Eintauchen in die dritte Dimension
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Eintauchen in die dritte Dimension
Digital Video Publisher 3· 2003 Cinema 4D R8: Modeling- Animation- und Rendering-Software von Maxon Eintauchen in die dritte Dimension Cinema 4D war schon immer eine äusserst vielseitige und trotzdem einfach zu bedienende Software für 3-D-Modeling, -Animation und -Rendering. Für die Version 8.0 wurde Cinema 4D komplett überarbeitet und verfügt nun über einen modularen Aufbau. ALEXANDER GRAF Virtual Reality ist aus unserer Welt kaum mehr wegzudenken. 3-D-Programme sind in den letzten Jahren so leistungsstark geworden, dass die Grafiken und Animationen oft kaum mehr von echten Fotos oder Filmen unterschieden werden können. Hollywood lässt mit der 3-D-Animationstechnologie die Dinosaurier wieder aufleben und setzt sie für Spezialeffekte ein. Die Industrie optimiert Produkte dank 3-D-Modeling und -Simulation in der Entwicklung. Auch die Produktdesigner profitieren von den realitätsnahen Rendermöglichkeiten zu Präsentationszwecken. In der Werbung sind 3-D-Animationen oft anzutreffen. So werden beispielsweise Werbespots für Autos gedreht, von denen noch nicht mal ein Prototyp existiert. Was ist neu in Cinema 4D? Maxon bietet mit Cinema 4D schon seit einigen Jahren eine leistungsstarke Software für 3-D-Modellierung und -Animation an. Die riesige Funktionsvielfalt und die fast unbeschränkten Möglichkeiten machen aus Cinema 4D eine Software, die sich nicht in wenigen Stunden erlernen lässt. Im Vergleich zu anderen 3-D-Programmen gilt Cinema 4D trotzdem als sehr benutzerfreundlich. Viele Parameter lassen sich über Greifer einstellen. Dies ist auch für Anfänger interessant, die mit numerischen Eingabefeldern nicht viel anfangen können. Bekannt ist Cinema 4D für den Renderer, der qualitativ hochwertige Ergebnisse bei akzeptabler Renderzeit liefert. Ein weiterer Vorteil von Cinema 4D sind die vielfältigen Import- und Exportformate. Vor allem die Zusammenarbeit mit dem Compositingprogramm After Effects von Adobe ist vorbildlich. Die Bildkanäle werden in separate Ebenen exportiert, sodass nachträgliche Farbkorrekturen oder Effekte problemlos vorgenommen werden können. Dank Exportmöglichkeiten für Flash und Shockwave 3D können die Arbeiten auch im Internet publiziert werden. ein Dialogfenster öffnen, um Zugriff auf die Parameter zu bekommen. Das Fenster konnte anschliessend mit der OK-Schaltfläche wieder geschlossen werden. Der neue Attribute-Manager ist immer sichtbar und passt sich automatisch dem selektierten Objekt, Tag oder Material an und zeigt alle spezifischen Informationen und Parameter. Zusammen mit der ebenfalls neu hinzugekommenen Multi-Selektion ist es nun möglich, in einem Schritt verschiedene Objekte um ein bestimmtes Mass zu verschieben oder zu drehen. Für das Modellieren von organischen Körpern in einer 3-D-Software eignet sich der Hyper-Nurbs-Generator. HyperNurbs verwendet einen Algorithmus, der Objekte unterteilt und diese dabei abrundet. Dieses Verfahren wird auch Subdivision Surfaces genannt. In Cinema 4D sind Hyper-Nurbs schon länger vertreten. Neu ist die Möglichkeit, die einzelnen Punkte, Kanten und Polygone zu gewichten. Mit dem Werkzeug kann reguliert werden, wie stark das Hyper-Nurbs-Netz auf den selektierten Bereich wirken soll. Endlich lassen sich sehr leicht weiche Übergänge mit harten Kanten oder spitzen Ecken kombinieren, was sonst nur mit dem aufwändigeren Polygonmodeling realisierbar ist. In Cinema 4D kann die Gewichtung sowohl interaktiv mit Mausbewegungen als auch über einen Regler festgelegt werden. Damit auch Kanten gewichtet werden können, wurde in Cinema 4D der Kantenmodus von Version 5 wieder eingeführt. Dabei wurden gleich einige Kantenwerkzeuge implementiert. So lassen sich diese nun ganz leicht fasen oder mit Rundungen Neues in der Version 8 In Cinema 4D, der Basissoftware, gibt es einige grössere Neuerungen zu verzeichnen. Entscheidend für die Verbesserung des Workflows sind jedoch die vielen kleinen Details, die die aktuelle Version bringt. Dazu gehört der neu eingeführte Attribute-Manager. Bei den bisherigen Versionen von Cinema 4D musste man mittels Doppelklick Der neue Attribute-Manager passt sich dem selektierten Objekt an. Durch die Gewichtung von Hyper-Nurbs können weiche Übergänge und harte Kanten auch ohne Polygonmodeling beliebig kombiniert werden. versehen. Es sind auch neue SplineDeformatoren hinzugekommen. Für kleinere Morphinganwendungen muss nicht gleich auf das Modul Mocca zurückgegriffen werden. Zwei Splines genügen, wobei die eine als Referenz dient und die andere für die Verformung zuständig ist. Natürlich sind alle Parameter mit Keyframes animierbar. Im Bereich Animation hat Maxon einige Neuigkeiten zu bieten. Die Zeitleiste wurde komplett überarbeitet und verfügt nun anstelle der Raum- und Zeitkurven über so genannte F-Kurven. Diese erlauben ein sehr übersichtliches und trotzdem exaktes Bearbeiten des Interpolationsverhaltens zwischen den Keyframes. Importierter Sound kann nun in der Zeitleiste abgespielt werden. Das vereinfacht Animationen, die auf einen vorproduzierten Sound abgestimmt werden müssen. Arbeitsteilung Die Arbeit mit 3-D-Software lässt sich im Allgemeinen in verschiedene Phasen unterteilen. Nach dem Ausarbeiten der Idee und dem Skizzieren des Entwurfes beginnt man mit der Modellierung und der anschliessenden Texturierung der Objekte. Weiter geht es mit dem Gestalten und Ausleuchten der Szene. Als Nächstes kommt die Königsdisziplin der 3-D-Arbeit, das Animieren der Charaktere. Im letzten Schritt, dem Rendern, wird die Arbeit dem Publikum oder Kunden zugänglich gemacht. Cinema 4D besitzt keinen separaten Modeler oder Renderer, wie sie aus anderen 3-D-Programmen bekannt sind. Alle Arbeiten können im selben Programm erledigt werden. Durch die riesige Funktionsvielfalt gibt es entsprechend viele Paletten. Beim Modellieren braucht man jedoch nicht die gleichen Werkzeuge wie beim Animieren. Deshalb hat Maxon nützliche Layoutvoreinstellungen bereitgestellt, die sich durch eigene Sets ergänzen lassen. So genügt ein Klick, um die für den nächsten Arbeitsschritt notwendigen Paletten zu laden und ins Layout einzupassen. Programmieren ohne Programmierkenntnisse Mit dem XPresso-Editor ist ein mächtiges Werkzeug hinzugekommen, das die Möglichkeiten der Programmierumgebung Coffee auch für die weniger Programmierfreudigen zugänglich macht. Bei XPresso handelt es sich jedoch nicht um eine neue Programmiersprache. Es ist vielmehr ein grafischer Editor mit vielen vorgefertigten CoffeeScripts, die man zu den gewünschten Schaltungen zusammenstellen kann. In praktisch jeder Animation gibt es Bewegungen, die von der Umgebung abhängig sind. Ein Schlag löst Vibrationen aus, und diese wirbeln Staub auf. Mit XPresso können solche Abhängigkeiten sehr einfach realisiert werden. So lässt sich beispielsweise ein ganzer Verbrennungsmotor mit XPresso in Bewegung setzen, ohne dass man ein Keyframe setzen muss. Das zusätzlich erhältliche Modul «ThinkingParticles» wird ebenfalls mit XPresso gesteuert. Damit lassen sich nun auch die kompliziertesten Explosionen im Zylinder und die durch das Rohr entweichenden Abgase mit in die Animation einbinden. Module erweitern die Leistung Schon das Basisprogramm Cinema 4D bietet in vielen Bereichen mehr als die Vorgängerversion. Um den Leistungsumfang nochmals zu steigern, hat 57 Digital Video Publisher 3· 2003 Mit dem neuen XPresso können ohne Programmierkenntnisse komplizierte Scripts erstellt werden. Maxon diverse Module im Angebot. Die Auswahl reicht dabei vom 3-DMalprogamm über die Simulation von Kräften bis hin zu Partikelsystemen. Jedes dieser Module integriert sich nahtlos in Cinema 4D. Der Kunde kann sich die Software individuell zusammenstellen oder eines der angebotenen Bundles kaufen. Der Advanced Renderer ist ein Modul, welches dem bereits sehr guten Renderer noch einige Profi-Extras hinzufügt. Einerseits können damit verschiedene Posteffekte wie Glanzlichter, Glühen oder Linseneffekte auf das Bild gezaubert werden. Eindrückliche Resultate entstehen auch mit dem neuen Effekt für die Tiefenunschärfe, der mit vielen Eingriffs- und Animationsmöglichkeiten daherkommt. Andererseits sind die bereits aus der Version 7 bekannten Features wie Caustics und Radiosity nun nur noch dem Anwender des Advanced Renderers vobehalten. Mit dem NET-Renderer können zeitaufwändige Renderaufträge im Netzwerk auf verschiedene Computer verteilt werden. Für das Texturieren komplizierter Modelle wünscht man sich oft, man könne direkt auf das Objekt malen. BodyPaint 3D ist eine eigenständige 3-D-Mal- und Texturierungssoftware. Als Modul integriert sich BodyPaint 3D jedoch nahtlos in Cinema 4D. Wie in den üblichen Bildbearbeitungsprogrammen kann man nun mit Ebenen, Ebenenmasken, Filtern, Pinseln, Zauberstab Oberflächen gestalten. Es stehen Hunderte von vorgefertigten Pinseln zur Verfügung. Ein besonders interessantes Feature ist das Malen mit den so genannten MultiBrushes. Diese ermöglichen ein gleichzeitiges Malen in verschiedenen Kanälen. Während auf dem Farbkanal eine rote Wunde aufs Gesicht gemalt wird, kann gleichzeitig im Reliefkanal die entsprechende Unebenheit eingefügt werden. Sowohl das Malen als auch das Mappen geschehen in Echtzeit. Speziell für Motion Capturing und Charakteranimationen ist das neue Modul Mocca entwickelt worden. Mocca bietet leistungsfähige Werkzeuge für das Erstellen von Bone-Hierarchien und zur Steuerung der neu eingeführten Soft IK. Anstatt der starren Gelenkund Winkelbeschränkungen verwendet die neuartige Inverse-Kinematik-Funktionalität dynamische oder elastische Vektoren. Dieses System generiert sehr natürliche Bewegungen, insbesondere weil auch zusätzliche Effekte wie Gravitation mit einbezogen werden können. Dank neuen Spezialobjekten können Posen und Bewegungen viel leichter gemorpht werden. Der PoseMixer erstellt dazu für jeden gewünschten Zielzustand einen Regler, mit welchem die verschiedenen Zustände gemischt werden können. Für physikalisch korrekte Simulationen kommt das Modul Dynamics zum Zuge. Hier werden Objekten Massen zugewiesen, damit sich diese dann, unter Einfluss von Gravitation, Wind Im Advanced Renderer stehen verschiedene Posteffekte wie Tiefenunschärfe und Farbkorrekturen zur Auswahl. Mit diversen Parametern können die Effekte angepasst werden. und Kollisionen richtig verhalten. Daneben kann man Federkräfte auf Objekte einwirken lassen oder Stoffe simulieren. Wehende Fahnen sind somit kein Problem mehr. Mit wenigen Klicks sind Windrichtung und -stärke geändert, ohne Hunderte von Keyframes anzupassen. Neben den normalen Partikelfunktionen in Cinema 4D hat Maxon das Modul Thinking Particles im Sortiment. Dieses ist komplett in XPresso integriert und bietet somit einen modularen Aufbau mit beliebiger Komplexität. Ereignisbasierte Partikelemissionen mit Kollisionserkennung und beliebigen Modifikatoren sind nun kein Problem mehr. Gute Kenntnisse von XPresso sind für solche Anwendungen jedoch Pflicht. Sowohl mit dem normalen Partikelsystem wie auch mit Thinking Particles arbeitet das Modul PyroCluster. Der Shader verwandelt Partikel in realistische Wolken, Rauch, Feuer und Explosionen. Mit diversen Parametern lassen sich Eigenschaften wie Verhalten über Zeit, Alter und Distanz definieren, damit sich die kleine, gelbe Flamme in dicken, schwarzen Rauch verwandelt. Da es sich um volumetrische Effekte handelt, empfangen die Partikel Licht und werfen Schatten. Fazit Die Basisversion von Cinema 4D genügt für die meisten Anwendungen. Mit den zusätzlich erhältlichen Modulen kann der Leistungsumfang nochmals gesteigert werden. Maxon hat mit der Version 8 auf viele Wünsche der Anwender reagiert und ein lohnenswertes Update herausgegeben. Die neuen Funktionen wie XPresso und Mocca haben ein riesiges Potenzial. Aber auch die vielen Verbesserungen der bestehenden Werkzeuge optimieren den Workflow erheblich. Die Modularisierung von Cinema 4D erleichtert den Einstieg in die Welt der 3-D-Software. Es ist nicht nötig, gleich das gesamte Paket zu kaufen, wenn man nur gewisse Komponenten davon braucht. Die flache Lernkurve und die vielseitigen Einsatzbereiche machen aus Cinema ein attraktives 3-D-Modeling, Animations- und Rendering-System. Cinema 4D Basisversion 3-D-Software für Modeling, Animation und Rendering Module Advanced Renderer Mocca Thinking Particles PyroCluster Dynamics BodyPaint 3D NET-Renderer Bundles XLBundle: – Cinema 4D – Mocca – Advanced Renderer – Thinking Particles – PyroCluster – 3er-Lizenz NET-Renderer Studio-Bundle: – Cinema 4D – Mocca – Advanced Renderer – Thinking Particles – PyroCluster – NET-Renderer – Dymamics, BodyPaint 3D www.maxon.de 59