Grundlagen der Animation: Die Menüpunkte der Zeitleiste – Die Spezialspuren

Lassen Sie uns nun die Zeit nehmen, auch die Menüeinträge der Zeitleiste zu besprechen. Viele Einträge dort sind zwar bereits bekannt, andere jedoch werden Ihnen gänzlich neu sein.
Sie haben bereits gelernt, wie z. B. Keyframes für Position oder Winkel oder auch einzelne Parameter eines Objekts erzeugt werden können. Alternativ zu dem bislang gezeigten Vorgehen können Keyframes aber auch direkt in der Zeitleiste gesetzt werden. Dazu muss zuerst eine entsprechende Spur vorhanden sein, damit Cinema 4D auch mitbekommt, welcher Art das Keyframe ist und welche Bedeutung es für die Animation hat. Wie auf der linken Seite von Abbildung 1.57 zu sehen, lassen sich beliebige Eigenschaftsspuren über das Erzeugen -Menü der Zeitleiste abrufen. Die Liste der Eigenschaftsspuren passt sich automatisch dem gerade in der linken Spalte der Zeitleiste selektierten Element an. Da wir es hier mit einem Würfel-Grundobjekt zu tun haben, kann z. B. die Spur für dessen Rundung-Option ausgewählt werden.

Eigenschaftsspuren hinzufügen, hier am Beispiel einer Rundung an einem Würfel-Grundobjekt

Abbildung 1.57: Eigenschaftsspuren hinzufügen, hier am Beispiel einer Rundung an einem Würfel-Grundobjekt

Mit einem Strg/Ctrl-Klick rechts neben den Namen einer Spur können direkt in der Zeitleiste neue Keyframes gesetzt werden. Dies ist natürlich auch für eine neue Eigenschaftsspur möglich, wie die rechte Seite von Abbildung 1.57 zeigt. Das neue Keyframe kann dann über den Attribute-Manager mit einem beliebigen Wert gefüllt werden. Im Fall einer Options-Spur erscheint dort nur das übliche Ankreuzfeld zum An- oder Ausschalten. Auch dies ist in der rechten Hälfte der Abbildung 1.57 zu sehen.

Die Spezialspuren

Neben den Eigenschaftsspuren existieren noch sogenannte Spezialspuren (Erzeugen>Spezial-Spuren hinzufügen). Diese unterscheiden sich in sofern, als dass sich die Keyframes für diese Spuren ausschließlich in der Zeitleiste und nicht auch z. B. über die Parameter eines Objekts setzen lassen. Zudem ist die Wirkung dieser Spuren eben recht speziell, weshalb diese auch nicht so häufig eingesetzt werden. Dennoch sollten Sie sich ebenfalls mit diesen Spuren beschäftigen, denn einige dieser Funktionen sind höchst interessant.

Die Zeitspur

Sicherlich etwas gewöhnungsbedürftig ist die Zeitspur. Nach dem Aufruf dieser Spezialspur erscheint unter dem selektierten Objekt eine entsprechende Spur, die bereits zwei Keyframes enthält. Die Platzierung dieser Keyframes entspricht dem Bildbereich Ihres Projekts. Wurde vorher nichts an der Länge des Projekts verändert, wird also ein Key auf Bild 0 und eines auf Bild 100 platziert, so wie es auch in Abbildung 1.58 zu sehen ist.

Eine Zeit-Spezialspur

Abbildung 1.58: Eine Zeit-Spezialspur

Wenn Sie das Dreieck vor der Zeitspur anklicken, können Sie die Interpolationskurve zwischen den Keyframes betrachten. Diese stellt aktuell einen linearen Verlauf dar. Dabei startet die Kurve mit dem Wert 0% und endet bei 100%. So weit, so gut, aber was hat das mit der Zeit zu tun?

Die Prozentwerte geben im Prinzip an, wie viel der verfügbaren Animationszeit zu dem entsprechenden Zeitpunkt bereits vergangen ist. Logischer weise steht daher das Keyframe mit dem 100%-Wert am Ende des Animationsbereichs.

Zuweisen einer Zeitspur zu selektieren Eigenschaftsspuren

Abbildung 1.59: Zuweisen einer Zeitspur zu selektieren Eigenschaftsspuren

Um nun an einem praktischen Beispiel zu erleben, was uns dies für die Animation nützt, setzen Sie ein paar beliebige Keyframes z. B. für einen Würfel, um diesen während der ersten 20 bis 30 Bilder der Animation etwas durch den Raum zu bewegen. Anschießend öffnen Sie die Zeitleiste, selektieren dort den Eintrag des Würfels in der linken Spalte und fügen diesem über das Erzeugen-Menü eine Zeit-Spezialspur hinzu. Beim Abspielen der Animation werden Sie noch keine Veränderung bemerken, denn die Zeit-Spuren müssen zuerst noch den Eigenschaftsspuren zugewiesen werden, und das geht so:

Selektieren Sie zuerst die Animationsspuren, die über die Zeit-Spur beeinflusst werden sollen. Dies können mehrere Spuren gleichzeitig sein. Zudem können auch die Spuren mehrerer animierter Objekte gleichzeitig selektiert werden. Wie in der linken oberen Darstellung von Abbildung 1.59 zu erkennen, wurden dort mit einem Selektionsrahmen die Spuren für Position und Winkel ausgewählt. Alternativ hierzu können mehrere Spuren auch per Strg/Ctrl-Klicks ausgewählt werden. Als direkte Folge davon werden im Attribute-Manager verschiedene Optionen für die selektierten Spuren angezeigt. Eine dieser Optionen betrifft auch die Zeitspur, wie rechts oben in Abbildung 1.59 zu sehen ist. Durch einen Klick auf das Fragezeichen neben dem Feld für die Zeitspur wird der Selektionsmodus aktiviert. Sie können nun direkt auf den Namen der Zeitspur in der Zeitleiste klicken, um diese in das entsprechende Feld der selektierten Spuren zu übertragen. Dies ist auch in den beiden unteren Bildern der Abbildung 5.59 zu erkennen. Alternativ zu der Fragezeichen-Auswahl können Sie auch den Namen Zeit direkt per Drag&Drop aus der Zeitleiste in das Zeitspur-Feld ziehen.

Wenn Sie nun die Wiedergabe der Animation erneut starten, sollten Sie bemerken, dass die Animation des Würfels jetzt tatsächlich die vollen 100 Bilder des Projekts einnimmt, obwohl die gesetzten Keyframes vielleicht schon bei Bild 30 die Animation beschließen. Zeitspuren sind also ein Hilfsmittel, um über eine einzige Spur das gesamte Zeitverhalten einer Animation steuern zu können. Der riesen Vorteil dabei ist, dass alle bereits gesetzten Keyframes Ihrer Objekte nicht verschoben werden müssen. Alles bleibt an Ort und Stelle. So erhalten Sie z. B. auch nach dem Löschen der Zeit-Spur Ihre ursprüngliche Animation wieder zurück. Zudem sind Sie nicht darauf beschränkt, nur mit den beiden bereits vorhandenen Keyframes der Zeit-Spur zu arbeiten. Durch Strg/Ctrl-Klicks auf die Interpolationskurve oder in den Bereich rechts neben der Benennung der Zeit-Spur in der Zeitleiste, können beliebig viele neue Keys gesetzt werden.

Standardmäßig sind zwar Spline-Interpolationen für die Keys der Zeit-Spur aktiviert, aber deren Tangenten sind auf Nulllänge skaliert. Durch das Anschalten der Auto-Tangenten oder der bereits bekannten Ease Ease-Interpolation, können auch Beschleunigungen im Zeitverhalten umgesetzt werden. Die wahre Power der Zeitkurven wird Ihnen sicherlich erst bewusst, wenn Sie etwas damit gespielt haben.

Ein hüpfender Ball, der selbst nur mit zwei Keyframes animiert wurde

Abbildung 1.60: Ein hüpfender Ball, der selbst nur mit zwei Keyframes animiert wurde

Wer sagt z. B., dass die Zeit immer nur vorwärts laufen muss? Eine von links oben nach rechts unten verlaufende Zeit-Spur kehrt die Animation um und lässt sie rückwärts ablaufen. Auch mehrfaches Vor und Zurück in der Zeit ist möglich, wenn die Interpolationskurve in Wellen gelegt wird. Aus nur wenigen Keyframes werden so schnell komplexe Bewegungsabläufe mit mehreren Beschleunigungen und Abbremsungen.

Die Abbildung 1.60 zeigt so ein Beispiel. Dort wurde eine Kugel mit zwei linear interpolierten Keyframes aus der Ruhestellung nach oben verschoben. Die auf der rechten Seite der Abbildung sichtbare Y-Positionsspur macht die deutlich. Nach bekanntem Schema wurde anschließend eine zusätzlich Zeit-Spur ergänzt und der Position-Spur zugewiesen. In der Zeit-Spur wurden dann zusätzlich Keyframes gesetzt, um die typische Fallkurve eines hüpfenden Balls abzubilden. Wichtig hierbei ist nur, dass Sie diese Kurve hier nicht mit einer Positionskurve verwechseln. Hier geht es um die Zeit, die mal vor und dann mal wieder zurück läuft und dadurch die Illusion des springenden Balls erzeugt. Die Sprunghöhe des Balls kann weiterhin über den Wert des zweiten Position.Y-Keys editiert werden.

Die Maskenspur

Hierbei handelt es sich um eine spezielle Spur des Motion-Trackers von Cinema 4D. Diese Spur entsteht in der Regel automatisch beim Anlegen einer Maskierung.

Die Morph-Spur

Unter Morphing verstehen wir die Veränderung einer Form. Damit dabei alle Punkte eines Objekts wissen, wohin sie wandern sollen, müssen die gewünschten Zustände als separate Objekte vorhanden sein. Zudem ist zwingend nötig, dass alle beteiligten Objekte die gleiche Punktanzahl besitzen. Praktisch betrachtet gehen Sie in der Regel so vor, dass Sie zuerst das Objekt erzeugen, das den Startzustand abbildet. Dieses Objekt duplizieren Sie und bringen diese Kopie dann in die gewünschte Zielform. Dabei dürfen keine Punkte gelöscht oder neu hinzugefügt werden. Nun benötigen wir noch ein drittes Objekt, das dann das Morphing-Ergebnis darstellt. Prinzipiell können auch noch weitere Formen für zusätzliche Zielzustände ergänzt werden, aber die beschriebene Dreiergruppe ist die kleinste Einheit, mit der dieses Morphing funktioniert. Erstellen Sie also eine weitere Kopie des Objekts und fügen Sie diesem Objekt eine Morph-Spur hinzu. Ist das Objekt in der Zeitleiste nicht zu sehen, ziehen Sie es aus dem Objekt-Manager in die linke Spalte der Zeitleiste hinein. Durch Strg/Ctrl-Klicks in die Morph-Spur werden Keyframes erzeugt, die zusätzliche Parameter zur Verfügung stellen (siehe auch Abbildung 1.61).

Jedem Morph-Key wird eine Form mit identischer Punktanzahl zugewiesen.

Abbildung 1.61: Jedem Morph-Key wird eine Form mit identischer Punktanzahl zugewiesen.

Jedes selektierte Morph-Key stellt im Attribute-Manager ein Feld für das Morph Ziel zur Verfügung. Dort muss jeweils das Objekt gelistet sein, dessen Form zu dem Keyzeitpunkt dargestellt werden soll. Die Zuweisung kann durch einfaches Drag&Drop des Objekts aus dem Objekt-Manager oder mithilfe des Fragezeichen-Icons rechts neben dem Morph Ziel-Eintrag erfolgen. Direkt unterhalb des Morph Ziel-Felds befindet sich ein Bias-Wert. Da die Morph-Spur keine Spline-Interpolation erlaubt, stellt dieser Wert die einzige Möglichkeit dar, die Geschwindigkeit des Formübergangs zu steuern.

Wie Sie bereits in Abbildung 1.61 an der Interpolationskurve unterhalb der Morph-Spur erkennen können, resultieren Bias-Werte über 0% in einer langsam beschleunigten Kurve. Der Zustand dieses Keyframes wird also über einen längeren Zeitraum stabil gehalten, bis sich die Form dann in zeitlicher Nähe zum nachfolgenden Keyframe immer schneller verändert. Der Bias steuert also immer nur den zeitlichen Übergang zum nachfolgenden Keyframe.

Negative Bias-Einstellungen sind ebenfalls möglich und kehren den Effekt um. Die im Keyframe gespeicherte Form wird also sehr schnell verlassen, um sich dann gegen Ende immer zögerlicher an die nachfolgende Form anzupassen. Ein Bias von 0% führt ansonsten zu einem linearen Verlauf und somit zu einer gleichförmigen Verformung ohne sichtbare Abbrems- oder Beschleunigungseffekte. Die angehängte Weich-Option soll zusätzlich für harmonische Verformungen über mehrere verschiedene Formen hinweg sorgen. Dies ist jedoch nicht unmittelbar an den Interpolationskurven zu erkennen.

Generell ist diese Art des Morphings recht umständlich und etwas antiquiert. Cinema 4D selbst bietet z. B. über das Pose Morph-Tag sehr viel komplexere Werkzeuge für das Morphing an und auch die diversen Deformatoren können oft bessere Ergebnisse liefern. Wir kommen im Kapitel zu den Charakter-Werkzeugen noch ausführlich darauf zurück.

Die PLA-Spur

Wir hatten bereits über die sogenannten Point Level Animationen, kurz PLA, gesprochen. Dabei werden die Punktpositionen des selektierten Objekts direkt in ein Keyframe gespeichert. Zur Aufnahme dieser Keyframes müssen also keine Objektkopien erstellt werden, so wie es noch bei der Morph-Spur der Fall war. Auf diese Weise lassen sich sogar die Tangenten eines Beziér-Splines animieren. Vielleicht erinnern Sie sich ja noch an das Beispiel mit dem Kreis-Spline, der zu einem Quadrat verformt wurde (siehe Abbildung 1.35).
Diese Spur und deren Keyframes können daher besser über das entsprechende Icon der kleinen Zeitleiste erstellt werden.

Die Sound-Spur

Cinema 4D versteht sich nicht nur auf den Umgang mit Filmen und Bildern, sondern auch mit Tondateien. Dies ist sehr praktisch, wenn eine Animation z. B. synchron zu einem Geräusch, einem Musikstück oder gar zu gesprochenen Texten sein soll. Denken Sie nur an die lippensynchrone Mimik einer Figur, die etwas erzählen soll. Ohne direkte Nutzung von Tönen, oder englisch Sounds, wäre dies kaum möglich.

Töne können als Tonkurven angezeigt und direkt abgespielt werden.

Abbildung 1.62: Töne können als Tonkurven angezeigt und direkt abgespielt werden.

Die Arbeit mit Ton-Daten ist recht einfach. Nachdem Sie einem beliebigen Objekt eine Sound-Spur hinzugefügt haben, kann dieser im Attribute-Manager über das Feld Sound z. B. eine AIFF-, WAVE- oder gar MP3-Datei zugewiesen werden. Dazu benutzen Sie die kleine Schaltfläche mit den drei Punkten und wählen im sich öffnenden Dateidialog die entsprechende Datei. Unterstützt werden Dateien mit 11, 22 und 44 kHz, sowie 8 Bit, 16 Bit, Mono und Stereo. Dabei greift Cinema 4D auf die im jeweiligen Betriebssystem üblichen Routinen zur Tonwiedergabe zurück. Auf MacOS X-Rechnern ist daher QuickTime und auf Windows-Rechnern die übliche Medienwiedergabe zwingend nötig. Aber die entsprechenden Komponenten sind sowieso Bestandteil jeder normalen Betriebssystem-Installation.

Sofern Cinema 4D die geladene Sound-Datei lesen kann, sollten Sie direkt in der Sound-Spur die entsprechenden Lautstärkekurven erkennen können (siehe auch Abbildung 1.62). Ist dies bei Ihnen nicht der Fall, überprüfen Sie, ob das kleine Dreieck vor der Sound-Spur auch wirklich aufgeklappt wurde. Ist dies der Fall und Sie sehen dennoch keine Kurve, steigt die Chance, dass Cinema 4D die Datei nicht lesen konnte. Versuchen Sie in solchen Fällen die Datei mit einem externen Programm zur Soundbearbeitung zu öffnen und eventuell in das jeweils andere Format zu sichern. Es könnte aber auch sein, dass die Kurve schlicht an einer Stelle in der Zeitleiste beginnt, die Sie gerade nicht einsehen können. Über die Startzeit der Sound-Spur kann der Startzeitpunkt für das Abspielen und somit auch die Darstellung der Kurve in der Zeitleiste beliebig gesetzt werden.

Unterhalb des Sound-Felds finden Sie noch zwei Schaltflächen. Mit Sound abspielen können Sie die Wiedergabe der geladenen Datei auslösen. Sound stoppen beendet die Wiedergabe wieder. Dies ist weniger für die Animation gedacht, als für die Kontrolle, ob es sich bei den geladenen Daten wirklich um die gewünschten Töne handelt.

Unterhalb finden Sie dann noch einige statistische Daten zum geladenen Musikstück. Neben der Dateigröße, der Frequenz-Bandbreite und Länge der wiedergegebenen Datei finden Sie hier auch Informationen darüber, ob es sich um eine Mono- oder Stereo-Datei handelt und welche Bittiefe diese hat. Die Länge wird übrigens automatisch in der entsprechenden Einheit Ihrer Zeitleiste angezeigt, also z. B. in Bildern.

Die letzte verbliebene Option der Sound-Einstellungen im Attribute-Manager ist Sound benutzen. Nur wenn diese aktiv ist, wird die Datei auch direkt beim Abspielen im Editor abgespielt. Zudem ist sonst die Darstellung der Tonkurve in der Zeitleiste ausgegraut.

Eine weitere Voraussetzung für die Wiedergabe der geladenen Sound-Datei befindet sich im Animieren-Menü von Cinema 4D. In diesem Menü finden Sie einen Großteil bereits bekannter Funktionen wieder, z. B. um die Bilder-Rate bei der Wiedergabe im Editor oder den Abspiel-Modus vorzugeben. Die dortige Option Sound abspielen ist bereits standardmäßig aktiviert und sorgt nun dafür, dass beim Abspielen der Animation automatisch auch geladene Sound-Dateien abgespielt werden (linke Einblendung in Abbildung 1.63). Das geht sogar so weit, dass Sie durch manuelles Scrubbing, also das beliebige Vor- und Zurückschieben des Zeitreiters, synchron in die Sound-Datei hineinhören können. Dies ist beim Animieren natürlich sehr hilfreich, da die Animation nicht extra abgespielt werden muss. Nach einem Rechtsklick in die kleine Zeitleiste finden Sie auch dort zusätzliche Sound-Optionen zum Anzeigen von Soundkurven und zur Auswahl einer geladenen Datei (siehe rechte Seite in Abbildung 1.63). Auch das Bearbeiten-Menü der Zeitleiste bietet diese Optionen an (siehe Mitte der Abbildung 1.63), wobei diese hier nur für den sogenannten F-Kurven-Modus der Zeitleiste relevant sind.

Links die Voreinstellung für die Tonwiedergabe im Editor, mittig und rechts Optionen zum Einblenden der Tonkurven in der Zeitleiste und der kleinen Zeitleiste

Abbildung 1.63: Links die Voreinstellung für die Tonwiedergabe im Editor, mittig und rechts Optionen zum Einblenden der Tonkurven in der Zeitleiste und der kleinen Zeitleiste

Es gibt sogar noch andere Möglichkeiten, Töne in die Szene zu integrieren. In Cinema 4D existieren nämlich auch Lautsprecher und Mikrofone, die dreidimensional im Raum platziert werden können. Dies eröffnet ganz neue Möglichkeiten, denn durch die räumliche Platzierung z. B. von Lautsprechern kann die Lautstärke der abgespielten Töne realistisch animiert werden. Denken Sie z. B. an die Sirene eines Krankenwagens, der an Ihnen vorbeifährt. Je nachdem, ob sich der Wagen nähert oder sich wieder von Ihnen entfernt, ändert sich nicht nur die Lautstärke, sondern auch noch die Frequenz der Sirene. Man spricht dabei auch vom Doppler-Effekt. Auch dies kann Cinema 4D korrekt berechnen. Lassen Sie uns daher an dieser Stelle einen kurzen Ausflug in das Sound-Rendering mit Cinema 4D wagen.

Über den Autor

Dieses Tutorial ist ein Auszug aus dem CINEMA 4D-Kompendium zur Animation von Arndt von Koenigsmarck. Das komplette C4D-Kompendium mit über 950 Seiten Know-how als Download (PDF) gibt es hier: CINEMA 4D-Kompendium – Die Animation.

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