Das HyperNURBS-Objekt

Einen ganz anderen Ansatz verfolgt das HyperNURBS-Objekt, denn es stellt weder Flächen zur Verfügung, noch benötigt es Spline-Objekte. Stattdessen müssen wir Polygon-Objekte unterordnen. Diese werden dann durch das HyperNURBS feiner unterteilt. Dies kann in wählbarer Intensität erfolgen (siehe Abbildung 3.34).

CINEMA-4D - Das HyperNURBS-Objekt vermag einfache Polygon-Objekte durch Hinzufügen von Unterteilungen organisch zu runden und zu glätten.

Abbildung 3.34: Das HyperNURBS-Objekt vermag einfache Polygon-Objekte durch Hinzufügen von Unterteilungen organisch zu runden und zu glätten.

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Sie finden dazu zwei Einstellungen im Attribute-Manager wieder. Unterteilung Editor gibt die Dichte an neuen Unterteilungen für die Darstellung in den Ansichtsfenstern wieder. Der Wert für Unterteilung Renderer bewirkt dasselbe, jedoch erst wenn das Objekt im Rendering angezeigt wird. In der Regel ist daher auch der Wert für Unterteilung Renderer um ein bis zwei Einheiten höher eingestellt als Unterteilung Editor, um die Darstellungsgeschwindigkeit im Editor nicht mit unnötig vielen Polygonen zu belasten. Generell sind die Werte so zu deuten, dass jede Unterteilung für eine Teilung existierender Kanten am Polygon-Objekt steht. Werden also an einem Viereck alle vier Kanten mittig geteilt, entstehen daraus vier Vierecke. Mit einem Unterteilung-Wert von 2 werden diese vier Flächen abermals vervierfacht. Aus dem einzelnen Polygon sind jetzt also bereits 16 Flächen geworden. Sie sehen daran, wie schnell die Flächenanzahl ansteigt. Gehen Sie daher behutsam mit diesen Werten um, damit nicht mehr Unterteilungen als notwendig entstehen.

Das HyperNURBS-Objekt belässt es jedoch nicht einfach bei der Unterteilung des Objekts, sondern die neuen Punkte werden zugleich für die Abrundung der Form genutzt. Dabei kommt der gleiche Algorithmus wie beim B-Spline zum Einsatz. Wenn Sie sich erinnern, dies war die Spline-Art, bei der die Kurve nicht zwingend durch die Punkte verlief. Ebenso verhält es sich beim HyperNURBS. Auch hier wird die gerundete Form in den seltensten Fällen durch die Punkte des untergeordneten Polygon-Objekts verlaufen. Vorteilhaft ist hierbei jedoch die automatische Abrundung von Kanten und Übergängen, die ansonsten nur sehr mühsam mit Polygon-Werkzeugen umzusetzen wäre.

Zu guter Letzt ist die Unterteilung und Glättung eines untergeordneten Polygon-Objekts non-destruktiv. Dies bedeutet, dass Sie durch Deaktivierung des HyperNURBS-Objekts oder durch einfaches Ziehen des Polygon-Objekts aus der Gruppierung mit dem HyperNURBS augenblicklich wieder das Original Polygon-Objekt erhalten. Alle Unterteilungen und Glättungen lassen sich also zu jedem Zeitpunkt editieren und auch wieder zurücknehmen. Dies unterscheidet das HyperNURBS von ähnlichen Funktionen, wie z. B. der bereits besprochenen Unterteilen-Funktion oder dem Bevel-Werkzeug und macht es so wertvoll für die Modellierung.

Die HyperNURBS-Typen

Wie Unterteilungen berechnet und geglättet werden, können Sie zusätzlich über das Typ-Menü des HyperNURBS-Objekts kontrollieren. Beim Typ Catmull-Clark kommt ein Algorithmus zum Einsatz, der so auch in anderen Programmen genutzt wird. Dies erleichtert Ihnen z. B. den Export des Polygon-Objekts zu einer anderen Software. Die Catmull-Clark-Glättung dort wird dann wie die HyperNURBS-Glättung in CINEMA 4D aussehen. Dieser Typ unterstützt auch die bereits erwähnten Wichtungen und kann ebenfalls mit N-Gon-Flächen umgehen. Dieser Modus ist daher in der Regel gut geeignet, wenn Ihr Objekt sowohl N-Gons als auch Wichtungen enthält.

Eine neuere Abwandlung dieses Typs nennt sich Catmull-Clark (N-Gons) und muss N-Gons vor der Unterteilung und Glättung nicht erst in Drei- und Vierecke umwandeln, wie es noch beim Typ Catmull-Clark der Fall ist. Auch dieser Typ erlaubt die optionale Nutzung von HyperNURBS-Wichtungen. Die Abbildung 3.35 stellt beide Unterteilungsarten am Beispiel einer einfachen N-Gon-Fläche gegenüber.

CINEMA-4D - Die unterschiedlichen Unterteilungsarten von N-Gonen, die durch ein HyperNURBS geglättet werden

Abbildung 3.35: Die unterschiedlichen Unterteilungsarten von N-Gonen, die durch ein HyperNURBS geglättet werden

Im Zweifel schalten Sie einfach den Typ auf eine andere Einstellung um und vergleichen die Ergebnisse im Editor. Da das Polygon-Objekt selbst immer unverändert bleibt, ist das Ausprobieren von Einstellungen am HyperNURBS gar kein Problem. In vielen Fällen werden Sie jedoch gar keinen Unterschied zwischen beiden Modi erkennen können.

Die UV-Einstellungen

Wir haben bereits mehrfach über die UV-Koordinaten gesprochen. Diese legen fest, welcher Teil eines Materials auf jedem Punkt eines Objekts zu sehen ist. Die Abschnitte zwischen den Punkten werden dann interpoliert. Da das HyperNURBS-Objekt nicht nur neue Punkte hinzufügt, sondern auch die Positionen aller ursprünglichen Punkte verändert, kann dies zu unerwünschten Verzerrungen bereits zugewiesener Materialien führen, da zwar die UV-Koordinaten gleich bleiben, sich jedoch die Punktpositionen ändern. Dies lässt sich durch Einstellungen im Unterteilung UVs-Menü kompensieren (siehe Abbildung 3.36).

CINEMA-4D - Links sehen Sie die ursprüngliche Fläche mit einer Karo-Textur als Material, daneben die Ergebnisse mit unterschiedlichen UV-Einstellungen bei der HyperNURBS-Glättung.

Abbildung 3.36: Links sehen Sie die ursprüngliche Fläche mit einer Karo-Textur als Material, daneben die Ergebnisse mit unterschiedlichen UV-Einstellungen bei der HyperNURBS-Glättung.

Hier stehen verschiedene Algorithmen zur Verfügung, durch die vorhandene UV-Koordinaten angepasst werden können. Hierzu lässt sich kein pauschal gültiger Tipp abgeben. Im entsprechenden Fall probieren Sie einfach aus, welche der Einstellungen Standard, Grenze oder Kante bessere Ergebnisse mit Ihrem Material bringt. Beachten Sie auch, dass die Anwendung einer mit UV-Koordinaten zugewiesenen Textur exakter berechnet werden kann, wenn mehr Punkte vorhanden sind. Höhere Unterteilung-Einstellungen am HyperNURBS können daher ebenfalls das Ergebnis verbessern helfen.

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: CINEMA 4D-Kompendium.

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