Der Material-Manager: Das Erzeugen-Menü – Der Nukei-Shader

Das Grundprinzip dieses Shaders ähnelt stark dem bereits besprochenen Mabel-Shader. Auch hier gibt es wieder zwei getrennte Oberflächen, die über eine Maskierung überblendet werden können. Auf diese Weise lässt sich z. B. Rost auf einer ansonsten metallisch blanken Oberfläche darstellen. Aufgrund der vielen identischen Kanäle und Einstellungen schauen wir uns auch diesmal nur die neuen Parameter an.

Der Fusion-Kanal aktiviert die Überblendung der beiden Oberflächen (siehe Abbildung 5.31).

CINEMA-4D - Zwei Oberflächen lassen sich beim Nukei-Shader über eine Textur mischen.

Abbildung 5.31: Zwei Oberflächen lassen sich beim Nukei-Shader über eine Textur mischen.

Diese Überblendung benötigt diesmal eine Textur. Hier können also ein beliebiges Bild oder ein Kanal-Shader geladen werden. Benutzen Sie hierfür die Schaltfläche mit den drei Punkten zum Laden eines Bilds oder die Schaltfläche mit dem kleinen Dreieck zum Laden eines Shaders. Die schwarzen Bereiche dieser Textur führen dann zur Darstellung von Oberfläche A. Weiße Stellen lassen dagegen Oberfläche B sichtbar werden. Graustufen führen zu einer prozentualen Überlagerung beider Oberflächen.

Die Textur-Parameter

Überall, wo sich derartige Möglichkeiten zum Einladen von Bildern oder Shadern in CINEMA 4D ergeben, stehen die gleichen Parameter zur Verfügung. Wir nutzen daher diese Gelegenheit, um uns hier diese Textur-Parameter etwas genauer anzusehen. Nach dem Laden eines Shaders oder Bilds erscheinen unterhalb ein kleines Vorschaubild, sowie bei Bildern zusätzliche Informationen zur Auflösung und zur Bit-Tiefe.

Neben diesem Vorschaubild finden Sie ein Interpolation-Menü (siehe Abbildung 5.32).

CINEMA-4D - Parameter des Textur-Bereichs

Abbildung 5.32: Parameter des Textur-Bereichs

Die Einträge dieses Menüs legen die Darstellung der Textur bei der Bildberechnung fest. Voreingestellt ist das so genannte MIP-Mapping. Dieses sorgt automatisch dafür, dass diese Textur bei sehr flacher Betrachtung automatisch weichgezeichnet wird. Dies vermindert das Bildrauschen und den gefürchteten Moire-Effekt. Diese Wirkung ergibt sich aus der automatischen Verrechnung aller Punkte der Textur, die auf einem Pixel des gerenderten Bilds liegen. Die SAT-Methode funktioniert ähnlich, liefert aber ein noch schärferes Ergebnis. Erkauft wird dies durch einen erhöhten Speicherbedarf für die Textur bei der Bildberechnung. Zudem lassen sich keine Bilder mit einer Auflösung von über 4000 mal 4000 Pixeln damit bearbeiten. Die höhere Darstellungsqualität ist aber dennoch unschlagbar. Sie sollten als Kompromiss daher generell das standardmäßige MIP verwenden und bei detailreichen und für die Szene besonders wichtigen Texturen auf SAT umschalten.

Beim MIP- und SAT-Mapping kann zusätzlich noch die Stärke der Interpolation über Blur-Stärke vorgegeben werden. Generell gilt, dass Werte über 0% den Effekt verstärken. Dies führt zudem zu einer stärkeren Weichzeichnung und somit zu einem Verlust von Details. Sie können daher die Wirkung mit einem negativen Wert für die Blur-Stärke auch reduzieren und die Textur damit schärfen. Dies erhöht jedoch auch wieder das Risiko bei flach betrachteten oder weiter entfernt platzierten Texturen.

Der Parameter Blur-Offset führt zu einer generellen Weichzeichnung der gesamten Textur. Der Effekt ist wieder nur bei der Wahl von MIP oder SAT sichtbar. Bei Werten über 0% verschwimmt die Textur dann immer stärker.

Die übrigen Interpolationen nutzen jeweils verschiedene Methoden, um Texturpixel in Bildpixel umzurechnen. Diese Einstellungen sind jedoch allesamt nicht in der Lage, eine ähnlich hohe Bildqualität wie bei MIP oder SAT zu bieten. In Einzelfällen mag jedoch die Nutzung auch dieser Interpolationen sinnvoll sein, z. B. wenn die Textur nicht geneigt, sondern eher frontal zur Kamera gezeigt wird.

In der Einstellung Keine findet so z. B. gar keine Interpolation der Textur mehr statt. Für jeden Bildpixel Ihrer Rendering wird exakt ein Pixel der Textur herangezogen. Dies führt bei geneigten Flächen natürlich recht schnell zu der typischen Stufenbildung an schrägen Linien. Nutzen Sie jedoch eine sehr hoch aufgelöste Bitmap und wollen nur eine relativ kleine Bildauflösung rendern lassen, so kann in dieser Einstellung ggf. Rechenzeit eingespart werden, ohne dass die geringere Texturqualität auffällt.

In der Einstellung Kreis werden innerhalb eines kreisförmigen Radius proben der Textur genommen und miteinander verrechnet. Dies führt zu einer gleichmäßigen Weichzeichnung der Textur, die jedoch aufgrund der kreisförmigen Abtastung nicht so gut mit geraden Linien funktioniert. Anders bei der Option Quadrat. Hier werden die Proben innerhalb eines rechteckigen Bereichs um den Texturpixel herum genommen. Bilder mit Schriften oder Linien funktionieren in diesem Modus daher besser als die Kreis-Interpolation.

Beide Algorithmen zeigen Ihre Schwächen jedoch dann, wenn die Textur z. B. auf einer großen Bodenebene oder an der Seite eines Objekts angebracht ist und dadurch nur sehr flach vom Betrachter aus sichtbar ist. Gerade Linien oder andere feine Strukturen können dann nicht mehr hochwertig dargestellt werden, sondern bilden schnell Sprünge und Stufen.

Die Einstellungen für Anti 1, Anti 2 und Anti 3 nutzen jeweils den gleichen Algorithmus, nur in unterschiedlicher Stärke. Anti 1 zeigt dabei den geringsten und Anti 3 den stärksten Effekt. Die Rechenzeit steigt in der gleichen Reihenfolge an. Die Textur wird generell weichgezeichnet und verliert dadurch an Details und Kontrast. Dies mag bei der Nutzung von kleinen Bildern interessant sein, die z. B. nur eine diffuse Farbveränderung der Oberfläche darstellen sollen. Die Probleme bei flach zum Betrachter liegenden Texturen sind jedoch dadurch auch nicht zu beheben.

Für alle Interpolationen gilt, dass die Darstellungsqualität zusätzlich noch von den Antialiasing-Einstellungen in den Rendervoreinstellungen beeinflusst wird. Mehr dazu bei der Besprechung der Rendervoreinstellungen.

Die Basis-Einstellungen

Damit sind wir mit den Einstellmöglichkeiten aber noch nicht am Ende, denn ein Klick auf das Vorschaubild des geladenen Shaders bzw. Bilds, oder ein Klick auf die große Schaltfläche, die den Dateipfad der geladenen Textur anzeigt, öffnet weitere Dialogseiten. Über die Tabulatoren erreichen Sie dort z. B. wieder die bekannte Seite mit den Basis-Einstellungen (siehe Abbildung 5.33).

CINEMA-4D - Die Basis-Einstellungen einer geladenen Textur

Abbildung 5.33: Die Basis-Einstellungen einer geladenen Textur

Unter Name finden Sie hier entweder den Oberbegriff Bitmap, falls ein Bild geladen wurde, oder den Namen des geladenen Shaders wieder. Auch Ebene steht wieder zur Verfügung, um das Bild oder den Shader zu einer vorhandenen Ebene zuzuordnen oder in eine neue Ebene einzugliedern. Dies dürfte jedoch in der Regel hier keinen Sinn ergeben, da das Material selbst ja bereits in eine Ebene sortiert werden kann. Nur das Verriegeln der Ebene könnte eventuell nützlich sein, da dann das Austauschen dieses Bilds oder Shaders im Material unmöglich wird.
Unterhalb finden Sie die beiden Blur-Offset- und Blur-Stärke-Regler wieder. Diese funktionieren nur bei den Interpolationen MIP und SAT. Veränderungen werden hier automatisch in den Texturbereich des Materialkanals übertragen. Es spielt daher keine Rolle, ob Sie die Regler dort oder hier in den Basis-Einstellungen benutzen.

Die Shader-Einstellungen

Unter dem Reiter Shader finden Sie einige Einstellungen und Parameter, wie z. B. die Interpolation wieder, die bereits direkt über den Texturbereich im Materialkanal zu erreichen waren (siehe Abbildung 5.34).

CINEMA-4D - Die Shader-Einstellungen einer geladenen Textur

Abbildung 5.34: Die Shader-Einstellungen einer geladenen Textur

Beachten Sie, dass bei der Benutzung von Shadern automatisch immer die qualitativ beste Interpolation SAT benutzt wird, unabhängig von Ihren Einstellungen hier. Zudem verändert sich die Shader-Rubrik hier dann so, dass der Dialog des Shaders mit seinen Einstellmöglichkeiten angezeigt wird. Mehr dazu bei der Besprechung der Shader.

Die Datei-Angaben geben den Dateipfad des geladenen Bilds wieder. Über die Schaltfläche mit den drei Punkten können Sie erneut den Datei-Dialog zum Öffnen eines anderen Bilds erreichen. Wurde das geladene Bild zwischenzeitig z. B. in Photoshop editiert und wieder gesichert, können Sie über Bild neu laden das Bild aktualisieren lassen. Ein Klick auf Bild bearbeiten öffnet das im Betriebssystem festgelegte Standardprogramm für das Öffnen des jeweiligen Dateityps.

Da CINEMA 4D auch Dateien mit Ebenen unterstützt, wie sie z. B. mit BodyPaint 3D oder Photoshop erzeugt werden können, bietet Ihnen der Klick auf Ebenenset Selektieren eine Darstellung der vorhandenen Ebenen und Masken in der geladenen Datei (siehe Abbildung 5.35).

CINEMA-4D - Auswahl eines Ebenensets

Abbildung 5.35: Auswahl eines Ebenensets

Die Optionen im oberen Teil des neuen Dialogfensters erlauben Ihnen die Auswahl der Bildkomponenten, die dann im unteren Teil des Dialogs aufgelistet werden sollen. Ebenen/Ebenensets zeigt eben diese Elemente der geladenen Datei an. Ebenen Alpha führt dazu, dass in der unteren Liste angeklickte Ebenen in einen Alpha-Kanal umgewandelt werden. Bei Ebenenmasken werden nur die zu einer Ebene gehörenden Alphakanäle angezeigt. Die Option Alphakanäle listet schließlich nur die auf das gesamte Bild wirkenden Alphakanäle auf.

Die separat stehende Option Alpha erzeugen ist nur dann von Bedeutung, wenn die geladene Bitmap innerhalb eines so genannten Ebene-Shaders zum Einsatz kommt und dort als Maske ausgewertet werden soll. Ebeneninhalt anzeigen schließlich führt nur dazu, dass die kleinen Vorschaubilder rechts neben den Namen der Ebenen in der Auflistung vollständig angezeigt werden.

Nach Auswahl der gewünschten Ebenen oder Masken in der unteren Liste schließen Sie den Dialog wieder über die OK-Schaltfläche. Die Selektion der Ebenen kann auch mit Ctrl/Strg-Klicks erfolgen, um mehrere Ebenen gleichzeitig zu selektieren. Die Shift-Taste kann zudem gehalten werden, wenn nacheinander zwei Ebenen selektiert werden. Es werden dann automatisch alle Ebenen, die zwischen den beiden Klicks liegen, selektiert. Die Textur zeigt dann entsprechend Ihrer Auswahl nur noch die selektierten Ebenen der Datei an.

Unter den Ebenenset-Einstellungen finden Sie ein Menü für das zu verwendende Farbprofil. Wir sind darauf bereits bei der Besprechung der Projekt-Voreinstellungen eingegangen. Die Standardeinstellung versucht das in der Bilddatei enthaltene Farbprofil auszuwerten. Ist dieses nicht vorhanden, wird automatisch auf den Standard RGB-Farbraum zugegriffen. Alternativ können Sie hierzu direkt sRGB oder Linear als Option auswählen.

Es folgen im unteren Teil der Dialogseite allgemeine Parameter, mit denen z. B. Helligkeit, Gamma und Kontrast der Textur eingestellt werden können. Dabei bleibt in jedem Fall die Originaldatei unverändert. Nur die Auswertung durch CINEMA 4D wird angepasst. Die Belichtung ist vor allem bei der Verwendung von HDR-, also von High Dynamic Range-Bildern interessant. Die Bildbelichtung kann dadurch nachträglich verändert werden. Werte über 0 machen das Bild heller, Werte unter 0 dunkler. HDR Gamma zeigt den angewendeten Gamma-Wert für die Textur an. Gammawerte steuern die Darstellung der verschiedenen Helligkeiten z. B. auf Ihrem Monitor. Mittlerweile verwenden sowohl aktuelle Windows- als auch MacOS-Betriebssysteme einen einheitlichen Gamma von 2,2.

Die beiden Werte für Weißpunkt und Schwarzpunkt legen innerhalb des Tonwertumfangs des geladenen Bilds den hellsten und den dunkelsten Pixel fest. Ein Schwarzpunkt über 0 macht das Bild insgesamt dunkler, ein Weißpunkt unter 1 das Bild insgesamt heller. Die Zurücksetzen-Schaltfläche setzt diese Einstellungen schließlich wieder auf die Standardwerte zurück.

Die Animation-Einstellungen

CINEMA 4D erlaubt nicht nur das Einladen von Bildern oder Shadern, sondern auch von Einzelbildsequenzen oder Filmen im QuickTime- oder AVI-Format. Hierbei kommen natürlich einige weitere Einstellungen hinzu, die z. B. den Zeitpunkt des Abspielens oder auch die Bilderrate festlegen (siehe folgende Abbildung 5.36).

CINEMA-4D - Die Animation-Einstellungen des Textur-Bereichs

Abbildung 5.36: Die Animation-Einstellungen des Textur-Bereichs

Über den Modus legen Sie zuerst fest, ob der Film Einfach, also nur ein Mal, Zyklisch, also sich immer wiederholend oder als Ping-Pong-Animation abgespielt werden soll. Bei der zuletzt genannten Einstellung wird der Film zuerst normal, also vorwärts abgespielt. Nach dem Erreichen des Endes spielt der Film dann rückwärts ab und startet beim Erreichen des Anfangs erneut in normaler Laufrichtung.

Das Timing definiert dabei den Zusammenhang zwischen der berechneten CINEMA 4D-Animation und dem geladenen Film bzw. der Bildfolge. Bei Bildgenau wird für jedes Bild der CINEMA 4D-Animation exakt ein Bild des geladenen Films benutzt. In diesem Modus muss daher die Bilderrate des geladenen Films mit der gewünschten Animations-Bilderrate übereinstimmen, damit der Film in seiner ursprünglichen Geschwindigkeit wiedergegeben wird. Bei Sekundengenau können auch unterschiedliche Bilderraten gemischt werden. In einer Sekunde CINEMA 4D-Animation wird dann auch exakt eine Sekunde des geladenen Films angezeigt. Die Einstellung Bereich erlaubt Ihnen schließlich, einen Bildbereich innerhalb der CINEMA 4D-Animation anzugeben. Bei Beginn startet dann der geladene Film und beim Erreichen von Ende ist er exakt ein Mal durchgelaufen. Wenn Sie hier also nicht mit den Werten aufpassen, wird die Geschwindigkeit des abgespielten Texturfilms verändert, da die Bildanzahl zwischen Beginn und Ende nicht zwingend mit der vorhandenen Bildanzahl des geladenen Films übereinstimmen muss.

Zusätzlich können Sie über den Loop-Parameter die Anzahl der Wiederholungen innerhalb des Beginn/Ende-Bereichs angeben. Voraussetzung hierfür ist jedoch die Benutzung von Zyklisch oder Ping-Pong als Abspielmodus.

Damit eine Bildsequenz oder ein Film auch korrekt erkannt und ausgelesen werden kann, muss CINEMA 4D natürlich die Bilderrate und Länge des Films kennen. Beim Laden von QuickTime- oder AVI-Filmen wird dies automatisch erkannt. Bei Bildsequenzen jedoch kann CINEMA 4D nicht ohne Ihre Mithilfe die gewünschte Bilderrate des Films erraten. Nachdem Sie z. B. das erste Bild einer Bildsequenz geladen haben, können Sie daher den Berechnen-Knopf auf der Animation-Dialogseite betätigen, damit CINEMA 4D die Anzahl der Bilder in diesem Verzeichnis durchzählt. Die Bilder-Rate dieser Sequenz tragen Sie manuell ein. Über den nach oben weisenden Pfeil in der Titelzeile des Attribute-Managers bzw. des Material-Editors kommen Sie schließlich wieder auf die Fusion-Seite des Nukei-Shaders zurück.

Die Projektionsmethoden

Natürlich ist es für das Ergebnis entscheidend, wie die Textur auf dem Objekt angewendet wird, also z. B. wie deren Position, Drehung und Größe angelegt ist. Ihnen stehen dafür die folgenden Parameter unterhalb des Textur-Felds zur Verfügung. Die Projektion legt generell fest, mit welcher Methode die Textur auf die Oberfläche des Objekts gelegt wird (siehe Abbildung 5.37).

Obere Reihe v.l.n.r: Kugel, Zylinder, Fläche, Quader. Untere Reihe v.l.n.r: Frontal, Spat, UVW und Shrink-Wrapping

Abbildung 5.37: Obere Reihe v.l.n.r: Kugel, Zylinder, Fläche, Quader. Untere Reihe v.l.n.r: Frontal, Spat, UVW und Shrink-Wrapping

Bei Kugel erfolgt z. B. eine kugelförmige Wicklung der Textur um das Objekt. Dabei kann es natürlich auch zu Verzerrungen der Textur auf der Oberfläche kommen. Stellen Sie sich dabei die Textur als ein dehnbares Tuch oder eine Folie vor, die faltenfrei auf die Oberfläche gezogen wird. Je stärker die Form des Objekts von der Projektionsmethode abweicht, desto heftiger werden die Verzerrungen ausfallen. Zudem kommt es bei den Projektionen von rotationssymmetrischen Formen, wie z. B. Kugel oder Zylinder, zu einer Polbildung der Textur oben und unten am Objekt. Das geladene Bild zieht sich dort also zu einem Punkt zusammen.

Bei der Projektion Fläche wird die Textur wie mit einem Diaprojektor oder Beamer auf das Objekt projiziert. Dies eignet sich daher nicht für Texturen, die ein Objekt umhüllen sollen. Zudem verschmiert die Textur dort, wo die Oberfläche des Objekts nicht senkrecht zur Projektionsrichtung liegt. Dafür ist es sehr praktisch, wenn es um die exakte Platzierung z. B. eines Logos an einer bestimmten Stelle des Objekts geht, oder wenn der entsprechende Bereich nahezu flach ist. Selbst die Geometrie eines menschlichen Gesichts kann oft mit Fläche-Mapping belegt werden. Die Quader-Projektion funktioniert ähnlich, projiziert die Textur jedoch aus sechs Richtungen gleichzeitig auf das Objekt. Dadurch wird die gesamte Oberfläche erfasst. Stellen Sie sich das Ergebnis so vor, als würde ein Beamer frontal vor dem Objekt, einer dahinter, zwei weitere links und rechts vom Objekt und je einer über und unter dem Objekt platziert sein.

Die Frontal-Projektion nimmt das Beispiel des Projektors oder Beamers dann ganz wörtlich, denn hier gibt die aktuelle Blickrichtung auf das Objekt die Projektionsrichtung vor. Dies wird teilweise für so genannte Matte-Paintings genutzt, also wenn relativ grob nachmodellierte Hintergründe mit hoch detaillierten Bildtexturen belegt werden. So lassen sich die Vorteile der Bildtextur mit der von dreidimensionalen Objekten kombinieren.

Die beiden Projektionsarten Spat-Mapping und Shrink-Wrapping lassen sich nicht ganz so einfach erläutern. Das Spat-Mapping ähnelt für die direkt mit der Textur belegten Bereiche dem Fläche-Mapping. Dort wo sich die Oberfläche des Objekts jedoch von dieser Projektionsebene wegkrümmt, verschmiert die Textur nicht nur, sondern wird seitlich und nach oben verschoben. Auf diese Weise bekommen auch noch ungünstig zur Projektionsebene geneigte Polygone einen Teil der Textur ab. Die Textur wird dabei jedoch ebenfalls so stark verzerrt, dass dies für Bildmotive eher ungünstig ist. Enthält das Bild jedoch eher diffuse Muster, wie z. B. eine Sandstruktur, so kann die Verzerrung für den Betrachter in den Hintergrund treten.

Beim Shrink-Wrapping sehen wir hingegen Ähnlichkeiten zur Kugel-Projektion, nur dass hier nur ein Pol an der Unterseite des Objekts entsteht. Die Mitte der Textur wird auf den oberen Polpunkt des Objekts gelegt. Der Rest der Textur wird dann so über die Oberfläche gezogen, dass sie an der Unterseite des Objekts zusammenläuft. Auch hier kommt es natürlich wieder zu extremen Verzerrungen in der Textur. Zudem fallen große Teile am Rand der Textur durch das Zusammenführen am unteren Polpunkt automatisch weg.

Einen Spezialweg verfolgt dann das UVW-Mapping. Wir haben bereits mehrfach im Abschnitt über die Modellierung von den UV-Koordinaten gesprochen. Dabei handelt es sich um ein separates 2D-Koordinatensystem, das jedem Punkt der Oberfläche einen Abschnitt der Textur zuweist. Grundobjekte und auch die auf Splines basierenden NURBS-Objekte beinhalten bereits UVW-Koordinaten und sorgen in der Regel für eine sich an die Oberfläche anschmiegende Textur. In dem Moment, wo die Geometrie jedoch durch Polygon-Werkzeuge neu gestaltet wird, verlieren diese vorhandenen UV-Koordinaten mehr und mehr an Wert, denn viele Werkzeuge aktualisieren diese Textur-Information nicht. Soll ein Material oder eine Textur mittels UVW-Mapping zugewiesen werden, sollte daher die Qualität und Lage der UV-Koordinaten zuerst mittels BodyPaint 3D überprüft und ggf. korrigiert werden. Mehr dazu im Abschnitt über BodyPaint 3D.

Ansonsten haben UVW-Koordinaten viele Vorteile, da sich z. B. eine Textur damit auch um organische Oberflächen und Krümmungen an der Geometrie herumlegen lässt. Zudem bleibt eine mit UVW-Mapping zugewiesene Textur auch dann an der Oberfläche haften, wenn das Objekt verformt wird. Dies ist besonders bei Figuranimationen wichtig, wenn z. B. bei der Veränderung der Gesichtsmimik die Gesichtstextur dieser Veränderung mitfolgen muss.

Projektions-Parameter

Neben der Art der Projektion stehen Ihnen noch weitere Parameter zur Verfügung, um die Platzierung der Textur auf dem Objekt einzustellen. Offset X und Offset Y verschieben die Textur in X- oder Y-Richtung relativ zur Projektionsart. Bei einer Kugel-Projektion verschiebt sich die Textur mit dem Offset X z. B. entlang des Kugel-Horizonts. Die Verschiebung über Offset Y bewegt die Textur auf den oberen Polpunkt zu. Abschnitte der Textur, die dadurch im Polpunkt verschwinden, tauchen automatisch am unteren Polpunkt wieder auf.

Da diese Parameter später auch animiert werden können, ermöglicht Ihnen dies z. B. die Verschiebung einer Textur über das Objekt (siehe Abbildung 5.38).

CINEMA-4D - Die Projektion-Parameter innerhalb eines Nukei-Shaders

Abbildung 5.38: Die Projektion-Parameter innerhalb eines Nukei-Shaders

Die Länge-Werte geben prozentual die Größe der Textur innerhalb der jeweiligen Texturkachel an. Eine Texturkachel entspricht dem Bereich am Objekt, der durch das Material abgedeckt wird. Die Position, Rotation und Größe dieses Bereichs können Sie jeweils als Quader in den Editoransichten sehen, wenn der Textur-Achse bearbeiten-Modus aktiv ist und sowohl das Textur-Tag als auch das Objekt im Objekt-Manager selektiert wurden. Wurde das Material noch nicht dem Objekt zugewiesen, fehlt Ihnen also diese Referenz und Sie können die Zahlenwerte nur schätzen. Es macht daher Sinn, zuerst das Nukei-Material auf das Objekt zu ziehen und dann erst mit der Einstellung der Fusion-Textur zu beginnen.

Nach dem Anklicken des Textur-Tags erhalten Sie nämlich die gleichen Einstellmöglichkeiten direkt im Attribute-Manager (siehe Abbildung 5.39).

CINEMA-4D - Einstellungen eines Textur-Tags, wie sie im Attribute-Manager angezeigt werden

Abbildung 5.39: Einstellungen eines Textur-Tags, wie sie im Attribute-Manager angezeigt werden

Wenn Sie dort z. B. die Fläche-Projektion auswählen und den Texturquader im Textur-Achse bearbeiten-Modus so verschieben, rotieren und skalieren, dass die XY-Ebene dieses Quaders parallel zu der Oberfläche liegt, ist dies wesentlich intuitiver zu bedienen, als wenn Sie selbst Zahlenwerte in den Nukei-Dialog eintragen müssten. Es reicht dann nämlich dort ein Klick auf Tag kopieren aus, um die Werte aus dem Textur-Tag in den Fusion-Kanal des Shaders zu übertragen. Die Einstellungen für Position, Größe und Winkel werden automatisch übernommen.

Um die Textur mehr als ein Mal auf der Oberfläche anzuzeigen, kann mit einer Kachelung gearbeitet werden (siehe Abbildung 5.40).

CINEMA-4D - Links sehen Sie eine kleine, quaderförmig projizierte Textur mit einem Farbverlauf ohne Kachelung, in der Mitte mit aktiver Kacheln-Option. Rechts ist zusätzlich Nahtlos aktiv.

Abbildung 5.40: Links sehen Sie eine kleine, quaderförmig projizierte Textur mit einem Farbverlauf ohne Kachelung, in der Mitte mit aktiver Kacheln-Option. Rechts ist zusätzlich Nahtlos aktiv.

Dazu muss die Kacheln-Option aktiv sein und die Größe der Textur sollte kleiner als die Objektgröße sein. Sie können die Anzahl der Kacheln dann selbst über Kacheln X und Kacheln Y getrennt für die X- und die Y-Richtung vorgeben. Ansonsten ergibt sich die Anzahl der Kacheln auch aus der Reduzierung der Länge-Werte. Wird Länge X auf 50% reduziert, resultieren dadurch zwei Kacheln in X-Richtung. Die Textur wird also in diesem Fall zwei Mal nebeneinander angezeigt. Ist die Kacheln-Option ausgeschaltet, erscheint die Textur nur ein Mal auf dem Objekt, auch wenn die Textur kleiner als das Objekt selbst ist. Dies ist dann der richtige Modus, wenn z. B. nur ein Logo oder Aufkleber auf dem Objekt zu sehen sein soll. Ansonsten wird die Textur automatisch immer so oft wiederholt, bis die gesamte Oberfläche aus Sicht der Projektionsrichtung bedeckt ist.

Die Anordnung benachbarter Texturkacheln geben Sie mit der Nahtlos-Option vor. Im ausgeschalteten Zustand werden die Texturkacheln unverändert nebeneinander und übereinander angeordnet. Mit aktiver Nahtlos-Option wird jede zweite Kachel gespiegelt dargestellt. Dies kann nützlich sein, um die Übergänge zwischen den Rändern der Texturkacheln weniger hart erscheinen zu lassen. Ein schöneres Ergebnis ergibt sich jedoch ohne diese Option und wenn das verwendete Bild bereits kachelbar vorbereitet wurde. In diesem Fall kann z. B. mit BodyPaint 3D oder Photoshop zuvor das Bild so umgestaltet werden, dass die Ränder ineinander über gehen.

Fusion-Optionen

Sie haben nun bereits viel darüber erfahren, wie Texturen geladen und mittels Projektion auf das Objekt gelegt werden. In diesem Fall werden nur die Helligkeiten der Textur ausgewertet und als Alphamaske verwendet. Schwarze Bereiche lassen Oberfläche A erscheinen, helle Stellen führen zur Darstellung von Oberfläche B. Enthält der Fusion-Kanal eine Film-Textur oder einen bereits animierten Shader, so können Sie über die Geschwindigkeit Einfluss auf das Zeitverhalten nehmen. Werte über 0 führen dann zu einer schnelleren Animation, als ursprünglich vorgesehen. Das Zeitverhalten wird dann zwar ggf. beschleunigt, bleibt aber synchron zur CINEMA 4D-Animation.

Dies ändert sich, wenn Sie Zeitunabhängig aktivieren (siehe Abbildung 5.41).

CINEMA-4D - Weitere Einstellungen im Fusion-Kanal des Nukei-Shaders

Abbildung 5.41: Weitere Einstellungen im Fusion-Kanal des Nukei-Shaders

Der Geschwindigkeit-Parameter ändert sich nun zu einem Zeit-Wert und erlaubt Ihnen die Animation der Zeit unabhängig von der CINEMA 4D-Animation der Szene. Dafür müssen dann jedoch Keyframes für den Zeit-Wert gesetzt werden. Dies dürfte nur für sehr spezielle Projekte hilfreich sein. Im Normalfall brauchen Sie sich hiermit also nicht zu beschäftigen.

Die folgenden Einstellungen haben wieder einen eher greifbaren Nutzen für die Darstellungsqualität des Shaders. Die Abnahme definiert eine Art Weichzeichnung der Textur. Der Übergang zwischen den beiden Oberflächen wird mit größeren Abnahme-Werten dadurch breiter und weicher. Der Offset-Parameter hingegen vermag das Verhältnis zwischen Oberfläche A und Oberfläche B zu beeinflussen. Dies ist jedoch nur innerhalb der Grenzen möglich, welche die Textur vorgibt.

Die folgenden Parameter erzeugen unterschiedliche plastische Darstellungen. Diese Effekte können auch unter den Begriffen Relief oder Bump an anderen Stellen im Programm auftauchen. In allen Fällen ist das gleiche gemeint, nämlich die Veränderung der Oberflächenschattierung, um Wölbungen oder z. B. Riefen vorzutäuschen. Die Oberfläche gewinnt dadurch an Plastizität, ohne dass zusätzliche Geometrie eingesetzt werden müsste.

Die Randschatten-Intensität dunkelt den Übergangsbereich zwischen den Oberflächen ab, um z. B. den Effekt einer abblätternden Farbe zu verstärken, die darunter die zweite Oberfläche freigibt. Randschatten-Abnahme ist für die Breite dieses Effekts zuständig. Die folgenden Parameter sind ansonsten in identischer Form sowohl für Oberfläche A mit dem Kürzel 1 und Oberfläche B mit dem Kürzel 2 vorhanden. Die Bumphöhe legt die scheinbare Verformungsstärke im Übergangsbereich der Textur fest. 1 Bumphöhe definiert diese Stärke für Oberfläche A, 2 Bumphöhe entsprechend für Oberfläche B. Die Breite oder Abnahme dieses Effekts wird wieder für beide Oberflächen über 1 Randdicke und 2 Randdicke definiert. Die Rand-Bumphöhe schließlich legt die Stärke des Schattierungseffekts direkt entlang der Übergangsränder zwischen den Oberflächen fest.

Generell lässt sich festhalten, dass Größe, Form und Intensität dieser Bump-Schattierungseffekte ausschließlich durch die Graustufenverläufe der verwendeten Textur definiert werden. Ein geladenes Bild mit harten Schwarzweiß-Kontrasten wird kaum für die Erzeugung guter Bump-Effekte taugen. Verwenden Sie daher besser Bilder oder Shader, mit weichen Helligkeitsübergängen zwischen den weißen und schwarzen Bereichen.

Alpha-Kanal

Die Kanäle für die Färbung, das Glanzverhalten, die Spiegelung und die Rauigkeit entsprechen wieder den bereits besprochenen Shader-Materialien. Neu hingegen ist je ein Alpha-Kanal für Oberfläche A und Oberfläche B. Schauen wir uns daher diesen neuen Kanal abschließend genauer an.

Das Nukei-Material ist nicht für die Darstellung transparenter und refraktiver Materialien, wie z. B. Glas gedacht. Es fehlen daher Einstellungen für einen Brechungsindex und die Transparenz. Dies kann jedoch in gewissen Grenzen mit den Alpha-Kanälen ausgeglichen werden, denn über diesen lassen sich beide Oberflächen prozentual ausblenden. Bei einer Sichtbarkeit von 0% wird dann die entsprechende Oberfläche gar nicht mehr angezeigt. Die ermöglicht dann z. B. die Kombination mit einem zweiten Material, das ebenfalls dem gleichen Objekt zugewiesen wird. So könnte zuerst ein Banji-Shader auf das Objekt gelegt werden und dann ein Nukei-Shader, bei dem eine Oberfläche komplett ausgeblendet wurde. Wichtig ist dabei, dass Oberfläche A sichtbar bleiben muss. Wird der Alpha B-Kanal also auf 0% eingestellt, kann Oberfläche A weiterhin sichtbar bleiben und in den Lücken von Oberfläche B ist dann das zweite Material zu sehen. Sie erfahren mehr zu den Kombinationsmöglichkeiten mehrerer Materialien im Abschnitt zu den Standard-Materialien und deren Zuweisung zu Objekten.

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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