CINEMA 4D-Grundlagen: Das Fenster zur 3D-Welt – die Editoransichten

Damit nun aber genug der Theorie. Lassen Sie uns einen ersten Blick auf das Interface von CINEMA 4D werfen, damit Sie später jederzeit wissen, wo die beschriebenen Funktionen zu finden sind und wie z. B. die Navigation im 3D-Raum gehandhabt wird (siehe Abbildung).

CINEMA 4D-Grundlagen: Das Fenster zur 3D-Welt - die Editoransichten

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Damit wären wir schon beim Thema, denn anders als bei 2D-Grafikprogrammen agieren wir innerhalb eines virtuellen dreidimensionalen Raums. Eine starre Ansicht wird uns daher nicht ausreichen. Wir müssen uns schließlich frei im Raum bewegen können, um z. B. während einer Animation durch ein Haus fliegen, oder auch die Rückseite eines Objekts betrachten zu können.

Für all dies steht das Hauptarbeitsfenster von CINEMA 4D zur Verfügung, der so genannte Editor mit seinen Editoransichten. Dieses Fenster nimmt daher auch den Großteil des Layouts ein, denn hier werden sowohl die Objekte modelliert, als auch die Kamera für die gewünschte Bildberechnung platziert. Gehen wir kurz auf das ein, was dort beim Start des Programms zu sehen ist.

CINEMA 4D-Grundlagen: Das Fenster zur 3D-Welt - die Editoransichten
Abbildung: Die Editoransicht mit seinen charakteristischen Elementen: 1=Weltsystem; 2=Horizont; 3=Benennung der Ansicht; 4=Weltraster; 5=Miniatur des Weltsystems; 6=Navigationsicons

Die Editoransichten

In der Mitte der Ansicht können Sie drei unterschiedlich gefärbte Linien erkennen (siehe Ziffer 1 in Abbildung). Dabei handelt es sich um die X-, die Y- und die Z-Achse des dreidimensionalen Raums unserer Szene. Mit den Begriffen Szene oder auch Projekt wird dabei generell die Gesamtheit aller Elemente im 3D-Raum bezeichnet. Die drei Achsen sind in den Farben Rot, Grün und Blau gehalten. Dieses Farbschema zieht sich durch das gesamte Programm. So können Sie auch später immer davon ausgehen, dass eine rote Linie auf die X-, eine grüne auf die Y- und eine blaue Linie auf eine Z-Achse hinweist.

Die Einheit dieser drei Richtungen bezeichnet man auch als Weltsystem, wobei der so genannte Ursprung dieses Systems dort zu finden ist, wo sich die drei Linien treffen. An dieser Stelle liegt daher die Raumkoordinate 0, 0, 0. Man spricht hierbei von einem Vektor. Die erste Ziffer steht für den Abstand z. B. eines Objekts entlang der X-Achse. Die beiden folgenden Werte stehen folgerichtig für den Y- und den Z-Anteil z. B. einer Position im Raum. Ein Objekt auf der Position 0, 100, 0 schwebt daher 100 Einheiten senkrecht über dem Weltsystem, also entlang der Y-Achse nach oben verschoben. Da alle Werte auch negativ sein dürfen würde die Position 0, -100, -50 z. B. ein Objekt beschreiben, das 100 Einheiten unter dem Weltursprung liegt und zugleich um 50 Einheiten in Richtung Z-Achse nach vorn verschoben wurde. Dies ergibt sich dadurch, dass die positive Z-Richtung in die Tiefe, also vom Betrachter weg weist.

Natürlich relativiert sich dies alles dadurch, dass wir später völlig frei sind, was die Platzierung der Kamera angeht. Die Position eines Objekts im Weltsystem bleibt jedoch konstant, da wir dieses System selbst nicht verändern können. Es liegt immer an derselben Stelle im Raum und auch die Achsen weisen immer in die gleiche Richtung.

Da wir bezüglich der Position und Blickrichtung völlige Freiheit haben, kann es oft vorkommen, dass das Weltsystem gar nicht mehr in der Editoransicht zu sehen ist, z. B. wenn die Kamera seitlich geschwenkt wurde. Für diese Fälle finden Sie links unten in der Ecke der Ansicht noch eine verkleinerte Darstellung der drei Achsen des Weltsystems (siehe Ziffer 5 in Abbildung). Dies kann dann und wann die Orientierung erleichtern, um z. B. zu erkennen, ob gerade nach oben oder unten geschaut wird.

Da sich die Kamera später problemlos auch auf den Rücken legen lässt, ist dies ansonsten durchaus nicht immer gleich zu erkennen.

Das Weltraster und der Horizont

Bei der Orientierung soll auch das Linienraster helfen, das in der XZ-Ebene des Weltsystems liegt (siehe Ziffer 4 in Abbildung). Es bildet dadurch eine Art virtuellen Boden in unserer Szene, damit wir nicht völlig im luftleeren Raum schweben. Es lassen sich jedoch auch Objekte problemlos unter diesem Boden platzieren, da dieses Raster später bei der Bildberechnung nicht mehr sichtbar ist. Es handelt sich also ausschließlich um eine optische Hilfe zur Orientierung im Raum. Gleiches gilt für den virtuellen Horizont der Szene, der als gestrichelte Linie knapp unterhalb des oberen Rands der Ansicht horizontal über die Szene läuft (siehe Ziffer 2 in Abbildung). Diese Linie markiert den Bereich, an dem die gerasterte Bodenebene im Unendlichen auf den Horizont treffen würde. Der Bereich über dieser Linie könnte also z. B. als Himmel angesehen werden. Auch dies ist wieder nur als Orientierungshilfe zu verstehen, denn auch diese Linie taucht später im berechneten Bild natürlich nicht mehr auf.

Der 3D-Raum

Bei der Besprechung des Weltsystems und der Koordinaten eines Positionsvektors habe ich bereits mehrfach den Begriff Einheit verwendet. Standardmäßig ist der 3D-Raum natürlich nicht mit einem realen Raum zu vergleichen, der eine bestimmte Größe hat. Wir können jedoch über verschiedene Vorgaben einen Maßstab und eine Maßeinheit vorgeben, mit der wir in der Szene arbeiten möchten. Dies ermöglicht dann z. B. die automatische Umrechnung eines in der Einheit Meter modellierten Objekts in eine Szene, die Zentimeter als Maßstab benutzt. Sie sollten sich daher frühzeitig angewöhnen, die Objekte mit möglichst realistischen Abmessungen zu konstruieren.

Wenn Sie auf maßgenaues Arbeiten angewiesen sind, befassen Sie sich am besten gleich zu Anfang mit den entsprechenden Projekt-Voreinstellungen und den Programm-Voreinstellungen. Dort können die Maßeinheiten und die Umrechnungen für die Werteingaben exakt definiert werden. Mehr zu diesen Dialogen an den entsprechenden Stellen später im Text.
Andere 3D-Programme arbeiten eventuell mit anderen Maßstäben. Beim Import oder Export ist daher oft die Größe der Objekte anzupassen. Zahlreiche Multiplikationswerte können daher direkt in den Voreinstellungen von CINEMA 4D eingetragen werden, um die passende Skalierung für andere Programme zu automatisieren. Mehr dazu ebenso etwas später im Text.

Die Navigation im Raum

Dass wir es mit einer Art virtuellen Kamera im Editor zu tun haben erkennt man u. a. an der Beschriftung Zentralperspektive in der linken oberen Ecke (siehe Ziffer 3 in Abbildung 1.3). Damit ist eine simulierte Kamera samt Brennweite gemeint, durch welche die Szene betrachtet wird. Daher können wir auch bereits einige typische Merkmale einer perspektivischen Ansicht im Editor erkennen. So laufen die Linien des Weltrasters in der Ferne auf Fluchtpunkte zu. Die Abstände der Bodenlinien verringern sich also mit zunehmender Entfernung vom Betrachter. Ein untrügerisches Zeichen, dass wir es hier mit einer perspektivischen Ansicht des Editors zu tun haben. Wir werden etwas später noch feststellen, dass es jedoch noch andere Arten der Editordarstellung gibt.

Zuvor platzieren Sie jedoch den Mauszeiger einmal an einer beliebigen Stelle über der Editoransicht, halten die Taste 1 auf Ihrer Tastatur und gleichzeitig die linke Maustaste gedrückt. Wenn Sie nun die Maus verschieben, können Sie die virtuelle Kamera seitlich und in der Höhe verschieben. Wird statt der linken die rechte Maustaste verwendet, kann die Kamera vor und zurück verschoben werden.
Dies ist auf den ersten Blick identisch mit der Verschiebung, wenn die Taste 2 mit der linken Maustaste verwendet wird. Auch hier bewegt sich die Kamera vor und zurück. Alternativ kann auch das Scrollrad der Maus dazu verwendet werden. Was jedoch auffällt, ist, dass bei beiden Aktionen zusätzlich ein Pluszeichen oder besser Fadenkreuz in der Editoransicht erscheint. Dabei handelt es sich um einen virtuellen Bezugspunkt. Welche Vorteile dieser bietet besprechen wir gleich im Anschluss noch ausführlich. Jetzt können Sie jedoch bereits beobachten, dass dieses Fadenkreuz beim Verschieben über die Taste 1 immer in der Mitte der Ansicht platziert wird. Dies ändert sich später, wenn erste Objekte in den 3D-Raum gestellt werden. Diese mittige Platzierung führt beim Zoomen mit der Taste 1 und der rechten Maustaste dazu, dass immer auf die Bildmitte der Ansicht gezoomt wird.

Bei Verwendung der Taste 2 ist dies anders, denn hier erscheint das Fadenkreuz immer dort, wohin zuerst in die Ansicht geklickt wurde. Dies ermöglicht daher auch das Zoomen auf Abschnitte der Szene, die außerhalb der Bildmitte liegen. Zusätzlich können Sie auch bei der Verwendung der Taste 2 die rechte statt der linken Maustaste verwenden, um eine zusätzliche Funktion auszulösen. In diesem Fall wird nämlich die Brennweite der virtuellen Kamera verändert, was dann z. B. zu einer stark verzerrten Darstellung der Objekte führen kann, wenn eine sehr kleine Brennweite gewählt wird. Wenn wir später mit Kamera-Objekten arbeiten, wird diese Funktion einfacher zu bedienen sein, da dann auch der entsprechende Zahlenwert der Brennweite eingesehen und editiert werden kann.

Schließlich kann mit der Taste 3 frei rotiert werden. Wird dabei die rechte statt der linken Maustaste verwendet, ist auch die Rotation um die Blickrichtung herum möglich. Hierbei erscheint das Fadenkreuz wieder standardmäßig in der Bildmitte und dient dort als Drehzentrum.

Wer eher ungern Tastenkürzel paukt oder benutzt, findet diese Funktionen auch noch einmal als kleine Icons rechts in der Titelzeile des Editorfensters wieder (siehe Ziffer 6 in Abbildung). Die ersten drei Icons entsprechen dabei exakt den gerade beschriebenen Funktionen zum Verschieben und Rotieren der Kamera im Raum. Zur Benutzung platzieren Sie den Mauszeiger auf dem gewünschten Symbol in der Titelzeile und halten während der folgenden Aktion die linke Maustaste gedrückt. Beim Verschieben der Maus wird dann die Kamera verschoben oder rotiert.

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Abbildung 1.4: Da die Nutzung einer perspektivischen Ansicht nicht immer ideal für die Modellierung von Objekten geeignet ist, lassen sich auch so genannten Standardansichten, z. B. mit dem frontalen oder seitlichen Blick auf die Szene einblenden.

Wir kommen etwas später erneut auf das Thema der Navigation zurück, sobald wir erstmals mit Objekten arbeiten. Es stehen nämlich noch weitere Optionen zur Verfügung, um die Navigation der Blickrichtung in den Editoransichten zu steuern.

Weitere Tastenkürzel zur Navigation

Zusätzlich können Sie über zeitgleich gehaltene Tasten die Geschwindigkeit der Kamerabewegung steuern. Halten Sie so z. B. zusätzlich Ctrl bzw. Strg halbiert sich die Rotier- und Verschiebe-geschwindigkeit der Kamera. Den gegenteiligen Effekt hat das Halten der Shift-Taste. Hierbei ver-doppelt sich die Geschwindigkeit der Navigation.

Die Standardansichten

Neben der Zentralperspektive existieren noch weitere Editoransichten, die sich nach einem Klick auf das vierte Icon in der Titelzeile der Editoransicht zeigen (siehe Abbildung 1.4). Die Ansicht teilt sich nun in insgesamt vier Ansichten auf, wobei wir links oben weiterhin unsere bereits bekannte Zentralperspektive wiederfinden. Daneben arrangieren sich so genannte Standardansichten, die uns festgelegte Blickrichtungen in den 3D-Raum präsentieren. Auch hier kann jeweils oben links in den Ansichten abgelesen werden, welche Blickrichtung dabei gemeint ist.

Die Ansicht Oben zeigt uns damit eine Aufsicht der Szene, richtet den Blick also senkrecht nach unten auf das Weltsystem. Daher sind in dieser Ansicht auch nur noch die X- und die Z-Weltachsen zu erkennen. Die Vorne-Ansicht blickt frontal auf die Ebene zwischen der Welt-X- und der Welt-Y-Achse. Folgerichtig sehen wir in der Ansicht Rechts den Blick entlang der Welt-X-Achse.

Diesen drei Standardansichten ist gemein, dass dort keine perspektivische Verzerrung angezeigt wird. Die bedeutet für uns, dass weit entfernt liegende Objekte ebenso groß erscheinen wie nahe beim Betrachter platzierte Objekte. Dies hat große Vorteile bei der Modellierung, da auf einen Blick z. B. die tatsächliche Größe eines Objekts erfasst werden kann.

Haben Sie beruflich einen technischen Hintergrund, werden Sie ähnliche Ansichten bereits aus Konstruktionszeichnungen oder Bauplänen kennen, wo ein Objekt ebenfalls aus mehreren Richtungen abgebildet wird, um die gesamte Form erkennen und ggf. nachbauen zu können.

Die Bedienung der Standardansichten entspricht der Navigation der Zentralperspektive. Auch hier finden Sie in der Titelzeile jeder Ansicht wieder alle vier Icons wieder, wobei das Rotieren-Icon zwar vorhanden ist, aber ohne Funktion bleibt. Wir haben es hier schließlich mit Standardansichten zu tun, die auf die Blickrichtungen entlang der Weltachsen eingeprägt sind. Das Verschieben der Ansicht funktioniert jedoch auch hier wie gewohnt, um auch Objekte abseits des Weltursprungs betrachten zu können.

Wie Sie später beim Modellieren merken werden, kann man eigentlich nie genügend Platz für die Editoransichten haben. Sie können daher mit einem Klick auf das vierte Fenster-Icon der Editoransichten jede beliebige Ansicht groß anzeigen lassen. Ein erneuter Klick darauf führt Sie wieder zur vierfachen Fensteranordnung zurück.
Freunde der Tastenkürzel können Sich an dieser Stelle schon einmal die Funktionstasten F1 bis F4 merken. Diese schalten die Editoransichten direkt in eine große Darstellung der Zentralperspektive bzw. eine der Standardansichten. Das Kürzel F5 schaltet jeweils in die vierfache Editoransicht zurück.

Bearbeiten der Editoransichten

Wie Sie sich denken können, mag bei es bei der Betrachtung eines einzelnen Objekts in der Szene noch recht übersichtlich zugehen, je mehr sich die Szene mit Objekten, Lichtquellen und Kameras füllt, kann es jedoch für Anfänger schnell unübersichtlich werden. Das Ansicht-Menü jeder Editoransicht stellt daher einige hilfreiche Befehle zur Verfügung, um z. B. schnell wieder das gewünschte Objekt im Sucher zu haben (siehe Abbildung 1.5). Wir gehen die Einträge dieses Menüs kurz durch.

CINEMA 4D-Grundlagen: Das Fenster zur 3D-Welt - die Editoransichten
Abbildung 1.5: Einträge des Ansicht-Menüs der Editoransichten

Zuoberst findet sich der Eintrag Als Render-Ansicht nutzen. Der Begriff Rendern meint u. a. die Standbild- oder Animationsberechnung Ihrer Szene. In der Regel werden Sie später die Zentralperspektive als diejenige Ansicht nutzen wollen, die auch berechnet wird. Daher ist dort auch standardmäßig bereits Als Render-Ansicht nutzen aktiviert. Diese stellt schließlich als einzige Ansicht eine mit dem natürlichen Sehen vergleichbare Perspektive zur Verfügung. Alternativ können aber auch die anderen Ansichten für die Bildberechnung genutzt werden.

Ist Als Render-Ansicht nutzen in einer Editoransicht ausgewählt, werden bei der Bildberechnung auch nur die dort eingestellte Perspektive und der dort zu sehende Bildinhalt berücksichtigt. Auf diese Weise können dann auch streng technische Ansichten eines Objekts berechnet werden, wenn z. B. die frontale oder seitliche Editoransicht zum Rendern aktiviert werden. In der Regel werden Sie jedoch später separate Kamera-Objekte zum Rendern benutzen, da nur diese z. B. auch die Möglichkeit zur Animation bieten, bzw. nur diese die Kontrolle über Brennweite, Belichtung und Blende zulassen.

Sicherlich kaum der weiteren Erklärung wert sind die nächsten beiden Menü-Einträge Ansicht rückgängig und Ansicht wiederherstellen. Diese entsprechen Undo- und Redo-Funktionen üblicher Programme, nur eben ausschließlich bezogen auf die Ansichten. Haben Sie also aus Versehen die Kamera verdreht oder verschoben, kann hierüber die vorherige Ansicht wieder hergestellt werden. Auch die Rücknahme mehrerer Veränderungen einer Ansicht ist durch wiederholtes Aufrufen der Befehle möglich.

Um einen kompletten Überblick über die Szene zu bekommen und somit alle Objekte der Szene in der Ansicht sehen zu können, benutzen Sie Auf alles zoomen. Das Tastenkürzel H oder der Eintrag Auf Geometrie zoomen funktionieren ähnlich, berücksichtigen jedoch nur Geometrien und keine Lichtquellen oder Kameras in der Szene. Schließlich bringt Sie der Befehl Standard-Ansicht jederzeit wieder zu der ursprünglichen Betrachtung mit dem Weltsystem in der Bildmitte zurück.

Auf selektierte Elemente zoomen, bzw. das Tastenkürzel S, verschieben und zoomen die Ansicht selbständig so, dass selektierte Elemente, wie z. B. Punkte, Kanten oder Flächen an einem Objekt in die Mitte der Ansicht gerückt werden.

Sie werden diese Elemente etwas später noch im Detail kennenlernen. Der Auf selektiertes Objekt zoomen-Befehl verbirgt sich auch hinter dem Kürzel O und rückt dagegen immer das gesamt aktuell ausgewählte Objekt in die Bildmitte der Ansicht. Da unsere Szene momentan noch leer ist und keine Objekte enthält, sind diese beiden Befehle noch ausgegraut.
Der nächste Eintrag ist nur für die Zentralperspektive zugängig, da er auch nur dort Sinn macht. Über Film verschieben kann der Inhalt des Editorfensters so verschoben werden, dass die Darstellung der Objekte dabei unverändert bleibt.

CINEMA 4D-Grundlagen: Das Fenster zur 3D-Welt - die Editoransichten
Abbildung 1.6: Die Einträge und 
Untermenüs des Kamera-Menüs in den Editoransichten

Bei einer einfachen Verschiebung der Kamera würde sich normalerweise auch die Perspektive der Objekte verändern, daher ist dies ein nützliches Feature, wenn z. B. ein Objekt nur etwas zentraler im Ansichtsfenster zu sehen sein soll. Sie bedienen dieses Werkzeug durch einen gehaltenen Mausklick in das Ansichtsfenster und die Bewegung des Mauszeigers dort. Über Neuzeichnen lässt sich schließlich ein so genannter Refresh des Inhalts der Editoransicht auslösen.

Über den Autor

Dieses Tutorial ist ein Auszug aus dem CINEMA 4D-Kompendium von Arndt von Koenigsmarck. Das komplette CINEMA 4D-Kompendium mit über 850 Seiten Know-how als Download (PDF und ePub) gibt es hier zum Download: CINEMA 4D-Kompendium.

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