Animation-Tags und XPresso: Die Cinema 4D-Tags – An Pfad ausrichten

Im Prinzip wissen Sie nun bereits alles darüber, wie Sie Objekte oder Parameter beliebig animieren können. Es gibt jedoch viele Situationen, in denen das Animieren mit Keyframes Nachteile hat. Denken Sie beispielsweise an das kleine Beispiel aus dem letzten Kapitel zurück, wo ein Objekt auf einer perfekten Kreisbahn bewegt werden sollte. Wir konnten dies zwar durch die Arbeit mit den Interpolationstangenten an den F-Kurven gut genug umsetzen, aber für so eine eigentlich simple Bewegung war dies schon ganz schön viel Aufwand, oder nicht?

Es existieren daher in Cinema 4D auch noch vielzählige Funktionen, die Objekte praktisch automatisch animieren können. Denken Sie nur an hunderte Würfel, die auf eine Ebene stürzen und dort miteinander und mit der Ebene natürlich kollidieren sollen. Theoretisch sicherlich auch mit Keyframes möglich, aber wer möchte sich dies gerne antun? Wir werfen daher in diesem Kapitel einen Blick auf einen Teil der Animations- und XPresso-Tags, die wir im Objekt-Manager finden können. Auf die speziellen Funktionen für die Figuranimation oder z. B. für die dynamische Animation kommen wir gezielt in nachfolgenden Kapiteln zurück. Generell finden Sie alle Tags entweder thematisch geordnet im Tags-Menü des Objekt-Managers oder direkt nach einem Rechtsklick auf ein Objekt im Objekt-Manager im aufspringenden Kontext-Menü. In beiden Fällen muss also ein Objekt selektiert sein, damit das Tag auch weiß, wohin es soll. Tags sind nämlich nichts anderes als Eigenschaften, die zusätzlich auf Objekte gelegt werden können. Nicht alle Tags haben daher mit der Animation zu tun. So kennen Sie sicherlich die Standard-Tags, wie z. B. Phong, Darstellung, UVW, Render oder Textur, die u. a. bereits ausführlich in Band 1 des Kompendiums beschrieben wurden. Wir werden uns daher in der folgenden Aufzählung nur mit den Tags beschäftigen, die einen unmittelbaren Nutzen beim Animieren von Objekten haben.

Die Cinema 4D-Tags

Lassen Sie uns in gewohnter Weise einmal durch die vorhandenen Standard-Tags streifen und deren Funktionen jeweils mit einfachen Beispielen betrachten. Beginnen Sie dazu mit einer neuen Szene und erzeugen Sie ein beliebiges Grundobjekt, das wir in den folgenden Abschnitten beispielhaft animieren können. Ich habe hier einen Würfel gewählt.

Führen Sie anschließend einen Rechtsklick auf den Würfel im Objekt-Manager aus und wählen Sie aus dem Kontextmenü in der Kategorie der CINEMA 4D Tags das jeweils besprochene Tag aus. Anschließend selektieren Sie das Tag-Symbol rechts neben dem Objekt im Objekt-Manager und bedienen dessen Parameter im Attribute-Manager (siehe Abbildung 2.1).

Animation in Cinema 4D - Links ist der Aufruf von CINEMA 4D-Tags durch Rechtsklick auf ein Objekt zu sehen, rechts werfen wir einen konkreten Blick auf die Einstellungen des An Pfad ausrichten-Tags

Abbildung 2.1: Links ist der Aufruf von CINEMA 4D-Tags durch Rechtsklick auf ein Objekt zu sehen, rechts werfen wir einen konkreten Blick auf die Einstellungen des An Pfad ausrichten-Tags

Lassen Sie uns bei der Besprechung der Tags mit der sogenannten An Pfad ausrichten-Expression beginnen. Der Begriff Expression konkretisiert die Funktion eines Tags insofern, als daraus abgelesen werden kann, dass es sich hier um eine Berechnung oder ein Verhalten handelt, das automatisch aktualisiert und ausgeführt wird. Expressions haben daher in der Regel etwas mit Animationen zu tun, wogegen einfache Tags oft nur Informationen speichern können.

An Pfad ausrichten

Schauen wir uns zunächst an, was dieses Tag überhaupt leisten kann. Der Begriff „Pfad“ steht in diesem Zusammenhang für einen Bewegungspfad. Das Objekt muss also bereits z. B. über eine Keyframe-Animation für die Position verfügen, damit sich ein Effekt zeigen kann. Wie Sie der oberen Einblendung in Abbildung 2.2 entnehmen können, habe ich deshalb den Würfel mit drei Keyframes auf einer gebogenen Flugbahn animiert. Hierbei handelt es sich also ausschließlich um Position-Keys. Sollte das Tag bereits vor dem Erzeugen der Position-Animation an dem Objekt befinden, werden Sie wahrscheinlich beim Verschieben des Würfels schon beobachten können, wie dieser automatisch gedreht wird. Lassen Sie sich davon nicht irritieren. Die Hauptdarstellung in Abbildung 2.2 zeigt Ihnen schließlich den Effekt beim Abspielen der Animation. Achten Sie dort besonders auf die blau hervorgehobenen Z-Achsen der Würfel-Bewegungsphasen.

Animation in Cinema 4D - Wirkung des An Pfad ausrichten-Tags bei einem animierten Würfele

Abbildung 2.2: Wirkung des An Pfad ausrichten-Tags bei einem animierten Würfel

Der Würfel richtet sich also automatisch mit seiner Z-Achse tangential zur Flugbahn aus, ohne dass wir Rotation-Keyframes setzen mussten. Dies kann natürlich sehr praktisch sein. Denken Sie z. B. an ein animiertes Fahrzeug. Wir könnten uns auf die Keyframes des Fahrwegs beschränken. Die Front des Autos würde sich immer automatisch in Fahrtrichtung drehen.

Dabei sorgt das Tag automatisch dafür, dass die X-Achse des Objekts parallel zur Welt XZ-Ebene bleibt. Dadurch wird jegliches Banking auf der Flugbahn, also eine Rotation um die Z-Achse herum, vermieden. Möchten Sie Banking sehen, können Sie sich so behelfen, dass Sie statt des eigentlichen Objekts ein Null-Objekt animieren und mit dem Tag belegen. Unter dem Null-Objekt kann dann das eigentliche Objekt gruppiert und mit Rotation-Keys versehen werden.

Wie geht das Tag nun eigentlich bei der Berechnung dieser Drehungen vor? Dazu ist ein Blick in die recht übersichtlichen Tag-Einstellungen im Attribute-Manager hilfreich. Wir finden dort einen Parameter namens Vorausberechnen. Dieser bezieht sich auf die Anzahl an Bildern, die das Tag in die Zukunft der Animation schaut. Die Voreinstellungen von 25 sorgt also dafür, dass das Tag jeweils die Objektposition feststellt, an der das animierte Objekt 25 Bilder später sein wird. Diese zukünftige Position wird mit der aktuellen Koordinate verbunden. Es entsteht eine Richtung, die auf die Z-Achse des animierten Objekts übertragen wird. Je größer der Wert ist, desto früher nimmt das Objekt also Richtungsänderungen der Flugbahn voraus und dreht sich praktisch schon vorher in eine Kurve hinein. Dies ähnelt dann dem Driften eines Rennautos in eine enge Kurve. Je kleiner Vorausberechnen wird, desto unmittelbarer richtet sich das Objekt auf den vor ihm liegenden Abschnitt der Flugbahn aus. Bei der Minimaleinstellung 1 bewegt sich der Würfel dann wie auf Schienen und richtet sich tangential zur Flugrichtung aus.
Die Basis-Einstellungen der Expression-Tags

Damit ist dieser Tag im Prinzip bereits ausreichend erläutert. Lassen Sie uns jedoch auch noch einen Blick in die Basis-Einstellungen werfen, denn hier finden wir einige Parameter, die ebenfalls sehr wichtig werden können (siehe auch Abbildung 2.1). Zudem wiederholen sich diese Einstellungen auch bei den nachfolgend beschriebenen Tags, sodass ich diese Gelegenheit nutzen möchte, diese hier ausführlicher zu beschreiben.

Ich denke die Felder für Name und Ebene können wir überspringen. Diese funktionieren exakt wie bei Objekten. Interessanter wird es jedoch bei der Priorität. Diese legt fest, zu welchem Zeitpunkt die Berechnung des Tags erfolgt. Dies wird besonders dann wichtig, wenn ein Tag z. B. auf die Animation eines anderen Objekts reagieren muss oder gar wenn mehrere Tags auf das gleiche Objekt wirken sollen. Denken Sie auch an die anderen Simulationssysteme in Cinema 4D, wie z. B. Dynamics. Soll ein Tag z. B. auf ein durch Dynamics bereits bewegtes Objekt reagieren, so darf es nicht vor der dynamischen Berechnung ausgeführt werden.

Das Priorität-Menü eines Tags bietet daher Voreinstellungen für grundlegende Zeitstufen an, die während einer Aktualisierung der Szene durchlaufen werden. Die zeitlich früheste Stufe nennt sich Initial. Zu diesem Zeitpunkt beginnt also die Aktualisierung alle Parameter und Objekte. Würde zu diesem Zeitpunkt z. B. über ein Tag die aktuelle Position eines Objekts abgefragt, so gibt dieses ggf. die Position im vorherigen Bild einer Animation an, denn die Umsetzung der Objektanimation hat zu diesem Zeitpunkt noch nicht stattgefunden. Dies passiert erst zur Priorität Animation.
Wollen Sie sicher sein, dass die Veränderungen eines Parameters oder eines Objekts durch gesetzte Keyframes umgesetzt wird, bevor ein Tag ausgeführt wird, sollten Sie die Priorität Expression wählen. Nur soll können Sie sicher sein, dass die Berechnung der normalen Animationen komplett abgeschlossen ist. Aus diesem Grund ist die Einstellung Expression auch die Voreinstellung der typischen Tags und braucht in vielen Fällen gar nicht verändert zu werden.

Anders sieht es aus, wenn die Simulationssysteme von Cinema 4D benutzt werden. Diese werden häufig erst nach den Expressions berechnet und fallen daher in die Prioritäten Dynamics oder gar Generatoren. Dabei lässt sich oft nicht nur ein einzelner Berechnungszeitpunkt definieren, denn die komplexeren Berechnungen, wie z. B. inverse Kinematik oder die Kleidungssimulation Clothilde lesen zu verschiedenen Zeitpunkten Daten aus, um z. B. auch auf Keyframes reagieren zu können. Es mag daher Situationen geben, in denen Sie selbst ausprobieren müssen, zu welchem Zeitpunkt Sie den tatsächlich aktuellen Zustand eines Objekts über ein Tag auswerten und ggf. noch verändern können.

Dabei macht es auch keinesfalls Sinn einfach immer die höchste Priorität, also Generatoren zu wählen. Das Objekt würde dann zwar als letztes in der Reihe aktualisiert und es könnte der aktuelle Stand aller Parameter über ein Tag ausgewertet werden. Andererseits könnten Veränderungen an dem Objekt dann jedoch nicht mehr sofort über andere Tags oder durch die Simulationssysteme gesehen werden. Es kann dann zumindest zu einem Zeitversatz von einem Bild während der Animation kommen, der durchaus wahrgenommen werden kann.

Gerade bei vielen Abhängigkeiten von Tags und Simulationen wird es daher nötig, die Priorität noch feiner steuern zu können. Aus diesem Grund finden Sie hinter der Priorität noch ein zusätzliches Zahlenfeld, das zwischen den Extremen -499 und +499 eingestellt werden kann. Dieser Zahlenwert definiert innerhalb der gewählten Prioritätsgruppe den Ausführungszeitpunkt. Je größer die gewählte Zahl ist, desto später wird das Tag innerhalb der Prioritätengruppe ausgeführt. Benutzen mehrere Tags eine identische Priorität und auch den gleichen Zahlenwert, so entscheidet die Reihenfolge innerhalb des Objekt-Managers über den Ausführungszeitpunkt. Das simple Umgruppieren von Objekten kann dann also bereits das Ergebnis beeinflussen.

Die angehängte Option Kameraabhängig kann aktiviert werden, um zusätzliche Aktualisierungen eines Tags zu erzwingen, selbst wenn sich nur die Kamera bewegt, bzw. die Editoransicht verändert wird. Dies kann notwendig werden, um z. B. auf die aktuelle Kameraposition zu reagieren. Wir werden dazu gleich noch Tags kennenlernen, die z. B. Objekte immer automatisch auf die Kamera ausrichten. Ansonsten versucht Cinema 4D Rechenzeit einzusparen, indem Aktualisierungen normalerweise nur bei Veränderungen an Parametern oder natürlich beim Bildwechsel während einer Animation erfolgen. Wenn sich in der Szene nichts verändert hat, müssen schließlich in der Regel auch nicht alle Tags und Objekte neu berechnet werden.

Die Aktivieren-Option des Tags kennen wir ebenfalls bereits von vielen Objekten. Auch hier kann diese Option genutzt werden, um eine Berechnung kurzfristig zu deaktivieren und somit Rechenzeit einzusparen. Wie Sie an dem Kreissymbol vor der Option erkennen können, lässt sich darüber die Funktion eines Tags auch problemlos animieren, bzw. jederzeit an- und ausschalten.

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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