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Modellierung eines menschlichen Kopfes auf
Grundlage der menschlichen Anatomie
Modeling of a human head based on the human anatomy
Diplomarbeit zur Erlangung des akademischen Grades
Diplom - Informatiker (FH)
eingereicht an der
Fachhochschule Brandenburg
Fachbereich Informatik und Medien
von
Sebastian Meckelmann
Brandenburg, 20.10.2008
Erstbetreuer: Prof. Dipl.-Ing. Eberhard Hasche
Zweitbetreuer: Prof. Alexander Urban
Inhaltsverzeichnis
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Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung und Zielstellung ................................................................................................. 4
2 Menschliche Anatomie - Begriffsbestimmung ................................................................... 5
3 Anatomische Grundlagen des menschlichen Kopfes .......................................................... 6
3.1 Die Proportionen des Kopfes ....................................................................................... 63.2 Der Schädel .................................................................................................................. 93.3 Die Muskulatur des Kopfes ....................................................................................... 12
3.3.1 Die mimischen Muskeln ..................................................................................... 123.3.2 Die Kaumuskeln ................................................................................................. 14
3.4 Die Haut und das Fett ................................................................................................ 153.4.1 Die Haut ............................................................................................................. 153.4.2 Das Fett .............................................................................................................. 18
3.5 Teilformen des Kopfes .............................................................................................. 18
4 Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie .. 19
4.1 Technische Grundlage – subdivision surfaces ........................................................... 194.2 Teilformen des Kopfes .............................................................................................. 21
4.2.1 Das Auge ............................................................................................................ 21
4.2.1.1 Anatomische Grundlagen des Auges .......................................................... 214.2.1.2 Modellierung des Auges ............................................................................. 22
4.2.2 Die Nase ............................................................................................................. 28
4.2.2.1 Anatomische Grundlagen der Nase ............................................................ 284.2.2.2 Modellierung der Nase ................................................................................ 30
4.2.3 Der Mund ........................................................................................................... 34
4.2.3.1 Anatomische Grundlagen des Mundes ....................................................... 344.2.3.2 Modellierung der Lippen ............................................................................ 354.2.3.3 Modellierung der Mundregion .................................................................... 40
4.2.4 Die Ohren ........................................................................................................... 46
4.2.4.1 Anatomische Grundlagen des Ohres ........................................................... 464.2.4.2 Modellierung des Ohres .............................................................................. 47
4.3 Das Modell eines menschlichen Kopfes .................................................................... 53
5 Zusammenfassung, Fazit und Ausblick ............................................................................ 55
5.1 Zusammenfassung und Fazit ..................................................................................... 55
Inhaltsverzeichnis
- 3 -
5.2 Ausblick ..................................................................................................................... 55
6 Modellierung des menschlichen Kopfes eines Schauspielers ........................................... 57
6.1 Einführung ................................................................................................................. 576.2 Ausgewählte anatomische Grundlagen des Kopfes von Bruce Willis ...................... 57
6.2.1 Proportionen ....................................................................................................... 576.2.2 Physiognomie ..................................................................................................... 59
6.3 Modellierung des Kopfes von Bruce Willis .............................................................. 616.3.1 Ergebnis der Modellierung ................................................................................. 616.3.2 Mögliche Visualisierungen ................................................................................ 63
7 Literaturverzeichnis .......................................................................................................... 65
8 Abbildungsverzeichnis ...................................................................................................... 66
9 Erklärung ........................................................................................................................... 70
Einleitung und Zielstellung
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1 Einleitung und Zielstellung
Ziel der vorliegenden Diplomarbeit ist die Modellierung eines menschlichen Kopfes auf
Grundlage der menschlichen Anatomie.
Mit Blick auf die Umsetzung dieser Zielstellung stellen Wilhelms und Gelder Folgendes fest:
„Humans, and other animals, are among the most important and interesting objects simulated
using computer graphics, but they are also the most difficult to realistically model and
animate.” [WG97, Seite 1]. Auch Radovan und Pretorius sowie Jacka et al. greifen diesen
Aspekt auf (vgl. [RP06], [Ja07]). So formulieren Jacka et al. hierzu: „the animated character
must move and deform in a manner that is plausible to the viewer“ [Ja07, Seite 1]. Darüber
hinaus betonen Haber und Terzopoulos, dass „the more realism you want, the more precisely
you have to simulate anatomy“ [HT04, Seite 15]. In diesem Zusammenhang fordern diese
Autoren insbesondere Kenntnisse über Form und Position von anatomischen Strukturen sowie
deren Interaktionen.
Geht man von diesen Positionen aus, so wird die Bedeutung der menschlichen Anatomie für
die Umsetzung der Zielstellung der vorliegenden Diplomarbeit deutlich.
Hiervon ausgehend sollen im Folgenden die für die Umsetzung dieser Zielstellung relevanten
Aspekte der Anatomie eines menschlichen Kopfes aufgegriffen werden. Ausgangspunkt
hierfür ist zunächst eine Begriffsbestimmung der menschlichen Anatomie, die im Folgenden
Punkt dargestellt wird.
Menschliche Anatomie - Begriffsbestimmung
- 5 -
2 Menschliche Anatomie - Begriffsbestimmung
Der Begriff menschliche Anatomie (human anatomy) wird in der sachbezogenen
wissenschaftlichen Literatur der Computergrafik unterschiedlich charakterisiert (vgl. [Sc97]).
Zum einen wird dieser Begriff im Sinne medizinischer Anatomie (medical anatomy)
verwendet, d.h. als eine biologische Wissenschaftsdisziplin, die sich mit der Form, der
Position, der Funktion und der Beziehung zwischen Strukturen im menschlichen Körper
beschäftigt (vgl. [Sc97, Seite 2]). Diese betrachtet den menschlichen Körper nach Scheeper et
al. aber in einem „motionless stance“ [Sc97, Seite 2]. Zum anderen wird der Begriff
menschliche Anatomie auch im Sinne der Künstleranatomie (artistic anatomy) verwendet,
d.h. als eine spezialisierte Disziplin, die sich vor allem mit den Strukturen beschäftigt, die die
Oberflächenform des menschlichen Körpers erzeugen und beeinflussen (vgl. ebenda, Seite 2).
Im Unterschied zur medizinischen Anatomie befasst sich die Künstleranatomie auch „with
changes that occur when the body moves into different stances” [Sc97, Seite 2].
Geht man von der Zielstellung der vorliegenden Diplomarbeit aus - der Modellierung eines
menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie - und betrachtet die oben
dargestellten Positionen, so soll der Begriff der menschlichen Anatomie in der vorliegenden
Arbeit im Sinne der Künstleranatomie verstanden werden. Ein bedeutender Vertreter der
Künstleranatomie ist Gottfried Bammes, dessen Monografie „Die Gestalt des Menschen“ eine
wesentliche theoretische Grundlage der vorliegenden Arbeit ist (vgl. [Ba02]).
Hiervon ausgehend werden im Folgenden ausgewählte Aspekte der Anatomie des
menschlichen Kopfes dargestellt.
Anatomische Grundlagen des menschlichen Kopfes
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3 Anatomische Grundlagen des menschlichen Kopfes
Der menschliche Kopf wird von Bammes als „Gesamtheit aller formbildnerischen
Bestandteile wie Knochen [Schädel], Knorpel, Muskeln, Haut, Fett und Haar“ charakterisiert
[Ba02, Seite 94].
Nachfolgend sollen die wesentlichen Aspekte der für die Zielstellung dieser Arbeit relevanten
Bestandteile des menschlichen Kopfes, d.h. der Schädel als knöcherne Grundlage, die
Muskulatur sowie die Haut und das Fett vorgestellt werden. Zuvor werden jedoch die
Proportionen des menschlichen Kopfes aufgegriffen, die ebenfalls eine wichtige Grundlage
hinsichtlich der menschlichen Anatomie sind.
3.1 Die Proportionen des Kopfes Bammes charakterisiert Proportionen allgemein als „Beziehungen der Formelemente eines
Körpers ohne Beziehung zum Inhalt seiner Formen“ [Ba02, Seite 85]. Die Proportionslehre
vermittelt „Erkenntnisse gesetzmäßiger Höhen-, Tiefen- und Breitenverhältnisse einer
bestimmten individuellen Körpergestalt“ [Ba02, Seite 89]. Eine wesentliche Aufgabe der
Proportionslehre ist es somit, „den typischen gestaltlichen <<Gehalt>>, die jeweils
charakteristischen Eigenheiten des Modells zu erkennen und herauszuarbeiten“ [Ba02, Seite
85]. In diesem Zusammenhang sind vor allem auch das Geschlecht, die Entwicklungsstufe
(Alter), der Konstitutionstyp und der Rassentyp relevant (vgl. ebenda, Seite 85).
Die Bedeutung der Berücksichtigung der Erkenntnisse der Proportionslehre für die
Bearbeitung der Zielstellung dieser Arbeit wird auch von Radovan und Pretorius betont,
indem diese Autoren feststellen: „Yet another factor that contributes to the difficulty of
modelling and animation of the human faces is their diversity. Different people have different
facial features, caused by different bone and muscle sizes and proportions.“ [RP06, Seite 1].
Im Folgenden sollen einige wesentliche, für die vorliegende Arbeit relevante Aspekte der
Proportionen des Kopfes eines Erwachsenen am Beispiel einer Frontal- sowie einer
Profilansicht (Seitenansicht) vorgestellt werden. Als wichtiger Maßstab hierbei fungiert die
Kopflänge, die als Entfernung vom Scheitel zur Kinnspitze definiert ist sowie die
Gesichtslänge, die als Entfernung vom Haaransatz zur Kinnspitze definiert ist (vgl. [Ba02,
Seite 94]).
Anatomische Grundlagen des menschlichen Kopfes
- 7 -
In der Abbildung 1 ist der Kopf eines Erwachsenen in Frontalansicht dargestellt.
Abbildung 1 Die Frontalansicht des Kopfes eines erwachsenen Menschen [Ba02, Seite 94]
Der Kopf umfasst nach Bammes das Volumen des Hirn- und des Gesichtsschädels (vgl.
[Ba02, Seite 94]). Bezogen auf die Proportionen des menschlichen Kopfes in der dargestellten
Frontalansicht hebt Bammes eine Reihe von Aspekten hervor (vgl. ebenda, Seite 94f.):
die Grundform des Hirnschädels (rot hervorgehoben) umfasst einen Kreis mit einem Radius von 1/3 der Kopflänge,
die Grundform des Gesichtsschädels (in der Abbildung dunkelbraun hervorgehoben) umfasst ungefähr einen Kreis mit einem Radius von 1/4 der Kopflänge,
in der Mitte zwischen Scheitel und Kinnspitze liegt die Augenachse,
der Nasenstachel ist 2/3 der Kopflänge vom Scheitel entfernt,
die Nase nimmt etwa 1/3 der Gesichtslänge ein,
die Entfernung Haaransatz-Scheitel beträgt 1/6 der Kopflänge.
Anatomische Grundlagen des menschlichen Kopfes
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In der Abbildung 2 ist der Kopf eines Erwachsenen in Profilansicht (Seitenansicht)
dargestellt.
Abbildung 2 Die Profilansicht des Kopfes eines erwachsenen Menschen [Ba02, Seite 95]
Hinsichtlich der Proportionen in der dargestellten Profilansicht eines menschlichen Kopfes
stellt Bammes fest (vgl. [Ba02, Seite 94f.]):
die Ausdehnung des Hirnschädels in der Tiefe entspricht von der Form her einem Ovoid, wobei die stumpfe Seite, also das Hinterhaupt, nach hinten unten geneigt ist,
das Ohr hat die gleiche Länge und Höhe wie die Nase,
die Gehörgangsöffnung liegt auf gleicher Höhe wie der Nasenstachel, d.h. 2/3 Gesichtslängen tiefer als der Schädel und „markiert die Mitte der Tiefenausdehnung von Stirn bis Hinterhaupt“ [Ba02, Seite 95] bzw. „markiert etwa die Mitte der Strecke von Stirn bis Hinterhaupt“ [Ba02, Seite 95],
die Entfernung von der Nasen- zur Kinnspitze wird vom Mund nicht genau halbiert und
der Unterlippen- und Kinnanteil ist größer als der der Oberlippe.
Anatomische Grundlagen des menschlichen Kopfes
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3.2 Der Schädel Der Schädel kann nach Bammes, wie bereits dargestellt, in zwei Abschnitte differenziert
werden: den Hirnschädel und den Gesichtsschädel (vgl. [Ba02, Seite 413]). Nachfolgend
sollen wesentliche Aspekte der anatomischen Grundlagen dieser beiden Abschnitte
aufgegriffen und wiederum am Beispiel einer Frontal- und einer Profilansicht (Seitenansicht)
eines menschlichen Schädels veranschaulicht werden.
Die folgende Abbildung 3 zeigt einen menschlichen Schädel in Frontalansicht.
Abbildung 3 Die Frontalansicht eines menschlichen Schädels [Ba02, Seite 412]
Zunächst soll der Hirnschädel betrachtet werden. Der Hirnschädel wird von Bammes
allgemein als eine eiförmige Kapsel beschrieben, mit einem spitzen Pol in der Stirn und
einem breitstumpfigen Pol im Hinterhaupt (vgl. [Ba02, Seite 413]). Dabei ist der Hirnschädel
in seiner Längsachse von den Überaugenbögen über die Ohröffnung nach hinten abwärts
geneigt. Umschlossen wird er von folgenden Zonen: „Stirn bis Schläfe; Scheitel –
Hinterhaupt; äußerer Schädelbasis“ [Ba02, Seite 413].
Bezogen auf die dargestellte Frontalansicht eines menschlichen Schädels stellt Bammes
weiterhin fest (vgl. [Ba02, Seite 414]):
der Hirnschädel wird (aus der Frontalansicht) von der Stirn beherrscht,
Anatomische Grundlagen des menschlichen Kopfes
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die Stirn endet nach unten konvex bogig an den Überaugenbrauen und umschließt einen großen Teil des Augenhöhleneinganges nasen- und jochbeinseitig mit Fortsätzen,
die beiden Stirnhöcker erheben sich halbseitig aus der frei gewölbten Stirnfläche und
ein bedeutender Krümmungsakzent wird vom Scheitelhöcker im Übergang vom Scheitel zur seitlichen Schädelregion gebildet.
Die folgende Abbildung 4 zeigt den menschlichen Schädel in Profilansicht (Seitenansicht).
Abbildung 4 Die Profilansicht eines menschlichen Schädels [Ba02, Seite 413]
Hier sind insbesondere die folgenden Aspekte hervorzuheben (vgl. [Ba02, Seite 414]):
der Zapfen des Warzenfortsatzes beult sich nach unten in Vertikalrichtung hinter dem Schläfenbein auf,
das Lager für die Gelenkwalze des Unterkiefers dellt sich unmittelbar vor der Gehörgangsöffnung ein und
über der Gehörgangsöffnung „strebt der horizontale henkelartige Jochbeinfortsatz zum Jochbein“ [Ba02, Seite 414].
Anatomische Grundlagen des menschlichen Kopfes
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Als zweiter Abschnitt des Schädels soll im Weiteren der Gesichtsschädel näher betrachtet
werden. Dieser stützt das Gesicht von innen und wird von den Überaugenbrauen (oben), der
Kinnspitze (unten) und vom Gelenkfortsatz des Unterkiefers (hinten) begrenzt (vgl. [Ba02,
Seite 414]). Bedeutende Teile des Gesichtsschädels sind die äußeren Teile der Augenhöhlen,
die knöcherne Nasenhöhle und das Kiefergerüst, das wiederum in Unter- und Oberkiefer
differenziert werden kann (vgl. ebenda, Seite 414).
Ausgehend von der Zielstellung der vorliegenden Arbeit sollen nachfolgend relevante
Aspekte der anatomischen Grundlagen dieser einzelnen Teile vorgestellt werden.
Zu den äußeren Teilen der Augenhöhle stellt Bammes fest (vgl. Abb. 3):
„Die Augenhöhlenränder umschreiben ein abgerundetes Parallelogramm“ [Ba02, Seite 414],
„obere und untere Umrandung fallen parallel nach dem äußeren Augenwinkel ab“ [B02, Seite 414],
„Oberer und unterer Höhlenrand stehen vertikal übereinander.“ [Ba02, Seite 414] und
„Die Augenhöhleneingänge weichen mit einer Flucht nach hinten außen von einer genauen Frontalebene ab“ [Ba02, Seite 414].
Bezogen auf die knöcherne Nasenhöhle weist Bammes auf folgende Aspekte hin (vgl. Abb. 3):
der weite, knöcherne und birnenförmige Eingang wird von der Weichnase (Bindegewebe- und Knorpelteile) zu kleinen Löchern verengt und
eine vertikale, knöcherne und knorpelige Trennwand (die Nasenscheidewand) befindet sich in der Mitte der Nasenhöhle und gliedert diese in einen Doppelraum (vgl. [Ba02, Seite 414]).
Zum Oberkiefer schließlich kann festgestellt werden, dass dieser von den Zahnfächern bis
zum Stirn-, Nasen- und Tränenbein aufwärts strebt und den Naseneingang von unten sowie
seitlich umgreift (vgl. [Ba02, Seite 414]).
Hinsichtlich des Unterkiefers als „feste knöcherne Spange von Hufeisenform“ [Ba02, Seite 414]
greift Bammes folgende Aspekte auf:
der horizontale Teil des Unterkiefers birgt die Zahnfächer,
der aufsteigende Teil des Unterkiefers „biegt im Kieferwinkel ab und gabelt sich an seinem Ende in den Muskel- und Gelenkfortsatz“ [Ba02, Seite 414],
Anatomische Grundlagen des menschlichen Kopfes
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„Der Gelenkfortsatz trägt eine Querwalze, die sich in die Mulde der Schädelbasis vor der Gehörgangsöffnung einfügt“ [Ba02, Seite 414] und
„Die ausgeprägte Kinnspitze gilt als ein Kennzeichen des heute lebenden Menschen, besonders der europiden Rasse.“ [Ba02, Seite 414].
Neben dem Schädel wurde im Punkt 3 auch die Muskulatur als wichtige anatomische
Grundlage des menschlichen Kopfes charakterisiert. Diese soll im Folgenden aufgegriffen
werden.
3.3 Die Muskulatur des Kopfes Bei der Muskulatur des Kopfes können drei Gruppen unterschieden werden, die jeweils
unterschiedliche Aufgaben wahrnehmen (vgl. [Ba02, Seite 421ff.]): die mimischen Muskeln,
die das Minenspiel auslösen, die Kaumuskeln, die das Kiefergelenk bewegen und den
Kaudruck erzeugen sowie die oberen Zungenbeinmuskeln, die das Zungenbein mit dem
Schädel verbinden und den Mundboden bilden.
Im Folgenden werden die mimischen Muskeln und die Kaumuskeln näher betrachtet. Auf die
oberen Zugenbeinmuskeln soll im Weiteren nicht weiter eingegangen werden, da diese,
abgesehen vom Öffnen des Kiefers (an dem sich ein Teil dieser Muskelgruppe beteiligt),
keinerlei weitere Auswirkungen auf die Oberflächenform des Kopfes haben (vgl. [Ba02, Seite
425]).
3.3.1 Die mimischen Muskeln
Die mimischen Muskeln werden auch als Gesichtsmuskeln bezeichnet (vgl. [Ba02, Seite
421]). Sie nehmen unterschiedliche Aufgaben wahr. Zwar sind diese „nicht in der Lage,
Konstruktion und Relief des Schädels durch ihre Zugwirkung zu beeinflussen“ [Ba02, Seite
421], doch haben sie Einfluss „auf die Bildung der Haut zu Polstern, Grübchen, Furchen und
Falten“ [Ba02, Seite 421]. Sie erfüllen zum einen die Aufgabe, die Reizaufnahme der
Sinnesorgane zu beeinflussen, also zu fördern oder zu begrenzen (z.B. Schließen der
Augenlider, vgl. ebenda, Seite 421), zum anderen stehen sie „im Dienste des Ausdrucks
unserer Gemütsbewegungen“ [Ba02, Seite 421]. Der Dauergebrauch dieser Muskeln führt zu
bleibenden Gesichtszügen, dieser Aspekt wird auch als Physiognomie bezeichnet (vgl.
ebenda, Seite 421).
Anatomische Grundlagen des menschlichen Kopfes
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Aufgrund der großen Fülle an mimischen Muskeln sollen hier exemplarisch zwei Muskeln der
Mundregion (der Mundringmuskel und der Backen- oder Trompetermuskel) näher betrachtet
werden. Eine differenzierte Auflistung und Erläuterung aller mimischen Muskeln ist bei
Bammes (vgl. [Ba02, Seite 422ff.]) dargestellt.
Der Mund ist von einer besonders großen Anzahl an mimischen Muskeln umgeben (vgl. Abb. 5).
Abbildung 5 Die Muskeln des Kopfes in Frontalansicht [Ba02, Seite 423]
Vor allem auf die Mundöffnung „zielen konzentrisch Muskelzüge von oben und unten, von
den Seiten und diagonal“ [Ba02, Seite 422]. Hervorzuheben ist hier vor allem der
Mundringmuskel, der den Mund ringförmig umgibt (vgl. Abb. 5). Dieser bildet die fleischige
Grundlage der Lippen und kann unterschiedliche Funktionen wahrnehmen. Zum einen
können die Lippen von diesem zusammen gepresst, aber auch rüsselartig vorgeschoben
werden. Des Weiteren ist der Mundringmuskel für die Schließung des Mundes verantwortlich.
Der Backen- oder Trompetermuskel bildet die Grundlage der seitlichen Mundhöhlenwand
(vgl. Abb. 5). Dieser ist in der Lage, die Mundwinkel auseinander zu ziehen, er fungiert hier
als Gegenspieler des Mundringmuskels. Vor allem bei mimischen Ausdrücken wie Weinen
oder Lachen erfüllt der Muskel diese Funktion. Des Weiteren ist dieser Muskel in der Lage,
bei geschlossenem Mund angesammelte Luft von den Seiten zusammen zu pressen und damit
Anatomische Grundlagen des menschlichen Kopfes
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nach vorn aus dem Mund zu befördern (vgl. [Ba02, Seite 422]). Insbesondere beim Blasen,
Pfeifen oder Pusten wird diese Funktion von diesem Muskel wahrgenommen.
3.3.2 Die Kaumuskeln
Im Unterschied zu den mimischen Muskeln sind die Kaumuskeln in der Lage, das
Kieferngelenk zu bewegen (vgl. [Ba02, Seite 425]). Diese „Schließmuskeln des Kiefers [sind]
die kräftigsten [Muskeln] des Kopfs und beeinflussen wesentlich die Plastik des Gesichts“
[Ba02, Seite 425].
Abbildung 6 Die Muskeln des Kopfes in Profilansicht [Ba02, Seite 423]
Eine sehr große plastische (formbestimmende) Bedeutung kommt dem Backen- oder
Kaumuskel zu (vgl. Abb. 5 und 6). Dieser „belegt den Kieferwinkel als viereckige Form und
füllt den Raum zwischen dem frei herausschwingenden Jochbein und Jochbeinbogen bis zum
Kieferwinkel aus.“ [Ba02, Seite 425]. Als wesentliche Aufgabe erfüllt dieser Muskel die
„Ausübung des Kaudrucks durch Schließen des Kiefers“ [Ba02, Seite 425]. Beim Zubeißen
schwillt dieser an und nimmt eine knollige Form an (vgl. ebenda, Seite 425).
Der Schläfenmuskel (vgl. Abb. 5), der der stärkste Kaumuskel ist, erfüllt ebenfalls die
Aufgabe, den Kiefer zu schließen und einen Kaudruck auszuüben. Er füllt die Schläfengrube
zum großen Teil aus. Beim Zubeißen schwillt dieser Muskel ebenfalls an. Bei Menschen
Anatomische Grundlagen des menschlichen Kopfes
- 15 -
mittleren Alters ist dieser Muskel von Fett bedeckt, im Alter durch Fettschwund eher entblößt
(vgl. [Ba02, Seite 425]).
3.4 Die Haut und das Fett Im Folgenden sollen wesentliche Aspekte der anatomischen Grundlagen von Haut und Fett,
die beide, wie schon erwähnt, ebenfalls zu den formbildenden Bestandteilen des Kopfes
zählen, dargestellt werden. Zur Bedeutung dieser beiden Bestandteile für die Form des Kopfes
stellt Bammes fest: „Schlaffheit oder Prallheit der Haut, weiche Polsterungen, eingesunkene
Grübchen oder gerundete Körperformen werden vielfach vom Fett und der Haut modelliert“
[Ba02, Seite 188].
Zunächst soll die Haut betrachtet werden.
3.4.1 Die Haut
Die Haut ist ein dehnfähiges Hüllorgan und bietet „direkten Schutz gegen mechanische
Beschädigungen, gegen chemische und bakterielle Einflüsse“ [Ba02, Seite 188]. Zudem ist sie
an der Regulierung des Wasser- und Wärmehaushaltes des Körpers beteiligt und auch ein
Sinnesorgan (durch den Tastsinn bzw. die Tastempfindungen) (vgl. ebenda, Seite 188). Im
Allgemeinen ist sie stark verschiebbar, „mit Ausnahme einiger festerer Anheftpunkte auf der
Knochenunterlage (z.B. Lendengrübchen) oder an Stellen erhöhter Beanspruchung“ [Ba02,
Seite 188]. Diese Verschiebbarkeit „führt zu Stauungen und Faltenbildungen“ [Ba02, Seite
188]. Einerseits entstehen so Spannungen und Straffungen, andererseits Wülste und
einschneidende Vertiefungen (vgl. ebenda, Seite 188). Diesen Aspekt kennzeichnet Bammes
auch mit dem Begriff Hautbildungen, zu denen er Falten, Linien, Furchen, Rinnen und
Grübchen zählt (vgl. ebenda, Seite 188).
Falten können nach ihrer Entstehung differenziert werden. So gibt es zum einen Falten, die
durch Funktionen1
1 Ein Beispiel für Falten, die durch Funktionen entstanden sind, sind Querfalten, die sich „aus einer
Hautstauung quer zur Kontraktionsrichtung des Muskels“ [Ba02, Seite 188] ergeben. Als Beispiel nennt Bammes hier die Falten an den Fingergelenken, die bei Beugung oder Streckung der Finger auftreten.
entstanden sind (Muskelkontraktionen), zum anderen aber auch Falten, die
alters- oder gesundheitsmäßig bedingt sind (vgl. [Ba02, Seite 188]).
Anatomische Grundlagen des menschlichen Kopfes
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Ein Beispiel für altersbedingte Falten sind die Unterlidfalten (vgl. Abb. 7). Diese Falten (es
sind in der Regel ein bis zwei) fallen zwischen dem Unterlidrand und der Oberkante des
Jochbeins nach außen flach ab und weiten sich im Alter auch „öfter zu Tränensäcken aus“
[Ba02, Seite 442].
Abbildung 7 Die formbildenden Faktoren der Gesichtsoberfläche [Ba02, Seite 441]
Furchen lassen sich als Einschnürungen (beispielsweise durch Gelenke) charakterisieren. Ein
Beispiel hierfür ist die Abschnürung „des Unterhautfettgewebes am Mundboden vom Kinn
durch die Kinnfurche“ [Ba02, Seite 188], was als Doppelkinn sichtbar wird. Diese
Unterkinnfurche ist in den Abbildungen 7 und 8 dargestellt.
Anatomische Grundlagen des menschlichen Kopfes
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Abbildung 8 Die Oberflächenbildung des Mundes [Ba02, Seite 442]
Ein weiteres Beispiel für Furchen ist die vordere Wangenfurche, die vor allem bei mageren
Menschen hervor tritt. Diese „kann bis über den Unterkiefer hinabreichen“ [Ba02, Seite 442],
(vgl. hierzu auch die Abb. 7 und 8). Weiterhin ist die Kinnlippenfurche erwähnenswert, die
die Unterlippe vom Kinn trennt (vgl. ebenda, Seite 442), aber auch die Lidwangenfurche, die
die Augeneingangsöffnung am Tränenbein markiert (vgl. Abb. 7).
Grübchen werden als seichte Vertiefungen beschrieben und sind „an einigen Stellen mittels
derberer Faserzüge an die Skelett- oder Muskelunterlage festgeheftet“ [Ba02, Seite 188].
Beispiele hierfür sind:
die Kinngrübchen, hier ist die Haut an die Kinnspitze geheftet,
die Wangengrübchen, hier ist die Haut an den Mundringmuskel geheftet (vgl. ebenda, Seite 188).
Linien „graben seichte langgestreckte Furchen ein“ [Ba02, Seite 188]. Ein Beispiel ist die
Symmetrielinie, die an vielen Stellen des Körpers „von der Haut nachgezeichnet“ ist [Ba02,
Seite 188]. Diese beginnt an der Nasenwurzel und verläuft über die Kinnspitze. Ein weiteres
Beispiel ist die Mundwinkellinie, „die in ihrem Richtungsverlauf nach der Kinnspitze ziemlich
genau mit dem Dreieckmuskel übereinstimmt“ [Ba02, Seite 442] (vgl. Abb. 7 und 8).
Nachfolgend soll auf wesentliche Aspekte des Fettes, als weiteren formbildenden Bestandteil
des Kopfes, eingegangen werden.
Anatomische Grundlagen des menschlichen Kopfes
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3.4.2 Das Fett
Das Fett ist ein plastischer Baustein des Kopfes und beeinflusst in hohem Maße die Haut (vgl.
[Ba02, Seite 188], vgl. Abb. 7). Es ist eine Reservestoff, der bei Nahrungsmangel oder
Krankheit abgebaut wird und dient „als Temperaturisolator und druckverteilendes Polster“
[Ba02, Seite 188]. Zudem bettet das Fett Lücken und Höhlen zwischen den Muskeln aus,
dient also als Baufett (vgl. ebenda, Seite 188).
Bezogen auf die Zielstellung dieser Arbeit sind vor allem die folgenden Fettablagerungen am
Kopf hervorhebenswert (vgl. ebenda, Seite 189, vgl. Abb. 7):
das Fett an der Augenhöhle,
das Fett in der Umgebung des Kaumuskels,
das Fett hinter dem Unterkiefer und
das Fett in der Umgebung des Schläfenmuskels ober- und unterhalb des Jochbeinbogens.
3.5 Teilformen des Kopfes Wesentliche Teilformen des Kopfes sind die Augen, die Nase, der Mund und die Ohren.
Die Darstellung der für die vorliegende Arbeit relevanten anatomischen Grundlagen dieser
Teilformen erfolgt zur besseren Lesbarkeit im folgenden Abschnitt unter Punkt 4.2.
Auf der Grundlage der dargestellten anatomischen Grundlagen des menschlichen Kopfes (vgl.
3.1 bis 3.4 sowie 4.2) soll im folgenden Punkt auf die Modellierung eines menschlichen
Kopfes eingegangen werden.
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
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4 Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
Als wesentliche Teilformen des Kopfes wurden bereits im Punkt 3.5 die Augen, die Nase, der
Mund und die Ohren charakterisiert.
Im folgenden Abschnitt sollen zunächst, wie bereits dargestellt, jeweils einige wesentliche
Aspekte der anatomischen Grundlagen dieser Teilformen (insbesondere in Hinblick auf ihre
äußere Form) aufgegriffen werden. Hiervon ausgehend wird anschließend jeweils eine
mögliche Modellierung der einzelnen Teilformen vorgestellt. Darauf aufbauend soll
abschließend das Modell eines menschlichen Kopfes vorgestellt werden.
Die technische Grundlage für diese Modellierung sind subdivision surfaces.
Dieser Teil der Arbeit soll auch eine Orientierungsgrundlage für den praktischen Teil dieser
Diplomarbeit sein: die Modellierung des menschlichen Kopfes eines Schauspieler.
Im Folgenden sollen jedoch zunächst die wesentlichen technischen Grundlagen von
subdivision surfaces dargestellt werden.
4.1 Technische Grundlage – subdivision surfaces Für die Modellierung von komplexen Flächen (wie sie vor allem bei Menschen vorkommen)
ist in der Praxis heute neben subdivision surfaces nach DeRose et al. auch der Einsatz von „a
patchwork of trimmed NURBS“ [DKT98, Seite 1] stark verbreitet. Der Einsatz von NURBS
ist jedoch mit einer Reihe von Problemen verbunden (vgl. ebenda, Seite 1). Da diese aber
durch den Einsatz von subdivision surfaces gelöst werden können, wurde diese
Modellierungsart als technische Grundlage für die vorliegende Diplomarbeit gewählt. Diese
„do not require trimming, and smoothness of the model is automatically guaranteed, even as
the model animates.“ [DTK98, Seite 2]. Darüber hinaus heben DeRose et al. hervor, dass
„Once models have been constructed with subdivision surfaces, the problems of animation are
generally easier than with corresponding NURBS surfaces“ [DTK98, Seite 2].
Subdivision surfaces können allgemein als „a generalization of spline surfaces“ [Bo07, Seite
17] betrachtet werden, da sie ebenso wie spline surfaces durch ein „coarse control mesh“
kontrolliert werden [Bo07, Seite 17]. Erzeugt wird eine subdivision surface durch die
wiederholte Verfeinerung der control meshes. Peters und Reif heben hierbei hervor: „At each
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
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step, a subdivision algorithm creates a new mesh of points from an old mesh.“ [PR97, Seite
421]. Das jeweilige neue mesh wird dabei konkret durch die Anwendung von einem „set of
refinement rules“ [Z06, Seite 30] generiert, die zusammen genommen ein subdivision scheme
definieren (vgl. ebenda, Seite 30). Dieses Vorgehen wird in der folgenden Abbildung 9
veranschaulicht, in der ein Quader mit 0 (A), 1 (B), 2 (C) und 5 (D) subdivision Schritten
dargestellt ist.
Abbildung 9 Subdivision angewendet auf einen Quader mit 0 (A), 1 (B), 2 (C) und 5 (D) subdivision Schritten, das mesh ist in Form von Linien hervorgehoben
Die Abbildung 10 zeigt ebenfalls diesen Quader (vgl. Abb. 9), jedoch ist hier das control
mesh hervorgehoben.
Abbildung 10 Subdivision angewendet auf einen Quader mit 0 (A), 1 (B), 2 (C) und 5 (D) subdivision Schritten, das control mesh ist hervorgehoben
Je nach verwendetem subdivision scheme entstehen Oberflächen mit „different smoothness
characteristics.“ [Zo06, Seite 30]. Zorin erwähnt in diesem Zusammenhang u.a. die folgenden
subdivision schemes (vgl. ebenda, Seite 30): Catmull-Clark, Doo-Sabin, Loop, Kobbelt,
Butterfly und Midedge.
Durch die Manipulation des control meshes können die subdivision surfaces modifiziert
werden. Zorin stellt hierzu fest, dass „control points can be added and edges and faces can be
split to increase the complexity of the shape as editing progresses.“ [Z06, Seite 31].
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 21 -
Die folgende Abbildung 11 illustriert diesen Aspekt, indem sie die Auswirkungen von drei
unterschiedlichen Modifikationen (B, C und D) auf das oben dargestellte control mesh (vgl.
Abb. 9 und 10) darstellt. Die modifizierten Elemente des control meshes sind hier jeweils
farbig markiert.
Abbildung 11 Verschiedene Modifikationen des control meshes (A ist das nicht modifizierte Original)
4.2 Teilformen des Kopfes
4.2.1 Das Auge
4.2.1.1 Anatomische Grundlagen des Auges
Eine wesentliche anatomische Grundlage des Auges ist die Augenhöhle, in der der Augapfel
ruht. Dieser ist nahezu kugelig und liegt, von Fett weich gepolstert, in der „knöchern-
pyramidalen Höhlung“ [Ba02, Seite 425]. Erwähnenswert ist in diesem Zusammenhang auch
der Augenringmuskel (vgl. Abb. 5 und 6), der „die Umgebung des Auges samt den Lidern
brillenförmig“ [Ba02, Seite 424] bedeckt und verschiedene Funktionen erfüllt. Er schließt
zum einen die Lidspalte und bewegt die Tränenflüssigkeit, hat aber auch eine Schutzfunktion
(vgl. ebenda, Seite 425).
Hinsichtlich der äußeren Form des Auges und seiner Umgebung unterscheidet Bammes:
Deckfalte, Oberlidfalte, Oberlid, Oberlidrand, Unterlid, Unterlidrand, Unterlidfalte,
Wangenfalte, Lidwangenfurche, Karunkel und Lidspalte (vgl. Abb. 12).
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 22 -
Abbildung 12 Die anatomischen Grundlagen des Auges [Ba02, Seite 426]
Wie diese Abbildung zeigt, trennt die Deckfalte die Augenbrauen und das Oberlid
voneinander. Vor allem im Alter kann die Deckfalte so stark überhängen, dass sie das Oberlid
unter sich begräbt (vgl. [Ba02, Seite 425]). Ober- und Unterlid sind beweglich und gleiten
vertikal über die Vorderfläche des Augapfels hinweg, wobei das Oberlid im Vergleich zum
Unterlid besonders beweglich ist (vgl. ebenda, Seite 425). Die Karunkel, auch als
Tränenkarunkel bezeichnet, liegt im inneren Augenwinkel. Dieser „buchtet ein wenig aus“
[Ba02, Seite 425] und umschließt die Karunkel (bzw. Tränenkarunkel), die als kleines
rötliches Knötchen beschrieben wird (vgl. ebenda, Seite 425). Die Lidspalte wird von
Bammes als maskenartiger Ausschnitt der den Augapfel bedeckenden Haut beschrieben (vgl.
ebenda, 425). Diese ist unsymmetrisch mandelförmig und „ihre Breitenachse steigt vom
inneren zum äußeren Augenwinkel mäßig an“ [Ba02, Seite 425]. Der Oberlidbogen ist stark
konkav, hat seinen Scheitel im inneren Drittel und ist von der breiten Augenachse nach oben
viel weiter entfernt als der Unterlidbogen. Der Unterlidbogen ist seicht konkav und hat seine
tiefste Auskehlung in der Nähe des äußeren Augenwinkels (vgl. ebenda, Seite 425f.).
Hiervon ausgehend soll im Folgenden exemplarisch eine mögliche Modellierung eines Auges
vorgestellt werden.
4.2.1.2 Modellierung des Auges
In der Abbildung 13 ist ein Beispiel für die Modellierung eines Auges und seiner Umgebung
dargestellt. Die für die Modellierung wesentlichen Geometrieteile sind dabei in der Abbildung
jeweils rot hervorgehoben.
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 23 -
Abbildung 13 Die Modellierung des Auges in Profil- und Frontalansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Wie die Abbildung zeigt, weist die Geometrie im äußeren Bereich einen ringförmigen Verlauf
auf, der sich am Augenringmuskel orientiert (vgl. hierzu auch die Abb. 5 und 6). Das control
mesh, das der fein aufgelösten Geometrie in Abbildung 13 zugrunde liegt, ist in der folgenden
Abbildung 14 dargestellt. Um einen besseren Vergleich zur Abbildung 13 zu ermöglichen, ist
in beiden Abbildungen jeweils derselbe Bereich rot hervorgehoben.
Abbildung 14 Das control mesh des Auges in Profil- und Frontalansicht
Wie bereits dargestellt, lässt sich die äußere Form des Auges und seiner Umgebung in
mehrere Abschnitte unterteilen (vgl. 4.2.1.1). Im Folgenden sollen einige dieser wesentlichen
Teile (d.h. Deckfalte, Oberlid, Oberlidrand, Unterlid, Unterlidrand, Unterlidfalte und
Wangenfalte) unter dem Aspekt ihrer Modellierung vorgestellt werden.
In der Abbildung 15 sind zunächst die für die Modellierung der Deckfalte wesentlichen
Geometrieteile dargestellt und farbig markiert. Der Geometrieverlauf orientiert sich hier am
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 24 -
Augenringmuskel. Um das Überhängen der Deckfalte umzusetzen (vgl. 4.2.1.1), können die
mittleren Elemente, vor allem im äußeren Augenwinkel, im Vergleich zur benachbarten
Geometrie nach unten und nach außen hin verschoben werden.
Abbildung 15 Die Modellierung der Deckfalte in Profil- und Frontalansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
In der nun folgenden Abbildung 16 ist die Modellierung des Oberlides dargestellt. Wie diese
Abbildung zeigt, orientiert sich der Verlauf der Geometrie hier in hohem Maße am Augapfel,
auf dem das Oberlid unmittelbar aufsitzt. Im inneren Augenwinkel buchtet die Geometrie
etwas aus (vgl. 4.2.1.1) und umschließt zusammen mit dem Unterlid die Karunkel. Konkret
bedeutet dies eine Verschiebung der entsprechenden Geometrieteile (im inneren Augen-
winkel) nach innen.
Abbildung 16 Die Modellierung des Oberlides in Profil- und Frontalansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 25 -
In der Abbildung 17 sind die für die Modellierung des Oberlidrandes wesentlichen
Geometrieteile farbig markiert. Wie aus dieser Abbildung ersichtlich ist, orientiert sich die
Modellierung hier vor allem am Oberlidbogen.
Abbildung 17 Die Modellierung des Oberlidrandes in Profil- und Frontalansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Der Oberlidbogen ist, wie bereits dargestellt (vgl. 4.2.1.1), stark konkav und hat seinen
Scheitel im inneren Drittel (vgl. Abb. 12). Für die Modellierung bedeutet dies eine vertikale
Verschiebung der entsprechenden Geometrieteile im inneren Drittel nach oben. Um den
Oberlidrand als scharfe Kante umzusetzen, wird dieser durch mindestens zwei eng
aneinander liegende horizontale Linien modelliert.
In der folgenden Abbildung 18 ist die für die Modellierung des Unterlides wesentliche
Geometrie rot hervorgehoben.
Abbildung 18 Die Modellierung des Unterlides in Profil- und Frontalansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 26 -
Der Verlauf der Geometrie orientiert sich hier ebenfalls am Augapfel, auf dem das Unterlid
unmittelbar aufsitzt. Im inneren Augenwinkel buchtet das Unterlid zudem nach innen aus und
umschließt die Karunkel. Dies wird durch eine Verschiebung der entsprechenden
Geometrieteile (im inneren Augenwinkel) nach innen - im Vergleich zur benachbarten
Geometrie - umgesetzt.
Die Abbildung 19 veranschaulicht die für die Modellierung des Unterlidrandes wesentlichen
Geometrieteile, die wiederum farbig hervorgehoben sind. Wie aus der Abbildung ersichtlich
ist, orientiert sich die Modellierung hier vor allem am Unterlidbogen.
Abbildung 19 Die Modellierung des Unterlidrandes in Profil- und Frontalansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Der Unterlidbogen ist, wie bereits dargestellt (vgl. 4.2.1.1), seicht konkav und hat seine tiefste
Auskehlung in der Nähe des äußeren Augenwinkels (vgl. Abb. 12). Hinsichtlich der
Modellierung bedeutet dies eine vertikale Verschiebung der entsprechenden Geometrieteile
im äußeren Augenwinkel nach unten. Um den Unterlidrand hinsichtlich der Modellierung als
scharfe Kante zu realisieren, wird auch dieser durch mindestens zwei eng aneinander liegende
horizontale Linien umgesetzt.
In der Abbildung 20 ist die Modellierung der Unterlidfalte dargestellt. Der Geometrieverlauf
orientiert sich hier am Augenringmuskel (vgl. Abb. 5 und 6) und am Unterlid (vgl. Abb. 12).
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 27 -
Abbildung 20 Die Modellierung der Unterlidfalte in Profil- und Frontalansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Mit Blick auf die Modellierung wird die Unterlidfalte durch ein Verschieben der mittigen
Elemente nach innen umgesetzt (im Vergleich zur benachbarten Geometrie). Der Grad der
Verschiebung ist dabei von der jeweiligen Physiognomie abhängig.
Abbildung 21 veranschaulicht abschließend die für die Modellierung der Wangenfalte
wesentlichen Geometrieteile, diese sind auch hier farbig hervorgehoben. Wie die Abbildung
zeigt, orientiert sich der Verlauf der Geometrie hier ebenfalls am Augenringmuskel (vgl. Abb.
5 und 6), weist also einen kreisförmigen Verlauf auf. Die Modellierung der Wangenfalte kann
dabei durch ein Verschieben der mittigen Elemente nach außen - im Vergleich zur
benachbarten Geometrie - umgesetzt werden.
Abbildung 21 Die Modellierung der Wangenfalte in Profil- und Frontalansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 28 -
4.2.2 Die Nase
4.2.2.1 Anatomische Grundlagen der Nase
Nach Bammes [Ba02] sowie Fehér und Szunyoghy [FS06] wird die Nase in Wurzel, Rücken,
Spitze, Basis und Flügel unterteilt (vgl. [Ba02, Seite 426]). In der folgenden Abbildung 22 ist
diese Unterteilung veranschaulicht.
Abbildung 22 Die Aufteilung der Nase [FS06, Seite 404]
Hinsichtlich der anatomischen Grundlagen dieser Teile nimmt Bammes eine Unterscheidung
in knöcherne Nase, Knorpelnase und Weichnase vor (vgl. ebenda, Seite 426f.). Weiterhin ist
auch der Nasenmuskel erwähnenswert (vgl. hierzu auch die Abb. 5 und 6). Dieser hat seinen
Ursprung seitlich der Öffnung des Naseneingangs, hat seinen Ansatz am Nasenrücken und
überzieht teilweise die Nasenflügel (vgl. ebenda, Seite 424).
In der folgenden Abbildung 23 ist der anatomische Aufbau der knöchernen Nase und der
Knorpelnase in Seiten- und Frontalansicht dargestellt.
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 29 -
Abbildung 23 Die anatomischen Grundlagen der Nase [Ba02, Seite 427]
Zur knöchernen Nase zählt der „nach vorn geöffnete knöcherne Naseneingang“ [Ba02, Seite
427], des Weiteren das Nasenbein, der Übergang zwischen Stirn- und Nasenbein sowie der
Stirnfortsatz des Oberkiefers (vgl. ebenda, Seite 426]). Bammes betont die Bedeutung dieses
knöchernen Abschnittes für den Charakter der Nase (vgl. ebenda, Seite 426).
Die Knorpelnase „deckt den am Schädel nach vorn geöffneten knöchernen Naseneingang ab
und gibt der Nase eine nach unten gerichtete Doppelöffnung“ [Ba02, Seite 427]. Zur
Knorpelnase zählt Bammes den Scheidewandknorpel, den dreieckigen Knorpel sowie den
Flügelknorpel (vgl. ebenda, Seite 427, vgl. Abb. 23). Der Scheidewandknorpel teilt dabei
„zusammen mit dem Pflugscharbein und Siebbein den Naseneingang in zwei Höhlen“ [Ba02,
Seite 427]. Der dreieckige Knorpel „setzt die knöcherne Nasenform unmittelbar fort und
dacht die Nase seitlich ab.“ [Ba02, Seite 427]. Der Flügelknorpel „besteht aus mehreren
kleineren und größeren Stücken, die zusammen an die Form eines Widderhorns mit seinen
Windungen erinnern“ [Ba02, Seite 427]. Zudem gestaltet der Flügelknorpel die Nasenspitze,
umrahmt die Nasenlöcher und „seine innere Umbiegung ergänzt die Nasenscheidewand bis in
die Spitze.“ [Ba02, Seite 427].
Die Weichnase wird nach Bammes vom dreieckigen Nasenknorpel und vom Flügelknorpel
vollendet. An der äußersten Spitze des Scheidewandknorpels füllt Haut den Zwischenraum
bis zum Flügelknorpel aus (vgl. [Ba02, Seite 426f.], vgl. Abb. 23).
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 30 -
Im Folgenden soll hiervon ausgehend exemplarisch eine mögliche Modellierung einer Nase
vorgestellt werden.
4.2.2.2 Modellierung der Nase
In der Abbildung 24 ist ein Beispiel für die Modellierung einer Nase dargestellt. Die für die
Bildung der Nase wesentlichen Geometrieteile sind wiederum in der Abbildung jeweils rot
hervorgehoben.
Abbildung 24 Die Modellierung der Nase in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Das control mesh, das der fein aufgelösten Geometrie in Abbildung 24 zugrunde liegt, zeigt
die folgende Abbildung 25. Um einen besseren Vergleich zur Abbildung 24 zu ermöglichen,
ist in beiden Abbildungen jeweils derselbe Bereich rot hervorgehoben.
Abbildung 25 Das control mesh der Nase in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 31 -
Wie bereits dargestellt, lässt sich die Nase in Wurzel, Rücken, Spitze, Flügel und Basis
unterteilen (vgl. 4.2.2.1). Im Folgenden sollen diese Teile jeweils einzeln unter dem Aspekt
ihrer Modellierung betrachtet werden.
In der folgenden Abbildung 26 sind die für die Wurzel wesentlichen Bereiche der Geometrie
dargestellt und rot markiert.
Abbildung 26 Die Modellierung der Wurzel in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Ein wesentlicher Aspekt hinsichtlich der Modellierung der Wurzel ist ihre vertikale
Ausrichtung. Die Modellierung orientiert sich hier an den für die Wurzel relevanten
anatomischen Grundlagen: dem Nasenbein sowie dem Übergang zwischen Stirn- und
Nasenbein (vgl. 4.2.2.1).
Die für die Modellierung des Rückens wesentlichen Geometrieteile sind in der folgenden
Abbildung 27 dargestellt und rot hervorgehoben.
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 32 -
Abbildung 27 Die Modellierung des Rückens in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Anatomische Grundlagen für die Modellierung des Rückens sind im oberen Bereich das
Nasenbein, im unteren und seitlichen Bereich der dreieckige Knorpel, der hier die Nase
seitlich abdacht (vgl. [Ba02, Seite 427]) sowie der Scheidewandknorpel (vgl. 4.2.2.1).
Anatomische Grundlagen für die Modellierung der Spitze sind der Flügelknorpel, der
Scheidewandknorpel sowie die Haut, die an der äußersten Spitze des Scheidewandknorpels
den Zwischenraum zum Flügelknorpel ausfüllt (vgl. 4.2.2.1). Die für die Modellierung dieses
Teiles wesentliche Geometrie ist in der Abbildung 28 farbig hervorgehoben.
Abbildung 28 Die Modellierung der Spitze in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 33 -
In der folgenden Abbildung 29 sind die für die Modellierung des Flügels wesentlichen
Geometrieteile rot hervorgehoben.
Abbildung 29 Die Modellierung des Flügels in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Die Modellierung dieses Bereiches orientiert sich am Flügelknorpel, der die anatomische
Grundlage für diesen Bereich bildet (vgl. 4.2.2.1, vgl. Abb. 23). Im Bereich der Nasenöffnung
orientiert sich der Verlauf der Geometrie am Flügelknorpel und erinnert hier „an die Form
eines Widderhorns“ [Ba02, Seite 427].
Die für die Modellierung der Basis relevante Geometrie ist abschließend in der folgenden
Abbildung 30 farbig dargestellt.
Abbildung 30 Die Modellierung der Basis in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 34 -
Anatomische Grundlagen für diesen Bereich sind der Scheidewand- und der Flügelknorpel.
Der Scheidewandknorpel teilt den Naseneingang in zwei Höhlen, was sich auch in der
Modellierung widerspiegelt. Im Bereich der Nasenöffnung orientiert sich der Verlauf der
Geometrie am Flügelknorpel und erinnert somit auch hier „an die Form eines Widderhorns“
[Ba02, Seite 427].
4.2.3 Der Mund
4.2.3.1 Anatomische Grundlagen des Mundes
Die anatomischen Grundlagen des Mundes sind zum einen Bindegewebe und zum anderen
„der Ringmuskel des Munds, der unmittelbar mit seinen Fasern in Ober- und Unterlippe
einstrahlt“ [Ba02, Seite 428] (vgl. hierzu auch die Abb. 5, 6 und 31). Der Mundringmuskel,
als Muskelgrundlage der Ober- und Unterlippe, ist in der folgenden Abbildung 31 dargestellt.
Abbildung 31 Die Muskelgrundlage der Ober- und Unterlippe in Profil- und Frontansicht [Ba02, Seite 428]
Allgemein betrachtet sind die Lippen „teils volle, teils magere Wülste“ [Ba02, Seite 428]. Die
Oberlippe charakterisiert Bammes als „den Raum zwischen Nasenspitze und Mundspalt“
[Ba02, Seite 428], die Unterlippe als „den [Raum] zwischen Mundspalt und
Kinnlippenfurche“ [Ba02, Seite 428] (vgl. hierzu auch die Abb. 5, 6, 8 und 31). Begrenzt
werden die Lippen von der Nase (von oben), der Nasenlippenfurche (von den Seiten) und der
Kinnlippenfurche (von unten) (vgl. [Ba02, Seite 428], vgl. Abb. 8). Der Mundspalt, der durch
die aufeinander ruhenden Lippen geschlossen wird, ist in der Mitte durch das
Lippenhöckerchen nach unten durchgebogen und „schwingt in flacher S-Form zum
Mundwinkel aus“ [Ba02, Seite 428] (vgl. Abb. 31). Hinsichtlich der Mundwinkel hebt
Bammes deren Überhöhung in Form zweier Knötchen (Winkelknötchen) hervor, die auf das
Durchkreuzen von Muskelfasern verschiedener Herkunft zurück zu führen sind (vgl. [Ba02
Seite 428], vgl. Abb. 5, 6 und 31). Der Oberlippenrand ist in seiner Mitte, dort, wo „das
Lippenhöckerchen nach vorn und unten ausbuchtet“ [Ba02, Seite 428] (vgl. Abb. 31)
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 35 -
eingekerbt. Hier mündet eine seichte Furche (Philtrum), die von der Nasenscheidewand
ausgeht (vgl. Abb. 8). Auch der Unterlippenrand kann in seiner Mitte etwas eingeschnitten
sein, dies jedoch im Allgemeinen flacher als bei der Oberlippe (vgl. [Ba02, Seite 428]).
Hiervon ausgehend wird im Folgenden exemplarisch eine mögliche Modellierung eines
Mundes vorgestellt.
Als allgemeine Orientierung für eine solche Modellierung formuliert Osipa: „The best edge
flow is always the one that, in wireframe, looks as if you can see your character’s facial
muscles.“ [Os07, Seite 76]. Im Falle des Mundes können hierbei die mimischen Muskeln als
wesentliche Grundlage gelten. Insbesondere der Mundringmuskel ist in diesem Zusammen-
hang von großer Bedeutung.
Im Folgenden wird zunächst auf die Modellierung der Lippen, danach auf den Mund im
größeren Kontext als Ganzes eingegangen.
4.2.3.2 Modellierung der Lippen
In der Abbildung 32 ist ein Beispiel für die Modellierung von Ober- und Unterlippe
dargestellt.
Abbildung 32 Die Modellierung der Ober- und Unterlippe in Profil- und Frontalansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Als ein wesentlicher Aspekt der Modellierung ist der Verlauf des äußeren Randes der Lippen
in dieser Abbildung rot hervorgehoben. Da sich die Modellierung dieses Bereiches am
Verlauf des Mundringmuskels (vgl. Abb. 31) orientiert, weist dieser Bereich der Modellierung
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 36 -
einen kreisförmigen Verlauf auf. Dieser Bereich kann auch, im Sinne von Bammes (siehe
oben), als äußere Grenze der Ober- und Unterlippe aufgefasst werden. Das control mesh, das
der fein aufgelösten Geometrie in Abbildung 32 zugrunde liegt, zeigt die folgende Abbildung
33. Zum besseren Vergleich ist in beiden Abbildungen wiederum jeweils derselbe Bereich rot
hervorgehoben.
Abbildung 33 Das control mesh der Ober- und Unterlippe in Profil- und Frontalansicht
Auch die Modellierung der eigentlichen Ober- und Unterlippe orientiert sich am Verlauf des
Mundringmuskels, so dass sich auch hier für die Modellierung ein kreisförmiger Verlauf
eignet. In der folgenden Abbildung 34 ist die für die Modellierung der Ober- und Unterlippe
wesentliche Geometrie veranschaulicht und wiederum rot hervorgehoben.
Abbildung 34 Die Modellierung der Ober- und Unterlippe in Profil- und Frontalansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Bei der Modellierung dieses Bereiches sind, wie bereits dargestellt (vgl. 4.2.3.1), eine Reihe
von anatomischen Aspekten zu beachten:
das Lippenhöckerchen kerbt nach vorn und unten aus,
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 37 -
in der Mitte ist der Oberlippenrand eingekerbt (als Fortsatz des Philtrums, das von der Nase ausgeht),
der Unterlippenrand kann in der Mitte etwas eingeschnitten sein,
die Lippen ruhen aufeinander und formen so den Mundspalt und
der Mundspalt ist in der Mitte nach unten durchgebogen und schwingt zu den Mundwinkeln in flacher S-Form aus.
Diese Aspekte sollen im Folgenden noch einmal differenzierter hinsichtlich ihrer
Konsequenzen für die Modellierung aufgegriffen werden.
In der folgenden Abbildung 35 sind die für das Lippenhöckerchen wesentlichen Bereiche der
Geometrie dargestellt und rot markiert.
Abbildung 35 Die Modellierung des Lippenhöckerchens in Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Die Auskerbung des Lippenhöckerchens nach unten wird in der Modellierung durch eine
Absenkung der entsprechenden Geometrieteile erreicht, wie die Abbildung 35 zeigt. Konkret
bedeutet dies eine Verschiebung der Geometrie nach unten im Vergleich zur benachbarten
Geometrie. Die Auskerbung des Lippenhöckerchens nach vorn wird demgegenüber durch
eine Verschiebung der entsprechenden Geometrieteile nach außen erreicht. In der
Modellierung stellt sich dies als Verschiebung der Geometrie nach außen im Vergleich zur
benachbarten Geometrie dar (vgl. Abb. 35).
Die Einkerbung des Oberlippenrandes kann ebenfalls durch eine Absenkung der
entsprechenden mittigen Geometrieteile realisiert werden. Dies zeigt Abbildung 36, wobei die
für die Einkerbung wesentlichen Bestandteile auch hier rot markiert sind.
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 38 -
Abbildung 36 Die Modellierung der Einkerbung des Oberlippenrandes in Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Die Einschneidung des Unterlippenrandes wird in der Modellierung durch ein Eindrücken der
entsprechenden Geometrieteile nach innen erreicht. Dies bedeutet eine Verschiebung der
Geometrie nach innen im Vergleich zur benachbarten Geometrie. Die für diesen Aspekt
relevanten Geometrieteile sind in der folgenden Abbildung 37 dargestellt und farbig markiert.
Abbildung 37 Die Modellierung der Einschneidung des Unterlippenrandes in Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Der Mundspalt wird durch die aufeinander ruhenden Lippen, also Ober- und Unterlippe,
gebildet. Das Durchbogen nach unten in der Mitte wird gleichermaßen in der Modellierung
der Ober- und Unterlippe umgesetzt. Die für die Bildung des Mundspaltes wesentlichen
Geometrieteile sind in der folgenden Abbildung 38 farblich hervorgehoben.
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 39 -
Abbildung 38 Die Modellierung des Mundspaltes in Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Zur besseren Veranschaulichung der Modellierung des Mundspaltes ist in der folgenden
Abbildung 39 ein offener Mund dargestellt.
Abbildung 39 Die Modellierung des Mundspaltes in Frontal- und Perspektivansicht bei offenem Mund, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Das Durchbogen des Mundspaltes in der Mitte nach unten wird durch eine Absenkung der
mittigen Geometrieteile erreicht. Auch das Ausschwingen des Mundspaltes zu den
Mundwinkeln in flacher S-Form wird durch entsprechendes Absenken bzw. vertikales
Verschieben der entsprechenden Geometrieteile erreicht (vgl. Abb. 38 und 39).
Im Folgenden soll auf die Modellierung des Mundes als Ganzes eingegangen werden.
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 40 -
4.2.3.3 Modellierung der Mundregion
Die Abbildung 40 zeigt ein Beispiel für die Modellierung der Mundregion in Profil-, Frontal-
und Perspektivansicht. Die im vorigen Abschnitt 4.2.3.2 vorgestellte Modellierung der Lippen
ist ein Teilelement dieser Modellierung und in der Abbildung rot markiert.
Abbildung 40 Die Modellierung der Mundregion in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Das control mesh, das der fein aufgelösten Geometrie in Abbildung 40 zugrunde liegt, ist in
der folgenden Abbildung 41 dargestellt.
Abbildung 41 Das control mesh der Mundregion in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht
Bei der Modellierung dieses Bereiches sind, wie bereits unter Punkt 4.2.3.1 dargestellt, eine
Reihe von anatomischen Aspekten zu beachten:
das Philtrum, das von der Nase ausgeht,
die Nasenlippenfurche,
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 41 -
die Kinnlippenfurche,
die überhöhten Mundwinkel und
die Mundwinkellinie.
Hinsichtlich ihrer Konsequenzen für die Modellierung sollen diese Aspekte im Folgenden
näher aufgegriffen werden.
Das Philtrum geht als seichte Furche von der Nasenscheidewand aus und mündet in der Mitte
der Oberlippe. In der folgenden Abbildung 42 sind die für die Modellierung dieses Aspektes
relevanten Geometrieteile rot hervorgehoben.
Abbildung 42 Die Modellierung des Philtrums in Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Wie die Abbildung 42 ausweist, ist der Verlauf der hervorgehobenen Geometrieteile vertikal
organisiert bzw. angeordnet, orientiert am vertikalen Verlauf des Philtrums. Bei der
Modellierung wird dieses durch ein Eindrücken bzw. Absenken der mittigen, in der
Abbildung 42 rot hervorgehobenen Geometrieteile realisiert. Die Verschiebung ist dabei an
der Nase eher gering, in der Mitte des Raumes zwischen Nase und Oberlippe am stärksten.
Die Nasenlippenfurche begrenzt die Lippen von den Seiten. Sie entspringt an den
Nasenflügeln und begrenzt den seitlich oberen Teil des Mundringmuskels (vgl. [Ba02, Seite
442]). Die für die Bildung der Nasenlippenfurche wesentlichen Geometrieteile sind in der
folgenden Abbildung 43 dargestellt und rot hervorgehoben.
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 42 -
Abbildung 43 Die Modellierung der Nasenlippenfurche in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Zur besseren Veranschaulichung der Modellierung der Nasenlippenfurche zeigt die folgende
Abbildung 44 die Mundregion bei der Simulierung des mimischen Ausdrucks Lächeln.
Abbildung 44 Die Modellierung der Nasenlippenfurche in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht beim mimischen Ausdruck Lächeln, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Der Verlauf der Geometrie orientiert sich hierbei im seitlichen Bereich, in Höhe der Lippen,
am Verlauf des Mundringmuskels. Auf Nasenhöhe zielt der Verlauf der markierten Geometrie
auf die Nasenflügel. Im unteren Verlauf orientiert sich der Geometrieverlauf wiederum am
Mundringmuskel.
Da die Nasenlippenfurche eine Furche ist, ist für ihre Modellierung eine ausreichend hohe
Geometriedichte notwendig. Dieser Aspekt wird vor allem in der Abbildung 44, in der die
Nasenlippenfurche farbig markiert ist, deutlich sichtbar. Minimum für die Modellierung der
Furche sind drei Linien (vgl. Punkt 4.1).
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 43 -
Die Ausprägung der Nasenlippenfurche im Ruhezustand ist abhängig von der Konstitution
und dem Alter der jeweiligen Person. Bei einer Reihe von mimischen Ausdrücken aber, wie
z.B. beim Lächeln (vgl. oben), ist die Nasenlippenfurche jedoch auch stark ausgeprägt.
Die Kinnlippenfurche trennt die Unterlippe vom Kinn, stellt somit also eine Grenze der
Unterlippe dar (vgl. [Ba02, Seite 442], vgl. Abb. 8).
Die folgende Abbildung 45 zeigt eine mögliche Modellierung der Kinnlippenfurche. Die für
die Bildung dieses Teiles wesentlichen Geometrieteile sind in der Abbildung rot
hervorgehoben.
Abbildung 45 Die Modellierung der Kinnlippenfurche in Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Da die Kinnlippenfurche unmittelbar durch den Mundringmuskel gebildet wird, orientiert sich
der Verlauf dieses Teiles der Geometrie auch am Verlauf dieses Muskels. Hinsichtlich der
Modellierung ist die Kinnlippenfurche im Wesentlichen als harter Übergang zum Kinn
charakterisiert. Dies kann bei der Modellierung beispielsweise durch ein Eindrücken der
entsprechenden Geometrieteile im Vergleich zu ihrer Umgebung erreicht werden.
Da auch die Kinnlippenfurche bei bestimmten mimischen Ausdrücken betont wird, ist ihre
Modellierung zur besseren Veranschaulichung in der folgenden Abbildung 46 bei der
Simulierung des mimischen Ausdrucks Ekel dargestellt.
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 44 -
Abbildung 46 Die Modellierung der Kinnlippenfurche in Frontal- und Perspektivansicht beim mimischen Ausdruck Ekel, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Die Überhöhung der Mundwinkel in Form zweier Knötchen wird durch das Durchkreuzen von
Muskelfasern verschiedener Herkunft hervorgerufen. Ein Beispiel für die Modellierung dieses
Aspektes ist in der folgenden Abbildung 47 dargestellt.
Abbildung 47 Die Modellierung der Mundwinkel in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Auch die Geometrie in diesem Bereich orientiert sich am Verlauf des Mundringmuskels. Die
Überhöhung kann durch eine Verschiebung der entsprechenden Geometrie nach außen
realisiert werden, welche in der Abbildung 47 rot hervorgehoben ist.
Die Mundwinkellinie tritt vor allem bei mimischen Ausdrücken hervor. In der Abbildung 48
ist ein Beispiel für die Modellierung der Mundwinkellinie dargestellt. Die für die Bildung
dieses Bereiches wesentlichen Geometrieteile sind hier wiederum rot markiert.
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 45 -
Abbildung 48 Die Modellierung der Mundwinkellinie in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
In der Abbildung 49 ist die Modellierung der Mundwinkellinie bei der Simulierung des
mimischen Ausdrucks Lächeln dargestellt. Die wesentlichen Geometrieteile sind auch hier
zur besseren Veranschaulichung farbig markiert.
Abbildung 49 Die Modellierung der Mundwinkellinie in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht beim mimischen Ausdruck Lächeln, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Die Geometrie, die die Mundwinkellinie bildet (vgl. Abb. 48 und 49, hier rot hervorgehoben),
orientiert sich am Verlauf der Mundwinkellinie (vgl. Abb. 8), weist also einen vertikalen
Verlauf auf. Zudem ist hier eine ausreichend hohe Geometriedrichte notwendig (mindestens
drei Linien). Die Mundwinkellinie kann bei der Modellierung als Eindrückung bzw.
Verschiebung der entsprechenden mittigen Geometrieteile nach innen realisiert werden (vgl.
Abb. 48 und 49).
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 46 -
4.2.4 Die Ohren
4.2.4.1 Anatomische Grundlagen des Ohres
Das Ohr wird von Bammes in Innenohr, Mittelohr und äußeres Ohr unterteilt (vgl. [Ba02,
Seite 430]). Dabei besitzt vor allem das äußere Ohr, die „Ohrmuschel mit ihrer feinen
Gliederung“ [Ba02, Seite 430], eine größere Bedeutung für die Porträtdarstellung und somit
auch hinsichtlich der Zielstellung dieser Diplomarbeit. Seine Form erhält das äußere Ohr
„durch charakteristisch gefaltete Knorpelsubstanz in Verbindung mit Bindegewebsmasse“
[Ba02, Seite 430].
Als Bestandteile des äußeren Ohres unterscheidet Bammes Ohrmuschel, Ohrleiste,
Muschelgrube, Ecke, Ohrläppchen, Gegenleiste und Gegenecke.
In der Abbildung 50 wird diese Unterscheidung noch einmal veranschaulicht und das Ohr in
Frontal-, Rück- und Profilansicht dargestellt.
Abbildung 50 Die Darstellung des Ohres in Frontal-, Rück- und Profilansicht [Ba02, Seite 430]
Die Ohrmuschel wird von Bammes hinsichtlich ihrer Grundform als „mehrfach gefaltete
Schale“ [Ba02, Seite 430] charakterisiert, die zudem mit ihrer konvexen Unterseite dem
Schädel zugewandt ist.
Als umgekrempelter Rahmen stabilisiert die Ohrleiste den äußeren Muschelrand und
entspringt „aus der Tiefe der Muschelgrube und aus der seitlichen Wangenhaut“ [Ba02, Seite
430]. Weiterhin steigt die Ohrleiste zunächst nach oben an und ist wie eine Spirale in
langgestreckter Konvexität zum Ohrläppchen aufgebogen. Das Ohrläppchen wird als
„fettloses weiches Hautgebilde“ [Ba02, Seite 430] charakterisiert und hängt zudem „der
elastischen Knorpelgrundlage der Muschel nach unten an“ [Ba02, Seite 430]. Die Gegenleiste
ist die zweite bogige Auffaltung der Ohrmuschel, wobei ihr oberer Teil in zwei Äste aufgabelt
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 47 -
ist, die eine kleine dreieckige Grube umschließen. Die Ecke schützt, als knorpeliges
Höckerchen, von vorn die äußere Gehörgangsöffnung. Die Gegenecke, aufgenommen von der
Gegenleiste, steht der Ecke gegenüber. Getrennt sind beide durch eine kleine Bucht.
Hinsichtlich der Gesamtlage der Ohrmuschel hebt Bammes zudem hervor, dass diese nicht
senkrecht am Schädel ansetzt (vgl. [Ba02, Seite 430]).
Auf der Grundlage dieser Aspekte wird nachfolgend eine mögliche Modellierung eines Ohres
vorgestellt.
4.2.4.2 Modellierung des Ohres
In der Abbildung 51 ist ein Beispiel für die Modellierung eines Ohres dargestellt. Die für die
Bildung des Ohres wesentlichen Geometrieteile sind dabei jeweils rot hervorgehoben.
Abbildung 51 Die Modellierung des Ohres in Frontal-, Rück- und Profilansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Das control mesh, das der fein aufgelösten Geometrie in Abbildung 51 zugrunde liegt, zeigt
die folgende Abbildung 52.
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 48 -
Abbildung 52 Das control mesh des Ohres in Frontal-, Rück- und Profilansicht
Zum besseren Vergleich ist auch hier in beiden Abbildungen der jeweils identische Bereich
rot markiert.
Wie bereits dargestellt, teilt Bammes das äußere Ohr in Ohrmuschel, Ohrleiste,
Muschelgrube, Ecke, Ohrläppchen, Gegenleiste und Gegenecke (vgl. 4.2.4.1). Unter dem
Aspekt ihrer Modellierung werden diese Teile im Folgenden noch einmal näher betrachtet.
In der Abbildung 53 sind die für die Ohrleiste wesentlichen Bereiche der Geometrie
dargestellt und farbig markiert.
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 49 -
Abbildung 53 Die Modellierung der Ohrleiste in Frontal-, Rück- und Profilansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Wie bereits dargestellt, charakterisiert Bammes die Ohrleiste als einen umgekrempelten
Rahmen (vgl. [Ba02, Seite 430]), womit ein wesentlicher Aspekt angesprochen wird, der bei
der Modellierung zu berücksichtigen ist. Wie in der Abbildung 53 dargestellt, orientiert sich
der Verlauf der Geometrie hier am äußeren Muschelrand und weist einen runden Querschnitt
auf. Weiterhin ist bei der Modellierung auch das Entspringen der Ohrleiste „aus der Tiefe der
Muschelgrube und aus der seitlichen Wangenhaut“ [Ba02, Seite 430] zu berücksichtigen. Die
für die Umsetzung dieses Aspektes relevanten Geometrieteile sind in der Abbildung 53 grün
hervorgehoben.
Die Gegenleiste ist die zweite bogige Auffaltung der Ohrmuschel. In der Abbildung 54 wird
eine mögliche Modellierung der Gegenleiste vorgestellt. Die relevanten Geometrieteile sind
wiederum rot markiert.
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 50 -
Abbildung 54 Die Modellierung der Gegenleiste in Frontal-, Perspektiv- und Profilansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Ein bei der Modellierung der Gegenleiste zu beachtender Aspekt ist im oberen Teil die
Aufgabelung in die zwei Äste, die die dreieckige Grube umschließen. Im Rahmen der
Modellierung kann dieser Aspekt durch eine entsprechende horizontale und vertikale
Aufteilung des Geometrieverlaufes in diesem Bereich umgesetzt werden.
Die Modellierung der dreieckigen Grube ist in der folgenden Abbildung 55 dargestellt, wobei
die für die Modellierung wesentlichen Teile wiederum farbig hervorgehoben sind.
Abbildung 55 Die Modellierung der dreieckigen Grube in Frontal-, Perspektiv- und Profilansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 51 -
Die dreieckige Grube kann als Absenkung der entsprechenden Geometrieteile umgesetzt
werden. Mit Bezug auf die Modellierung bedeutet dies ein - im Vergleich zur benachbarten
Geometrie - Verschieben der Geometrie nach innen.
Die Abbildung 56 stellt eine mögliche Modellierung des Ohrläppchens vor, wobei die für die
Modellierung wesentlichen Teile wiederum farbig markiert sind.
Abbildung 56 Die Modellierung des Ohrläppchens in Frontal-, Rück- und Profilansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Die Modellierung dieses Bereiches orientiert sich an der Ohrmuschel, an der das Ohrläppchen
nach unten anhängt (vgl. 4.2.4.1). Für die Umsetzung bedeutet dies eine - im Vergleich zur
benachbarten Geometrie - Verschiebung der entsprechenden Geometrie nach unten.
Die Ecke wird als knorpeliges Höckerchen beschrieben (vgl. 4.2.4.1). Ein Beispiel für die
Modellierung dieses Bereiches ist in der Abbildung 57 farbig dargestellt.
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 52 -
Abbildung 57 Die Modellierung der Ecke in Frontal-, Perspektiv- und Profilansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Die Modellierung der Ecke kann durch das Verschieben der Geometrie nach außen - im
Vergleich zur benachbarten Geometrie - umgesetzt werden.
In der folgenden Abbildung 58 ist eine mögliche Modellierung der Gegenecke dargestellt,
auch hier sind die wesentlichen Geometrieteile rot hervorgehoben.
Abbildung 58 Die Modellierung der Gegenecke in Frontal-, Perspektiv- und Profilansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Der Verlauf der Geometrie hier orientiert sich am Verlauf der Gegenleiste (vgl. Abb. 54), da
die Gegenecke von der Gegenleiste aufgenommen wird (vgl. 4.2.4.1).
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 53 -
In der Abbildung 59 ist die für die Modellierung der Muschelgrube relevante Geometrie
farbig dargestellt. Die Modellierung wird hier durch eine Verschiebung der Geometrie nach
innen umgesetzt.
Abbildung 59 Die Modellierung der Muschelgrube in Frontal-, Perspektiv- und Profilansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben
Abschließend soll im Folgenden das Modell eines menschlichen Kopfes als Ganzes
vorgestellt werden.
4.3 Das Modell eines menschlichen Kopfes Die Modellierung des hier vorgestellten Kopfes erfolgte unter Berücksichtigung der zuvor
dargestellten anatomischen Grundlagen eines menschlichen Kopfes (vgl. die Punkte 3 und 4).
In den drei folgenden Abbildungen 60, 61 und 62 sind verschiedene Ansichten dieses Modells
veranschaulicht. Auf der linken Seite ist das Modell jeweils ohne Hervorhebung des zugrunde
liegenden control meshes, auf der rechten Seite mit Hervorhebung des zugrunde liegenden
control meshes dargestellt.
Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie
- 54 -
Abbildung 60 Das Modell eines menschlichen Kopfes in Frontalansicht, das control mesh ist auf der rechten Seite in Form von Linien hervorgehoben
Abbildung 61 Das Modell eines menschlichen Kopfes in Profilansicht, das control mesh ist auf der rechten Seite in Form von Linien hervorgehoben
Abbildung 62 Das Modell eines menschlichen Kopfes in Perspektivansicht, das control mesh ist auf der rechten Seite in Form von Linien hervorgehoben
Zusammenfassung, Fazit und Ausblick
- 55 -
5 Zusammenfassung, Fazit und Ausblick
5.1 Zusammenfassung und Fazit Zielstellung der vorliegenden Arbeit war die Modellierung eines menschlichen Kopfes auf
Grundlage der menschlichen Anatomie. Ausgangspunkt dabei war eine Begriffsbestimmung
der menschlichen Anatomie im Sinne der Künstleranatomie. Als wesentliche anatomische
Grundlagen des menschlichen Kopfes wurden im Einzelnen folgende Aspekte aufgegriffen
und charakterisiert: die Proportionen, der Schädel, die Muskulatur, die Haut und das Fett
sowie ausgewählte Teilformen des Kopfes. Auf Basis der anatomischen Grundlagen der
aufgegriffenen Teilformen (des Auges, der Nase, des Mundes und des Ohres) wurde jeweils
eine mögliche Modellierung dieser Teilformen dargestellt. Aufbauend hierauf wurde im
Anschluss das Modell eines menschlichen Kopfes als Ganzes vorgestellt. Als technische
Grundlage für die Modellierung wurden in dieser Diplomarbeit subdivision surfaces
verwendet. In diesem Zusammenhang erfolgte eine kurze Beschreibung der wesentlichen
technischen Grundlagen von subdivision surfaces.
Wie die Arbeit zeigen konnte, stellt die Berücksichtigung der menschlichen Anatomie eine
wesentliche Voraussetzung für die Modellierung eines menschlichen Kopfes dar. Zudem
erwies sich die verwendete technische Grundlage (subdivision surfaces) als gut geeignet für
die Umsetzung der Modellierung.
5.2 Ausblick In der vorliegenden Arbeit wurde die Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage
der menschlichen Anatomie vorgestellt, wobei, wie oben dargestellt, die Bedeutung der
anatomischen Grundlagen in diesem Zusammenhang deutlich wurde.
Mit Blick auf mögliche Anwendungen in der Praxis kann die Modellierung eines
menschlichen Kopfes als ein wichtiger Ausgangspunkt betrachtet werden. So hebt Popovic
zum Beispiel die folgenden Anwendungsbereiche hervor: Education, Entertainment, Human-
computer interaction und Teleconferencing (vgl. [Po00, Seite 52ff.]). Vor allem in Bezug auf
den Anwendungsbereich Entertainment stellt Popovic fest, dass „In digital filmmaking and
videogame design, creating realistic human characters is perhaps the greatest open challange.“
[Po00, Seite 52 - 54]. Er sieht hier insbesondere den Bedarf an „More sophisticated models of
human motion and appearance“ [Po00, Seite 54]. Neben der Erscheinung (appearance) betont
Zusammenfassung, Fazit und Ausblick
- 56 -
Popovic in diesem Zusammenhang also auch die Bewegung (human motion) und somit die
Animation als möglichen Anwendungsbereich für das Modell eines menschlichen Kopfes.
Die Modellierung eines menschlichen Kopfes ist damit ein unerlässlicher Ausgangspunkt für
eine mögliche spätere Animation, dieser Anwendungsaspekt wird in der Fachliteratur als
facial animation bezeichnet (vgl. z.B. [RP06]). Eine wichtige Voraussetzung hierfür ist unter
anderem eine möglichst realistische Simulierung von mimischen Ausdrücken (wie z.B.
Lächeln und Ekel). Zur Veranschaulichung dieses Aspektes sind in der folgenden Abbildung
einige Beispiele hierfür dargestellt. Grundlage ist der im Rahmen dieser Arbeit modellierte
menschliche Kopf. Diese in der Abbildung 63 dargestellten Modelle eines menschlichen
Kopfes befinden sich auch als hochwertige Ausdrucke im Anhang dieser Arbeit.
Abbildung 63 Das Modell eines menschlichen Kopfes bei der Simulierung der mimischen Ausdrücke Lächeln (A), Wut (B) und Ekel (C)
Darüberhinaus kann der in dieser Diplomarbeit vorgestellte Handlungsablauf für die
Modellierung eines menschlichen Kopfes, der die menschliche Anatomie als wesentliche
Grundlage versteht, auch eine Vorgehensweise für die Modellierung von anderen
menschlichen Körperteilen sein.
Geht man von den dargestellten Positionen aus, so ist der Filmbereich ein wesentlicher
Anwendungsbereich für das Modell eines menschlichen Kopfes. Die Modellierung des
Kopfes eines Schauspielers könnte in diesem Zusammenhang eine konkrete Anwendung
darstellen.
Dieser Aspekt soll im folgenden praktischen Teil aufgegriffen und umgesetzt werden.
Modellierung des menschlichen Kopfes eines Schauspielers
- 57 -
6 Modellierung des menschlichen Kopfes eines Schauspielers
6.1 Einführung Zielstellung des praktischen Teils dieser Diplomarbeit ist, wie bereits dargestellt, die
Modellierung des menschlichen Kopfes eines Schauspielers. Konkret wurde sich dabei am
Schauspieler Bruce Willis orientiert. Grundlage für diese Modellierung waren neben Bildern
aus verschiedenen Filmen, in denen Bruce Willis als Schauspieler im fortgeschrittenen Alter2
6.2 Ausgewählte anatomische Grundlagen des Kopfes von Bruce Willis
mitwirkte, auch Bilder aus Internet-Quellen (z.B. die offizielle Fan-Seite von Bruce Willis).
Ausgehend von den Ergebnissen des theoretischen Teiles wurden bei der Umsetzung in
technischer Hinsicht subdivision surfaces eingesetzt.
Zunächst sollen einige für die Modellierung wesentliche anatomische Grundlagen des Kopfes
von Bruce Willis aufgegriffen werden.
Den im theoretischen Teil dieser Diplomarbeit dargestellten Positionen folgend sollen im
Folgenden beispielhaft einige wesentliche anatomische Grundlagen des Kopfes des
Schauspielers Bruce Willis dargestellt werden.
Zunächst werden einige wesentliche anatomische Merkmale hinsichtlich der Proportionen
von Bruce Willis, im Anschluss daran einige markante physiognomische Merkmale
vorgestellt.
6.2.1 Proportionen
In der folgenden Abbildung 64 ist ein Foto des Kopfes des Schauspielers Bruce Willis in
Frontalansicht dargestellt.
2 Da die anatomischen Merkmale eines menschlichen Kopfes auch altersabhängig sind (vgl. hier Punkt 3), ist
dieser Aspekt für die Umsetzung der Zielstellung des praktischen Teils relevant.
Modellierung des menschlichen Kopfes eines Schauspielers
- 58 -
Abbildung 64 Der Kopf von Bruce Willis in Frontalansicht (http://whenyourebored.files.wordpress.com/2008/03/img_6.jpg, 03.10.2008, 13:15)
Auf Grundlage dieses Fotos sollen im Folgenden einige wesentliche Aspekte hinsichtlich der
Proportionen des Kopfes von Bruce Willis charakterisiert werden. Die wesentlichen
proportionalen Merkmale sind hierzu in der folgenden Abbildung 65 dargestellt (vgl. hierzu
auch die Abb. 1).
Abbildung 65 Die wesentlichen proportionalen Merkmale des Kopfes von Bruce Willis in Frontalansicht (http://whenyourebored.files.wordpress.com/2008/03/img_6.jpg, 03.10.2008, 13:15, Beschriftung vom Autor)
Wie diese Abbildung zeigt, lassen sich im Vergleich zu den im theoretischen Teil dieser
Arbeit dargestellten Positionen hinsichtlich der Proportionen eines menschlichen Kopfes (vgl.
hier Punkt 3.1) folgende Besonderheiten in Bezug auf den Kopf von Bruce Willis feststellen:
die Augenachse ist nicht in der Mitte, sondern zum Scheitel hin verschoben,
Modellierung des menschlichen Kopfes eines Schauspielers
- 59 -
der Nasenstachel ist weniger als 2/3 Gesichtslängen vom Scheitel entfernt, also zum Scheitel hin verschoben,
der Abstand Scheitel - Haaransatz beträgt weniger als 1/6 Gesichtslängen und ist somit zum Scheitel hin verschoben.
Diese proportionalen Besonderheiten des Kopfes von Bruce Willis müssen bei der Umsetzung
entsprechend berücksichtigt werden.
6.2.2 Physiognomie
Im Folgenden sollen einige markante physiognomische Merkmale des Kopfes des
Schauspielers Bruce Willis vorgestellt werden. Ausgangspunkt hierfür sind die in der
Abbildung 66 dargestellten drei Fotos des Kopfes des Schauspielers Bruce Willis, rechts im
fortgeschrittenen Alter.
Abbildung 66 Der Kopf von Bruce Willis in Frontal- (links), Profil- (Mitte), sowie Frontalansicht im fortgeschrittenen Alter (rechts); (links und Mitte: Pulp Fiction (DVD), Universum Film (UFA), 2000.; rechts: http://whenyourebored.files.wordpress.com/2008/03/img_6.jpg, 03.10.2008, 13:15)
Ausgehend von den im theoretischen Teil dieser Diplomarbeit dargestellten Positionen
hinsichtlich der Physiognomie eines menschlichen Kopfes (vgl. hier Punkt 3.3 und 3.4) sind,
wie aus der Abbildung 66 ersichtlich ist, bei der Modellierung des Kopfes von Bruce Willis
folgende markante Merkmale zu berücksichtigen:
die Nasenlippenfurche ist im Ruhezustand stark ausgeprägt,
die Lidwangenfurche ist deutlich ausgeprägt,
die Unterlidfalte ist relativ stark ausgeprägt,
die Deckfalte hängt im Bereich des äußeren Augenwinkels bei beiden Augen über,
die Krähenfüße sind altersbedingt deutlich ausgeprägt,
Modellierung des menschlichen Kopfes eines Schauspielers
- 60 -
die horizontalen Stirnfalten sind im Ruhezustand altersbedingt deutlich als Linien sichtbar,
die Vertikalfalten der Stirnglatze sind im Ruhezustand altersbedingt deutlich als Furchen sichtbar,
das Kinn ist in Profilansicht markant ausgeprägt,
die Ohrleiste (äußeres Ohr) weist in Frontalansicht im unteren Drittel die stärkste Ausbuchtung auf und
die Nase ist in Profilansicht durch eine markante Form charakterisiert.
Zur besseren Veranschaulichung sind diese Merkmale abschließend in den drei folgenden
Abbildung 67, 68 und 69 beschriftet hervorgehoben.
Abbildung 67 Markante physiognomische Merkmale des Kopfes von Bruce Willis in Frontalansicht (Pulp Fiction (DVD), Universum Film (UFA), 2000.) (Beschriftung vom Autor)
Abbildung 68 Markante physiognomische Merkmale des Kopfes von Bruce Willis in Profilansicht (Pulp Fiction (DVD), Universum Film (UFA), 2000.) (Beschriftung vom Autor)
Modellierung des menschlichen Kopfes eines Schauspielers
- 61 -
Abbildung 69 Markante physiognomische Merkmale des Kopfes von Bruce Willis im fortgeschrittenen Alter in Frontalansicht (http://whenyourebored.files.wordpress.com/2008/03/img_6.jpg, 03.10.2008, 13:15) (Beschriftung vom Autor)
6.3 Modellierung des Kopfes von Bruce Willis Nachfolgend soll das Ergebnis des praktischen Teiles dieser Diplomarbeit, die Modellierung
des menschlichen Kopfes eines Schauspielers (orientiert an Bruce Willis), vorgestellt werden.
Grundlage für diese Modellierung sind neben den unter Punkt 6.2 genannten Aspekten auch
die zuvor im theoretischen Teil der Arbeit vorgestellten Positionen hinsichtlich der
Modellierung einzelner Teilformen eines menschlichen Kopfes.
Im Sinne möglicher Anwendungen werden hierauf aufbauend abschließend mögliche
Visualisierungen dieses Modells vorgestellt.
6.3.1 Ergebnis der Modellierung
Die folgende Abbildung 70 zeigt das Modell des Kopfes von Bruce Willis in Frontalansicht.
Zur besseren Veranschaulichung der Modellierung des Modells ist das zugrunde liegende
control mesh rechts in dieser Abbildung dargestellt.
Modellierung des menschlichen Kopfes eines Schauspielers
- 62 -
Abbildung 70 Das Modell des Kopfes von Bruce Willis in Frontalansicht, das control mesh ist auf der rechten Seite in Form von Linien hervorgehoben
Die Abbildung 71 zeigt die Profilansicht des Modells des Kopfes von Bruce Willis, rechts
wiederum das zugrunde liegende control mesh.
Abbildung 71 Das Modell des Kopfes von Bruce Willis in Profilansicht, das control mesh ist auf der rechten Seite in Form von Linien hervorgehoben
Eine Perspektivansicht des Modells des Kopfes von Bruce Willis ist in der nachfolgenden
Abbildung 72 dargestellt. Auch in dieser Abbildung ist auf der rechten Seite das control mesh
dargestellt.
Modellierung des menschlichen Kopfes eines Schauspielers
- 63 -
Abbildung 72 Das Modell des Kopfes von Bruce Willis in Perspektivansicht, das control mesh ist auf der rechten Seite in Form von Linien hervorgehoben
6.3.2 Mögliche Visualisierungen
Im Folgenden sollen abschließend einige mögliche Visualisierungen des zuvor vorgestellten
Modells des Kopfes von Bruce Willis präsentiert werden (vgl. Abb. 73, 74 und 75). Diese
können gleichzeitig auch als mögliche Anwendungsaspekte des Ergebnisses des praktischen
Teiles dieser Diplomarbeit verstanden werden (vgl. 5.2).
Abbildung 73 Visualisierungen des Modells des Kopfes von Bruce Willis in Frontalansicht (links) und Perspektivansicht (rechts) bei gleicher Beleuchtung, links ist eher ein lächelnder, rechts ein neutraler mimischer Ausdruck dargestellt
Modellierung des menschlichen Kopfes eines Schauspielers
- 64 -
Abbildung 74 Visualisierungen des Modells des Kopfes von Bruce Willis in Frontalansicht (links) und Perspektivansicht (rechts) (mit Kleidung) bei jeweils gleicher Beleuchtung und der Simulierung eines eher lächelnden mimischen Ausdrucks
Abbildung 75 Visualisierungen des Modells des Kopfes von Bruce Willis in Perspektivansicht (mit Kleidung) bei jeweils unterschiedlicher Beleuchtung und der Simulierung eines eher lächelnden mimischen Ausdrucks
Zusätzlich zu den hier dargestellten Visualisierungen des Modells des Kopfes von Bruce
Willis sind dem Anhang noch weitere mögliche Visualisierungen beigefügt.
Literaturverzeichnis
- 65 -
7 Literaturverzeichnis
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Abbildungsverzeichnis
- 66 -
8 Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1 Die Frontalansicht des Kopfes eines erwachsenen Menschen [Ba02, Seite 94] ................ 7
Abbildung 2 Die Profilansicht des Kopfes eines erwachsenen Menschen [Ba02, Seite 95] .................. 8
Abbildung 3 Die Frontalansicht eines menschlichen Schädels [Ba02, Seite 412] .................................. 9
Abbildung 4 Die Profilansicht eines menschlichen Schädels [Ba02, Seite 413] .................................. 10
Abbildung 5 Die Muskeln des Kopfes in Frontalansicht [Ba02, Seite 423] ......................................... 13
Abbildung 6 Die Muskeln des Kopfes in Profilansicht [Ba02, Seite 423] ............................................ 14
Abbildung 7 Die formbildenden Faktoren der Gesichtsoberfläche [Ba02, Seite 441] .......................... 16
Abbildung 8 Die Oberflächenbildung des Mundes [Ba02, Seite 442] ................................................. 17
Abbildung 9 Subdivision angewendet auf einen Quader mit 0 (A), 1 (B), 2 (C) und 5 (D) subdivision Schritten, das mesh ist in Form von Linien hervorgehoben .................................................................. 20
Abbildung 10 Subdivision angewendet auf einen Quader mit 0 (A), 1 (B), 2 (C) und 5 (D) subdivision Schritten, das control mesh ist hervorgehoben ...................................................................................... 20
Abbildung 11 Verschiedene Modifikationen des control meshes (A ist das nicht modifizierte Original) ............................................................................................................................................................... 21
Abbildung 12 Die anatomischen Grundlagen des Auges [Ba02, Seite 426] ......................................... 22
Abbildung 13 Die Modellierung des Auges in Profil- und Frontalansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .................................................................................. 23
Abbildung 14 Das control mesh des Auges in Profil- und Frontalansicht ............................................ 23
Abbildung 15 Die Modellierung der Deckfalte in Profil- und Frontalansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .................................................................................. 24
Abbildung 16 Die Modellierung des Oberlides in Profil- und Frontalansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .................................................................................. 24
Abbildung 17 Die Modellierung des Oberlidrandes in Profil- und Frontalansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .................................................................................. 25
Abbildung 18 Die Modellierung des Unterlides in Profil- und Frontalansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .................................................................................. 25
Abbildung 19 Die Modellierung des Unterlidrandes in Profil- und Frontalansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .................................................................................. 26
Abbildung 20 Die Modellierung der Unterlidfalte in Profil- und Frontalansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .................................................................................. 27
Abbildung 21 Die Modellierung der Wangenfalte in Profil- und Frontalansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .................................................................................. 27
Abbildung 22 Die Aufteilung der Nase [FS06, Seite 404] .................................................................... 28
Abbildung 23 Die anatomischen Grundlagen der Nase [Ba02, Seite 427] ........................................... 29
Abbildung 24 Die Modellierung der Nase in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .............................................................................. 30
Abbildung 25 Das control mesh der Nase in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht .......................... 30
Abbildung 26 Die Modellierung der Wurzel in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .................................................................... 31
Abbildungsverzeichnis
- 67 -
Abbildung 27 Die Modellierung des Rückens in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .................................................................... 32
Abbildung 28 Die Modellierung der Spitze in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .............................................................................. 32
Abbildung 29 Die Modellierung des Flügels in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .................................................................... 33
Abbildung 30 Die Modellierung der Basis in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .............................................................................. 33
Abbildung 31 Die Muskelgrundlage der Ober- und Unterlippe in Profil- und Frontansicht [Ba02, Seite 428] ........................................................................................................................................................ 34
Abbildung 32 Die Modellierung der Ober- und Unterlippe in Profil- und Frontalansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .................................................................... 35
Abbildung 33 Das control mesh der Ober- und Unterlippe in Profil- und Frontalansicht .................... 36
Abbildung 34 Die Modellierung der Ober- und Unterlippe in Profil- und Frontalansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .................................................................... 36
Abbildung 35 Die Modellierung des Lippenhöckerchens in Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .................................................................... 37
Abbildung 36 Die Modellierung der Einkerbung des Oberlippenrandes in Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben ................... 38
Abbildung 37 Die Modellierung der Einschneidung des Unterlippenrandes in Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben ................... 38
Abbildung 38 Die Modellierung des Mundspaltes in Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .............................................................................. 39
Abbildung 39 Die Modellierung des Mundspaltes in Frontal- und Perspektivansicht bei offenem Mund, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben ...................................... 39
Abbildung 40 Die Modellierung der Mundregion in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben ........................................................ 40
Abbildung 41 Das control mesh der Mundregion in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht ............... 40
Abbildung 42 Die Modellierung des Philtrums in Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .................................................................................. 41
Abbildung 43 Die Modellierung der Nasenlippenfurche in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben ........................................................ 42
Abbildung 44 Die Modellierung der Nasenlippenfurche in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht beim mimischen Ausdruck Lächeln, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben 42
Abbildung 45 Die Modellierung der Kinnlippenfurche in Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .................................................................... 43
Abbildung 46 Die Modellierung der Kinnlippenfurche in Frontal- und Perspektivansicht beim mimischen Ausdruck Ekel, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben ..... 44
Abbildung 47 Die Modellierung der Mundwinkel in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben ........................................................ 44
Abbildung 48 Die Modellierung der Mundwinkellinie in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben ........................................................ 45
Abbildungsverzeichnis
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Abbildung 49 Die Modellierung der Mundwinkellinie in Profil-, Frontal- und Perspektivansicht beim mimischen Ausdruck Lächeln, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben 45
Abbildung 50 Die Darstellung des Ohres in Frontal-, Rück- und Profilansicht [Ba02, Seite 430] ....... 46
Abbildung 51 Die Modellierung des Ohres in Frontal-, Rück- und Profilansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .................................................................................. 47
Abbildung 52 Das control mesh des Ohres in Frontal-, Rück- und Profilansicht ................................. 48
Abbildung 53 Die Modellierung der Ohrleiste in Frontal-, Rück- und Profilansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .............................................................................. 49
Abbildung 54 Die Modellierung der Gegenleiste in Frontal-, Perspektiv- und Profilansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .................................................................... 50
Abbildung 55 Die Modellierung der dreieckigen Grube in Frontal-, Perspektiv- und Profilansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben ........................................................ 50
Abbildung 56 Die Modellierung des Ohrläppchens in Frontal-, Rück- und Profilansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .................................................................... 51
Abbildung 57 Die Modellierung der Ecke in Frontal-, Perspektiv- und Profilansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .............................................................................. 52
Abbildung 58 Die Modellierung der Gegenecke in Frontal-, Perspektiv- und Profilansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben .................................................................... 52
Abbildung 59 Die Modellierung der Muschelgrube in Frontal-, Perspektiv- und Profilansicht, das control mesh ist schematisch in Form von Linien hervorgehoben ........................................................ 53
Abbildung 60 Das Modell eines menschlichen Kopfes in Frontalansicht, das control mesh ist auf der rechten Seite in Form von Linien hervorgehoben ................................................................................. 54
Abbildung 61 Das Modell eines menschlichen Kopfes in Profilansicht, das control mesh ist auf der rechten Seite in Form von Linien hervorgehoben ................................................................................. 54
Abbildung 62 Das Modell eines menschlichen Kopfes in Perspektivansicht, das control mesh ist auf der rechten Seite in Form von Linien hervorgehoben ........................................................................... 54
Abbildung 63 Das Modell eines menschlichen Kopfes bei der Simulierung der mimischen Ausdrücke Lächeln (A), Wut (B) und Ekel (C) ....................................................................................................... 56
Abbildung 64 Der Kopf von Bruce Willis in Frontalansicht (http://whenyourebored.files.wordpress.com/2008/03/img_6.jpg, 03.10.2008, 13:15) ........................ 58
Abbildung 65 Die wesentlichen proportionalen Merkmale des Kopfes von Bruce Willis in Frontalansicht (http://whenyourebored.files.wordpress.com/2008/03/img_6.jpg, 03.10.2008, 13:15, Beschriftung vom Autor) ....................................................................................................................... 58
Abbildung 66 Der Kopf von Bruce Willis in Frontal- (links), Profil- (Mitte), sowie Frontalansicht im fortgeschrittenen Alter (rechts); (links und Mitte: Pulp Fiction (DVD), Universum Film (UFA), 2000.; rechts: http://whenyourebored.files.wordpress.com/2008/03/img_6.jpg, 03.10.2008, 13:15) .............. 59
Abbildung 67 Markante physiognomische Merkmale des Kopfes von Bruce Willis in Frontalansicht (Pulp Fiction (DVD), Universum Film (UFA), 2000.) (Beschriftung vom Autor) ............................... 60
Abbildung 68 Markante physiognomische Merkmale des Kopfes von Bruce Willis in Profilansicht (Pulp Fiction (DVD), Universum Film (UFA), 2000.) (Beschriftung vom Autor) ............................... 60
Abbildung 69 Markante physiognomische Merkmale des Kopfes von Bruce Willis im fortgeschrittenen Alter in Frontalansicht (http://whenyourebored.files.wordpress.com/2008/03/img_6.jpg, 03.10.2008, 13:15) (Beschriftung vom Autor) ............................................................................................................................................ 61
Abbildungsverzeichnis
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Abbildung 70 Das Modell des Kopfes von Bruce Willis in Frontalansicht, das control mesh ist auf der rechten Seite in Form von Linien hervorgehoben ................................................................................. 62
Abbildung 71 Das Modell des Kopfes von Bruce Willis in Profilansicht, das control mesh ist auf der rechten Seite in Form von Linien hervorgehoben ................................................................................. 62
Abbildung 72 Das Modell des Kopfes von Bruce Willis in Perspektivansicht, das control mesh ist auf der rechten Seite in Form von Linien hervorgehoben ........................................................................... 63
Abbildung 73 Visualisierungen des Modells des Kopfes von Bruce Willis in Frontalansicht (links) und Perspektivansicht (rechts) bei gleicher Beleuchtung, links ist eher ein lächelnder, rechts ein neutraler mimischer Ausdruck dargestellt ............................................................................................................ 63
Abbildung 74 Visualisierungen des Modells des Kopfes von Bruce Willis in Frontalansicht (links) und Perspektivansicht (rechts) (mit Kleidung) bei jeweils gleicher Beleuchtung und der Simulierung eines eher lächelnden mimischen Ausdrucks ................................................................................................. 64
Abbildung 75 Visualisierungen des Modells des Kopfes von Bruce Willis in Perspektivansicht (mit Kleidung) bei jeweils unterschiedlicher Beleuchtung und der Simulierung eines eher lächelnden mimischen Ausdrucks ........................................................................................................................... 64
Erklärung
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9 Erklärung
Hiermit erkläre ich, dass die vorliegende Diplomarbeit von mir selbst ohne fremde Hilfe
erstellt wurde. Alle benutzten Quellen sind im Literaturverzeichnis aufgeführt. Diese
Arbeit hat in dieser oder ähnlicher Form noch keinem anderen Prüfungsausschuss
vorgelegen.
Sebastian Meckelmann
Brandenburg, 20.10.2008
das Modell des Kopfes von Bruce Willis vor einer amerikani-schen Flagge
gleichmäßige Beleuchtung des Modells des Kopfes von Bruce Willis (Simulierung eines eher lächelnden Ausdrucks)
frontale Beleuchtung des Modells des Kopfes von Bruce Willis
gleichmäßige Beleuchtung des Modells des Kopfes von Bruce Willis
frontale Beleuchtung des Modells des Kopfes von Bruce Willis (Simulierung eines eher lächelnden Ausdrucks)
gleichmäßige Beleuchtung des Modells des Kopfes von Bruce Willis (Simulierung eines eher lächelnden Ausdrucks)
frontale Beleuchtung des Modells des Kopfes von Bruce Willis (Simulierung eines eher lächelnden Ausdrucks)
gleichmäßige Beleuchtung des Modells des Kopfes von Bruce Willis (Simulierung eines eher lächelnden Ausdrucks)
frontale Beleuchtung des Modells des Kopfes von Bruce Willis (Simulierung eines eher lächelnden Ausdrucks)
gleichmäßige Beleuchtung des Modells des Kopfes von Bruce Willis (Simulierung eines eher lächelnden Ausdrucks)
frontale Beleuchtung des Modells des Kopfes von Bruce Willis (Simulierung eines eher lächelnden Ausdrucks)
gleichmäßige Beleuchtung des Modells des Kopfes von Bruce Willis (Simulierung eines eher lächelnden Ausdrucks)
das Modell eines menschlichen Kopfes (Simulierung des mimischen Ausdrucks Lächeln)
das Modell eines menschlichen Kopfes (Simulierung des mimischen Ausdrucks Ekel)
das Modell eines menschlichen Kopfes (Simulierung des mimischen Ausdrucks Wut)