Shader und Texturen: Texturen in CINEMA 4D erstellen

Mithilfe von BodyPaint 3D können Sie innerhalb der CINEMA 4D-Umgebung selbst Texturen erstellen, oder gar direkt auf Objekte malen. Schauen wir uns zuerst die Grundlagen der Texturerstellung an.

In jedem Texturbereich eines Materialkanals finden Sie in dem Kontextmenü, in dem auch die Shader zu finden sind, einen Eintrag für Neue Textur erstellen. Es erscheint ein Dialog, in dem Sie hauptsächlich die Auflösung und Hintergrundfarbe der neuen Textur festlegen (siehe Abbildung 6.27).

CINEMA-4D - Eine eigene Textur innerhalb von CINEMA 4D erstellen

Abbildung 6.27: Eine eigene Textur innerhalb von CINEMA 4D erstellen

Ist bereits eine Bitmap-Textur vorhanden, die Sie vielleicht nur nachbearbeiten oder ergänzen möchten, aktivieren Sie die Laden-Option und wählen dann die gewünschte Datei aus. Ansonsten belassen Sie es bei der Standardeinstellung für Neue Textur und vergeben einen sinnvollen Namen für diese Textur.

Haben Sie alle benötigten Texturen in den Materialkanälen auf diese Weise erzeugt, wechseln Sie in das BodyPaint 3D-Layout zum Gestalten der Texturen. Sie wechseln das Layout z. B. über das Layout-Menü oben rechts oder über Fenster > Anpassen > Layouts.

Schalten Sie dort auf die Voreinstellung BP 3D Paint um. Dies ist die richtige Umgebung zum Bemalen von Objekten und Texturen.

Das Layout verändert sich derart, dass Sie nun seitlich und oben neue Icons wiederfinden. Auch die Menüs haben sich verändert. Der größte Bereich des Layouts wird weiterhin von den Ansichtsfenstern eingenommen. Direkt dahinter, über einen Tabulator zu erreichen, findet sich ein eigenes Textur-Fenster. Rechts finden Sie den bekannten Attribute-Manager und darunter diverse Einstellungsfenster für Farben, Bitmap-Ebenen und Pinselspitzen, sowie die bekannten Objekt- und Material-Manager. Der Material-Manager wurde dabei automatisch in den Modus Ebenen-Manager (kompakt) umgeschaltet.

Um bei der Arbeit mit Texturen Arbeitsspeicher zu sparen, müssen Sie die Materialien, in denen Sie Texturen bearbeiten möchten, manuell aktivieren. Klicken Sie dafür auf die X-Symbole neben den Vorschaubildern der entsprechenden Materialien. Es erscheinen daraufhin Miniaturdarstellungen der geladenen Texturen rechts neben den Materialien (siehe Abbildung 6.28).

CINEMA-4D - Material-Manager im BP 3D Paint-Layout

Abbildung 6.28: Material-Manager im BP 3D Paint-Layout

Die Symbole in der Kopfzeile des Material-Managers weisen durch Kürzel auf die Kanalnamen hin, in denen diese Texturen verwendet werden. Zudem werden dort jeweils zwei Farbfelder angezeigt, über die Sie durch Anklicken verschiedene Malfarben für den Vorder- und den Hintergrund anlegen können. Das Prinzip kennen Sie sicher aus anderen Grafikprogrammen, wie z. B. Photoshop.

Generell werden Sie in BodyPaint 3D viele bekannte Werkzeuge und Funktionen anderer Malprogramme wiederfinden. So können Sie z. B. Umschalten auf den Ebenen-Reiter und durch Öffnen des Funktionen-Menüs dort, beliebig viele Ebenen zu der aktiven Textur hinzufügen (siehe untere Abbildung). Der Mischmodus jeder Ebene kann dann über den Deckkraft-Regler und das Mischmodus-Menü im Kopf des Ebenen-Dialogs eingestellt werden.

CINEMA-4D Mat_Ebenen

Der BodyPaint 3D-Paint Assistent

Wenn Sie gleich mehrere neue Texturen anlegen möchten, hilft Ihnen der so genannte Paint-Assistent dabei. Es handelt sich dabei um einen Einstellungsdialog, der Sie über mehrere Schritte begleitet und notwendige Einstellungen abfragt.

Sie aktivieren diesen Assistenten über das entsprechende Icon (siehe untere Abbildung) oder über das Werkzeuge-Menü in einem der beiden BodyPaint 3D-Layouts.
Zuerst fragt Sie der Dialog im oberen Teil ab, ob entweder neue Materialien für bestehende Objekte, oder nur Texturen innerhalb bereits existierender Materialien erzeugt werden sollen. Eine Liste zeigt je nach Ihrer Wahl dann darunter alle Objekte oder Materialien der Szene an (siehe Abbildung 6.29).

CINEMA-4D - Abarbeitungsschritte des BODYPAINT 3D Paint-Assistenten

Abbildung 6.29: Abarbeitungsschritte des BODYPAINT 3D Paint-Assistenten

Wählen Sie also zuerst den gewünschten Modus aus und selektieren Sie dann in der Auflistung die Objekte oder Materialien, die bearbeitet werden sollen. Ausgewählte Einträge zeigen einen Haken hinter dem Namen. Ein Klick auf diesen Haken verwandelt diesen zu einem roten X-Symbol und nimmt diesen Eintrag damit von der Bearbeitung durch den Paint-Assistenten aus.

Der zweite Schritt

Der nächste Schritt dreht sich um die Erzeugung von UV-Koordinaten. Hat Ihr Objekt bereits passende UV-Koordinaten lassen Sie UV neu berechnen ausgeschaltet. Ist diese Option jedoch aktiv, werden die Optionen auf der rechten Seite abgefragt. Dort definieren Sie den Algorithmus, der für die automatische Erzeugung der UV-Koordinaten herangezogen wird. Durch Optimales kubisches Mapping wird das Objekt aus sechs Richtungen betrachtet. Die Flächen, die dabei möglichst frontal zu sehen sind werden in Gruppen zusammengefasst. Es entstehen dadurch praktisch sechs Inseln von UV-Polygonen, die einzeln für sich stehen. Optimales Winkel-Mapping geht ähnlich vor, analysiert jedoch den Winkel zwischen benachbarten Polygonen.

CINEMA-4D - Beispielhafte Generierung von UV-Koordinaten für eine 3D-Figur. Links Optimales kubisches Mapping, rechts Optimales Winkel-Mapping

Abbildung 6.30: Beispielhafte Generierung von UV-Koordinaten für eine 3D-Figur. Links Optimales kubisches Mapping, rechts Optimales Winkel-Mapping

Oberflächen ohne harte Ecken und Kanten können dann oft in größeren UV-Inseln dargestellt werden. Wenn Sie etwas genauer hinsehen, erkennen Sie die Wirkung dieses Effekts in Abbildung 6.30 z. B. an der UV-Abwicklung der Hände, die auf der rechten Seite mit optimalem Winkel-Mapping zusammenhängender erfolgt.

Die Anordnen-Option legt keine neuen UV-Koordinaten an, sondern ordnet bereits vorhandene UVW-Informationen nur neu an. Das Objekt muss in diesem Fall also bereits über UV-Informationen verfügen. Die Entspannung-Funktion führt zusätzlich zu einer Entspannung der UV-Koordinaten. Ziel dieses Algorithmus ist es, die Kantenlängen der echten Polygone auf die Kantenlängen der UV-Flächen zu übertragen. Da dies ein iterativer Prozess ist, gibt der Zahlenwert die Anzahl der Berechnungsstufen vor.

Der Einzel-Material-Modus erzeugt auch dann nur ein einziges Material, wenn auf der Dialogseite zuvor mehrere Objekte selektiert wurden. Auf diese Weise lassen sich dann Materialien erstellen, die mehrere Oberflächen gleichzeitig bedecken. Ansonsten führt eine deaktivierte Option dazu, dass jedes Objekt ein eigenes Material bekommt.

Der dritte Schritt

Auf der letzten Seite des Assistenten geht es jetzt darum, welche Materialkanäle mit eigenen Texturen belegt werden sollen. Ist Fehlende Materialien erstellen aktiv, bekommen die auf der ersten Seite des Dialogs ausgewählten Objekte automatisch ein neues Material, sofern dort noch keines vorhanden ist. Kanäle erstellen/löschen benutzt die Kanal-Optionen darunter. Ist die Option aktiv, benutzen alle neu erzeugten Materialien nur die angekreuzten Kanäle. An bereits vorhandenen Materialien werden andere Materialkanäle dann ggf. deaktiviert.

Aktivieren Sie in der linken Optionsliste alle die Kanäle, für die Sie neue Texturen benötigen. Das jeweilige Farbfeld rechts daneben erlaubt die Definition einer eigenen Hintergrundfarbe für jede Textur. Sind bereits Materialien an den Objekten vorhanden, werden dort bereits geladene Texturen in den angehakten Kanälen gelöscht und durch neue Texturen ersetzt.

Auf der rechten Seite geben Sie die gewünschte Auflösung an. Enthält ein bereits vorhandenes Material bereits geladene Texturen in anderen Kanälen, so sorgt Bestehende Texturen skalieren für eine Anpassung der Texturgrößen. Die Automatische Texturgrößen-Interpolation passt die Auflösung der neuen Texturen automatisch an die Größen der Objekte an. Ein kleines Objekt erhält daher auch nur eine Textur geringerer Auflösung. Die Bandbreite möglicher Auflösungen wird mit Minimum und Maximum vorgegeben. Der Quantisieren-Wert legt dabei die Schrittweite fest, in der die Texturauflösung zwischen Minimum und Maximum angepasst werden kann.

Nach der Durchführung dieser Schritte erscheint auf der letzten Seite des Dialogs ein Informationsfenster, das in Textform die Abarbeitung der Material- und Texturerstellung dokumentiert. Der Assistent kann anschließend wieder geschlossen werden.

Texturen mit dem Pinsel bemalen

Zum Bemalen einer selektierten Textur oder Ebene wählen Sie zuerst in der Farbe-Rubrik entweder eine reine Farbe oder eine andere Textur aus. Wie bereits beschrieben, kann dies alternativ auch durch direktes Anklicken der Farbflächen in den Kanalsymbolen geschehen. Möchten Sie die Textur mit einem Pinsel-Werkzeug bemalen, finden Sie in der Pinsel-Rubrik bereits zahlreiche mitgelieferte Werkzeugspitzen thematisch geordnet. Selbst bereits existierende Photoshop-Brushes können hier importiert werden. Benutzen Sie hierzu Datei > Pinsel laden im Pinsel-Dialog (siehe Abbildung 6.31).

CINEMA-4D - Auswahl von Farbe oder Textur und Pinselform

Abbildung 6.31: Auswahl von Farbe oder Textur und Pinselform

Die Parameter der Pinselspitzen können eingesehen und im Attribute-Manager verändert werden. Aktivieren Sie dazu zuerst das Pinsel-Werkzeug in der rechten Iconleiste (siehe untere Abbildung) und klicken Sie dann im Pinsel-Fenster die gewünschte Werkzeugspitze an.

Das kleine Vorschaubild der Werkzeugspitze im Attribute-Manager kann dann angeklickt und so eine Icon-Galerie der installierten Pinselspitzen geöffnet werden. Wie Sie sehen, sind dort bereits sehr viele Variationen vorhanden, die teilweise sogar mehrfarbig angelegt sind (siehe Abbildung 6.32).

CINEMA-4D - Einstellungen der Pinselspitze im Attribute-Manager

Abbildung 6.32: Einstellungen der Pinselspitze im Attribute-Manager

Pinselspitzen können durch Formeln errechnet, also Generiert sein, oder durch eine geladene Bitmap dargestellt werden. Ein Auswahlmenü rechts neben dem Vorschaubild ermöglicht so entweder das Einladen eine Bitmap oder die Arbeit mit Parametern zur Erzeugung der gewünschten Form. In jedem Fall können natürlich die Größe und Deckkraft eingestellt werden. Ebenso lassen sich Verformungen und Wiederholungen der Pinselform beim Zeichnen definieren. Wenn Sie zum Zeichnen ein Grafiktablett benutzen, ist ein Klick auf die blauen Rechtecke vor den Parametern lohnend. Es öffnet sich dann ein Dialog, in dem Sie z. B. den Druck oder die Neigung des Grafiktablett-Stifts an die Veränderung des Parameters koppeln können. Ein höherer Druck beim Zeichnen kann dann z. B. automatisch über eine einzustellende Kurve die Deckkraft oder den Radius des Werkzeugs vergrößern (siehe Abbildung 6.33).

CINEMA-4D - Anpassen des Malverhaltens an ein Grafiktablett

Abbildung 6.33: Anpassen des Malverhaltens an ein Grafiktablett

Das eigentliche Zeichnen erfolgt nun im Textur-Fenster. Sind mehrere Texturen zur Bearbeitung geladen, können Sie diese dort auch im Texturen-Menü auswählen. Die bereits bekannten Tastenkürzel und Symbole in der Kopfzeile des Fensters zum Verschieben und Zoomen der Ansicht funktionieren hier genau wie in den Editoransichten. Ein zusätzliches Histogramm-Symbol erlaubt zudem die Korrektur von Belichtung, Gamma, sowie Schwarz- und Weißpunkt (siehe Abbildung 6.34).

CINEMA-4D - Im Textur-Fenster kann wie in einem 2D-Grafikprogramm gezeichnet werden.

Abbildung 6.34: Im Textur-Fenster kann wie in einem 2D-Grafikprogramm gezeichnet werden.

Die üblichen Werkzeuge zum z. B. Stempeln, Weichzeichnen oder Füllen einer Fläche finden Sie in der linken Iconleiste. Ansonsten werfen Sie einen Blick in Werkzeuge > Mal-Werkzeuge für eine noch übersichtlichere Auflistung der Funktionen. Das Menü Selektion Bitmap listet typische Selektionsmethoden, wie z. B. Rechteck-Selektion oder den Zauberstab auf.

Möchten Sie anstatt auf der einfachen Textur lieber auf das Objekt malen, können Sie dies z. B. mit dem Pinsel-Werkzeug direkt in den Editoransichten problemlos tun. Beachten Sie nur, dass es dort je nach Material-Projektion zu einer mehrfachen oder gar stark verzerrten Darstellung der Textur kommen kann.

BodyPaint 3D ist jedoch über das so genannte Projection Painting in der Lage, solche durch die Projektion verursachten Verzerrungen herauszurechnen. Malen Sie z. B. gerade auf einer Textur, die per Kugel-Projektion auf einem Würfel-Objekt liegt, so wird es sicher unmöglich sein, z. B. einen unverzerrten Text auf die Oberfläche zu schreiben (siehe Abbildung 6.35).

CINEMA-4D - Erst den gewünschten Text in das Text-Werkzeug tippen, dann an die entsprechende Stelle auf der Oberfläche klicken.

Abbildung 6.35: Erst den gewünschten Text in das Text-Werkzeug tippen, dann an die entsprechende Stelle auf der Oberfläche klicken.

Schalten Sie daher in diesen Fallen das Icon für Projection Painting an und wählen Sie eine passende Blickrichtung in der Editoransicht für die Bemalung der Textur auf dem Objekt. Benutzen Sie nun das Text-Werkzeug in der linken Iconleiste, um einen Text auf die Oberfläche zu schreiben. Sind Sie damit zufrieden, klicken Sie auf das Icon für Projektion anwenden. Dies führt zu einer Umrechnung der soeben erzeugten Grafik. Die Kamera kann nun in der Editoransicht wieder verändert werden, um z. B. den nächsten Abschnitt der Oberfläche verzerrungsfrei zu bearbeiten. Projektion verwerfen kann bei einem Fehler zum Löschen der Grafiken verwendet werden, sofern Projektion anwenden noch nicht betätigt wurde (siehe Abbildung 6.36).

CINEMA-4D - Die gleichen Arbeitsschritte, diesmal mit Projection Painting

Abbildung 6.36: Die gleichen Arbeitsschritte, diesmal mit Projection Painting

Die Unterschiede zwischen dem Zeichnen ohne und mit Projection Painting werden bei einfachen Pinselstrichen noch deutlicher, wie die untere Abbildung zeigt. Oben wurde dort ein Pinselstricht von links oben nach rechts unten geführt. Das Resultat wirkt pixelig und verändert teilweise sogar die Größe beim Übergang auf eine andere Fläche. Die gleichen Arbeitsschritte, diesmal nur mit Projection Painting liefern ein harmonisches Ergebnis. Hier muss jedoch vorweg die Pinselgröße überprüft werden, da diese nun abhängig von der projizierten Malebene ist.

CINEMA-4D Projection_Painting

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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