
http://vuk3d.com

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