MoGraph: Das Klon-Objekt – Die Objekt-Einstellungen – Teil 03

Modus Objekt: Nun fehlt uns nur noch die Modus-Einstellung Objekt. Diese ermöglicht uns, Klone z. B. auf der Oberfläche eines anderen Objekts oder entlang eines Splines zu platzieren. Schauen wir uns dies wieder an einfachen Beispielen an (siehe Abbildung 5.18).

Animation in Cinema 4D - Platzierung von Figur-Klonen auf den Punkten einer Kugel

Abbildung 5.18: Platzierung von Figur-Klonen auf den Punkten einer Kugel

Dort wurde ein Figur-Grundobjekt unter einem Klon-Objekt gruppiert. Nach der Auswahl von Modus Objekt stellt dieses ein Objekt-Feld zur Verfügung, in das in diesem Fall ein Kugel-Grundobjekt gezogen wurde. Die folgenden Optionen und Menüs legen nun fest, wo und mit welcher Orientierung die Klone auf diesem Objekt erstellt werden.

Klone ausrichten benutzt generell die Z-Achse der untergeordneten Objekte und richtet diese in Richtung der Oberflächennormalen aus. Da unsere Figuren die Z-Achse auf dem Rücken haben, schauen die Figuren alle auf die Oberfläche der Kugel. Ohne diese Option übernehmen die Klone die Ausrichtung der Achsen an dem Objekt, auf dem sie platziert werden. Nur wenn Klone ausrichten aktiv ist, steht auch ein Up Vektor-Menü zur Verfügung. Hierüber kann die Y-Achse der geklonten Objekte zusätzlich ausgerichtet werden. Das Prinzip entspricht somit z. B. dem des bereits besprochenen Ausrichten-Tags. Bei einem Up Vektor +X werden also die Y-Achsen der geklonten Objekte zusätzlich so weit wie möglich auf die positive X-Achse des Objekts ausgerichtet, auf dem sie platziert wurden. Die Ausrichtung der Z-Achse hat jedoch Vorrang, weshalb der Up-Vektor nur selten präzise umgesetzt wird.

Das Verteilung-Menü gibt an, wo die Klone erstellt werden sollen. Viele dieser Einträge nehmen direkten Bezug auf Elemente der zugewiesenen Oberfläche, wie z. B. die Punkte, Kanten oder Polygone. Aus dem Grund können hier auch keine Anzahl-Parameter eingestellt werden. Die Anzahl der Klone richtet sich automatisch nach der Anzahl der Punkte, Kanten oder Polygone des Objekts. Sie haben jedoch die Möglichkeit mit Selektionen zu arbeiten. Auf diese Weise kann die Platzierung der Klone auf bestimmte Abschnitte eines Polygon-Objekts beschränkt werden. Sie können dafür Punkt-, Kanten- und Polygon-Auswahl-Tags benutzen. Ziehen Sie das entsprechende Tag einfach in das Selektion-Feld am Klon-Objekt. Dies funktioniert ab Cinema 4D 16 natürlich auch mit Selektion-Tags auf Grundobjekten. Über die Aktivieren-Option können Sie die Verwertung der zugewiesenen Selektion jederzeit auch wieder abschalten.

Animation in Cinema 4D - Platzierung von Klonen auf Kanten

Abbildung 5.19: Platzierung von Klonen auf Kanten

Die Abbildung 5.19 zeigt den nächsten Modus für die Verteilung, Kanten. Diesmal gibt es ein paar neue Optionen, so z. B. den Offset. Damit ist die Position auf jeder Kante gemeint, auf der die Klone erzeugt werden sollen. Offset 50% steht für die Mitte jeder Kante. Sicherlich interessant zu wissen, dass Sie mit diesem Wert auch unter 0% bzw. über 100% gehen können, was die Klone dann außerhalb, in Verlängerung der Kanten platziert. Zusätzlich können Sie die Längen der Kanten prozentual auf die Skalierung der Klone übertragen. Hierfür aktivieren Sie Auf Kante skalieren. Die Abbildung 5.20 zeigt diesen Effekt. Über den Wert für Kantenskalierung lässt sich die Kantenlänge prozentual übertragen. Auch hier sind wieder negative Werte und Werte über 100% möglich. Beachten Sie bei Verteilung Kante, das hierbei die Richtung der Kante gleichzeitig für die Ausrichtung der Y-Achse an den geklonten Objekten genutzt wird. Daher entfällt hier das Up Vektor-Menü.

Animation in Cinema 4D - Skalierung der Klone entlang der Kanten

Abbildung 5.20: Skalierung der Klone entlang der Kanten

Der nächste Verteilung-Modus nennt sich Polygonmitte und bietet die gleichen Einstellungen wie Verteilung Punkt. Ich denke, wir können daher auf eine Wiederholung der Parameter verzichten. Der einzige Unterschied besteht darin, dass nun jeweils eine Kopie in der Mitte jedes Polygons erzeugt wird anstatt auf jedem Punkt. Auch hier können wieder Selektionen zur Beschränkung des Gebiets benutzt werden. Lassen Sie uns daher schnell zum nächsten Modus kommen, Verteilung Oberfläche. Dieser ist bereits in Abbildung 5.21 zu sehen.

Animation in Cinema 4D - Zufällige Platzierung von Klonen auf einer Oberfläche

Abbildung 5.21: Zufällige Platzierung von Klonen auf einer Oberfläche

Diesmal erhalten wir eine ziemliche Unordnung bei der Platzierung der Klone, denn diese werden zufällig auf der Oberfläche des Objekts oder einer zugewiesenen Selektion erstellt. Hierbei können wir die gewünschte Anzahl wieder direkt als Zahlenwert vorgeben und die Verteilung der Klone über einen anderen Startwert beeinflussen. Generell steht Ihnen aber keine Option zur Verfügung um Durchdringungen zu verhindern. Zwischen den Klonen findet keine Kollisionsberechnung statt. Die Ausrichtung der Klone kann jedoch wieder über einen Up Vektor beeinflusst werden, sofern Klone ausrichten aktiv ist.

Schließlich steht uns noch Verteilung Volumen zur Verfügung. Damit können die Klone innerhalb eines geschlossenen Volumens platziert werden. Es stehen dafür zwei Spielarten im Menü Volumenmodus zur Verfügung. Mit Volumenmodus Zufall wird die eingestellte Anzahl an Kopien innerhalb des zugewiesenen Objekts erzeugt. Es muss sich dabei um ein Volumen handeln. Mit einer Ebene als Objekt funktioniert es also z. B. nicht. Da einige Objekte separate Polygoninseln erzeugen, wie z. B. die Deckflächen an einem Zylinder-Grundobjekt, müssen diese Objekte zuerst optimiert werden. Dafür können Sie auch das Objekt verbinden-Objekt verwenden. Gefällt Ihnen die Anordnung der Kopien nicht, verändern Sie einfach den Startwert. Der zweite Volumenmodus nennt sich Oberfläche. Dieser ermöglicht uns auch eine Selektion zu nutzen, sollen die Kopien nur unter einem Teil der Oberfläche erzeugt werden. In diesem Modus gibt es jedoch einen kleinen Fehler im Klon-Objekt. Sie müssen Klone ausrichten deaktivieren, damit die Klone tatsächlich im Volumen platziert werden. Ansonsten bleiben diese nur auf der Oberfläche.

Animation in Cinema 4D - Links Volumenmodus Oberfläche, rechts Volumenmodus Zufall

Abbildung 5.22: Links Volumenmodus Oberfläche, rechts Volumenmodus Zufall

Der eigentliche Unterschied zwischen beiden Volumenmodi liegt darin, dass beim Oberfläche-Modus die Klone zuerst auf der Oberfläche generiert werden und dann in einem zweiten Schritt zufällig entlang der negativen Oberflächennormalen verschoben werden. Die Verteilung konzentriert sich dadurch etwas stärker in das Innere eines Volumens, wogegen mit Volumenmodus Zufall die Platzierung tatsächlich völlig zufällig erscheint. Die Abbildung 5.22 stellt diese Wirkung direkt gegenüber.

Auf Spline-Objekten klonen

Bislang haben wir im Modus Objekt ein Objekt zugewiesen, das Polygone enthält. Dieser Modus funktioniert jedoch auch mit Splines und stellt dann viele weitere Optionen zur Verfügung. Versuchen Sie es z. B. mit einem der Spline-Grundobjekte, wie einem Kreis im Objekt-Feld. In der unteren Hälfte der Objekt-Einstellungen des Klon-Objekts ergänzen sich dadurch weitere Optionen. Los geht es mit einem Feld für Rail. Damit ist ein anderes Spline-Objekt in Ihrer Szene gemeint, das Sie u. a. für die Ausrichtung der Klone auf dem Spline benutzen können. Dafür stehen Ihnen zusätzliche Optionen zur Verfügung. Ist Klone ausrichten aktiv, werden die Z-Achsen der geklonten Objekte tangential zu dem Spline gedreht, auf dem die Klone erzeugt werden. Ist gleichzeitig ein Rail vorgegeben, drehen sich die Klone dabei soweit möglich mit ihrer Y-Achse in Richtung desjeweiligen Rail-Abschnitts. Die tangentiale Z-Richtung hat jedoch Vorrang. Dieser Effekt kehrt sich um, wenn die Option Ziel zusätzlich zu Klone ausrichten aktiv ist. Dabei ist die Y-Richtung zwingend auf den Rail gerichtet, während die Z-Achse dann nur noch soweit möglich dem Spline folgt. Zusätzlich kann mit der Größe-Option die Skalierung der Klone gesteuert werden. Der Abstand zwischen dem Objekt-Spline und dem Rail-Spline definiert dann die Größe der Klone an der jeweiligen Stelle. Dies kann mit der Ziel-Option kombiniert werden, funktioniert aber auch ohne Ziel und sogar auch ohne Klone ausrichten. Dann bleiben die Achsen der Klone jedoch parallel zu denen des Objekt-Splines.

Animation in Cinema 4D - Klon-Objekt-Dialog bei Nutzung eines Splines

Abbildung 5.23: Klon-Objekt-Dialog bei Nutzung eines Splines

Die Abbildung 5.23 zeigt Ihnen zur Orientierung noch einmal den kompletten Dialog des Klon-Objekts bei Nutzung eines Splines im Modus Objekt. Die nachfolgende Abbildung 5.24 stellt die Wirkungen der verschiedenen Ausrichten- und Rail-Optionen gegenüber.

Ganz links sehen Sie dort einen Kreis als Spline für die Platzierung der Klone und eine zweite, etwas dazu geneigte Kurve als Rail. Wenn die Größe-Option hinzugeschaltet wird, verändern die Klone ihre Größe entsprechend des Abstands zwischen dem Spline und dessen Rail-Kurve. Als Basisgröße dient hierbei der Abstand zwischen den jeweils ersten Splinepunkten beider Kurven. Entspricht dieser Abstand ungefähr der Länge des Original Klons, fällt die Skalierung zwischen den Splines proportional aus. Dies ist ganz links in Abbildung 5.24 zu erkennen, wobei hier nur zwei Klone erzeugt wurden. Der erste Punkt beider Splines liegt in Richtung der Welt X-Achse. Deren Abstand entspricht der Höhe der Figur, die hier somit auch in Originalgröße erscheint.
Die rechte Seite der Abbildung 5.24 zeigt eine ähnliche Szene.

Animation in Cinema 4D - Verschiedene Rail-Optionen beim Ausrichten der Klone

Abbildung 5.24: Verschiedene Rail-Optionen beim Ausrichten der Klone

Hier wurde eine leicht geschwungene Line als Rail benutzt. Dieser Rail ist rötlich dargestellt. Das linke Bild zeigt die Wirkung bei alleiniger Nutzung der Klone ausrichten-Option. Die Z-Achsen der Klone verlaufen exakt tangential zum Kreis-Spline, während der Rail die Y-Achse der Klone nur soweit unter dieser Vorgabe möglich beeinflusst. Anders sieht es aus, wenn die Ziel-Option hinzugeschaltet wird. Nun hat die Ausrichtung der Y-Achse der Klone auf den Rail-Spline Vorrang. Die Z-Achse der Klone folgt dem Splineverlauf des Kreises nur soweit möglich.

Was die Anzahl der Klone auf einem Spline angeht, so wird dies wie gewohnt über den Anzahl-Parameter vorgegeben. Die Verteilung auf dem Spline erfolgt jedoch individuell. Mit Verteilung Anzahl werden die Abstände zwischen den Klonen von der Zwischenpunkt-Interpolation des Spline-Objekts abhängig gemacht. Mit Verteilung Schritt wird die Anzahl durch einen Schritt-Wert ersetzt. Dieser gibt den Abstand zwischen den Klonen vor. Ein kleiner Schritt-Wert führt daher zu mehr und dichter platzierten Klonen, die alle den gleichen Schritt-Abstand voneinander haben. Etwas Vorsicht ist hierbei nur bei geschlossenen Splines geboten, denn der Abstand zwischen dem ersten und dem letzten Klon ist in der Regel kleiner als der Schritt-Wert. Mit Verteilung Gleichmäßig tritt dieser Effekt nicht auf. Hier haben alle Klone einen identischen Abstand voneinander, der wieder durch die vorgegebene Anzahl der Klone und der Länge des Splines, auf dem die Klone erzeugt werden, bestimmt werden. Bei Verteilung Splinepunkte werden schließlich nur noch die echten Punkte des Splines für die Platzierung der Klone benutzt. Ein typischer Kreis-Spline erzeugt dann also nur vier Klone, da er aus vier Punkten gebildet wird. Andere Einstellungen bietet dieser Modus nicht. In den anderen Verteilung-Modi führt die Option Pro Segment dazu, dass jedes Segment des Splines separat mit Klonen belegt wird. Die gewählte Klon-Anzahl gilt dann also nicht absolut, sondern für jedes Segment. Die Option für Weiche Rotation wertet nicht nur die Spline-Tangente an der Position jedes Klons für dessen Ausrichtung aus, sondern bezieht auch etwas weiter entfernte Bereiche noch mit ein. Dies kann bei eckigen Splines dann auch zu einer fließenden Drehung der Klone über den Verlauf des Splines führen. Generell wird dadurch die Ausrichtung der Klone etwas ungenauer, also eben weicher. Die Abbildung 5.25 stellt die unterschiedliche Wirkung auf die Rotation der Klone noch einmal vor. Die Klone werden dort jeweils auf einem Rechteck-Spline platziert.

Animation in Cinema 4D - Links ohne, rechts mit Weiche Rotation

Abbildung 5.25: Links ohne, rechts mit Weiche Rotation

Schließlich gibt es bei der Verwendung eines Rail-Splines auch noch einen Volumenbereich-Parameter, den Sie ganz unten auf der Objekt-Dialogseite des Klon-Objekts finden können. Mit diesem kann der Abstand zwischen dem Spline und dem Rail-Spline als Radius interpretiert werden. Dieser Radius wird um den Objekt-Spline benutzt, um in diesem Schlauch die Klone zufällig zu platzieren. Dieser Effekt kann durchaus auch wie ein Partikelstrom wirken und mit den nachfolgend beschriebenen Animations-Optionen durchaus auch ein Partikelsystem ersetzen. Die obige Abbildung 5.26 gibt dazu ein Beispiel. Sie sehen dort einen grünen Kreis-Spline, auf dem die Kugel-Klone erzeugt werden. Der rote, leicht dazu gekippte Kreis-Spline wurde als Rail zugewiesen. Mit zunehmendem Wert für Volumenbereich entfernen sich die Kugeln von dem grünen Kreis und füllen mehr und mehr das durch den Rail festgelegte Volumen. Dies ist auf der rechten Seite der Abbildung zu sehen.

Animation in Cinema 4D - Wirkung des Volumenbereich-Parameters

Abbildung 5.26: Wirkung des Volumenbereich-Parameters

Auf dem MoSpline-Objekt klonen

Auch MoGraph kennt Objekte, die Splines erzeugen können. Werden auf diesen Klone erzeugt, stehen neue Optionen im Verteilung-Menü zur Verfügung. Hierfür muss ein MoSpline-Objekt im Klon-Objekt als Objekt verlinkt sein. Die folgende Abbildung 5.26 zeigt beispielhaft eine Einstellungsseite so eines MoSpline-Objekts im Turtle-Modus. In diesem speziellen Modus kann ein MoSpline-Objekt über eine Art Skript gesteuert werden, um Kurven parametrisch zu erzeugen. In diese Formeln lassen sich die Buchstaben I, J, K und L einpflegen. Wir kommen auf das MoSpline-Objekt und seine Möglichkeiten natürlich später noch zurück. Der Buchstabe I steht für die Gruppe 1, J für Gruppe 2, K für Gruppe 3 und L für die Gruppe 4. Diese Gruppen finden Sie im Verteilung-Menü des Klon-Objekts, so wie es die rechte Seite der Abbildung 5.27 zeigt.

Animation in Cinema 4D - Einstellungen eines MoSpline-Objekts und neue Optionen im Klon-Objekt

Abbildung 5.27: Einstellungen eines MoSpline-Objekts und neue Optionen im Klon-Objekt

Mit der Nutzung dieser Buchstaben in der Formel eines MoSplines und der Auswahl der dazu passenden Gruppe für die Verteilung eines Klon-Objekts, lassen sich die Klone dann an den entsprechenden Stellen des MoSplines platzieren. Die folgende Abbildung 5.28 zeigt so ein Beispiel. Dort wurde ein MoSpline-Objekt für die Erstellung eines baumartigen Splines genutzt. In die Formel wurden die Buchstaben I, J, K und L eingesetzt, um an den Verzweigungen und Endpunkten der Äste Klone platzieren zu können. Vier separate Klon-Objekte erzeugen jeweils unterschiedlich gefärbte Klone für diese Gruppen. Dies ist in der rechten Hälfte der Abbildung 5.28 zu sehen. Dort ist im Blick von Oben auf den Baum zu erkennen, wo die Klone jeweils zum Einsatz kommen.

Animation in Cinema 4D - Platzierung von Klonen auf einem MoSpline-Objekt

Abbildung 5.28: Platzierung von Klonen auf einem MoSpline-Objekt

Klone auf Splines animieren

Normalerweise werden Klone immer statisch erzeugt. Beim Klonen auf einen Spline gibt es hierzu jedoch eine Ausnahme. Über den Offset lässt sich die Position des jeweils ersten Klons entlang des Splines verschieben. Die nachfolgenden Klone wandern entsprechend gleichmäßig mit, so als würden die Klone wie Wagons auf Gleisen fahren. Die Abstände zwischen den Klonen bleiben also unverändert. Anders verhält es sich, wenn zusätzlich zu einem Offset auch noch die Offset Variation erhöht wird. Die Klone verhalten sich dann individuell und können teilweise sogar in die entgegengesetzte Richtung wandern.

Start und Ende legen den Spline-Bereich fest, auf dem die Klone erstellt werden sollen. Bei Verwendung von Offset und Offset Variation können die Klone jedoch auch in andere Bereiche des Splines wandern. Falls also z. B. Start 0% und Ende 50% eingestellt wurden, werden erst einmal nur Klone auf der vorderen Hälfte des zugewiesenen Splines erstellt. Über den Offset können die Klone jedoch an eine beliebige Stelle des Splines verschoben werden. Wird zusätzlich Offset Variation verwendet, lassen sich die Klone über den gesamten Spline verteilen. Die Loop-Option sorgt in jedem Fall dafür, dass Klone, die durch den Offset über das Ende eines Splines hinaus verschoben wurden, am Anfang des Splines wieder auftauchen. Ansonsten würden diese Klone einfach gelöscht.

Der Geschwindigkeit-Parameter sorgt selbständig für eine Animation der Klone über den Verlauf des Splines hinweg. Ein Wert von 100% bedeutet, dass die Klone in einer Sekunde exakt ein Mal die Länge des Splines überwinden. Es hängt somit auch von der Länge des Splines ab, wie groß jeweils der Vorschub der Klone auf dem Spline pro Animationsbild ausfällt. Mit Geschwindigkeit Variation kann dieser Vorschub dann auch pro Klon variabel sein. Gefällt Ihnen die Variation bei der Animation nicht, verändern Sie einfach den Startwert, um eine neue Geschwindigkeitsberechnung für die Klone zu erhalten. Die Animation beginnt immer bei Bild 0 Ihres Projekts. Dort liegen die Klone immer dort, wo sie über Verteilung, Offset und Offset Variation platziert wurden.

Auf Partikel klonen

Klon-Objekt sind im Objekt-Modus auch in der Lage, Objektkopien auf Partikeln zu platzieren, die mit dem Standard- oder dem Thinking Particles-System erzeugt wurden. Im Fall eines Standard-Emitters ziehen Sie diesen einfach in das Objekt-Feld. Bei Thinking Particles ist die Zuweisung einer Partikel-Gruppe im Objekt-Feld nötigt. Diese Partikel-Gruppen finden Sie bekanntlich unter Simulieren > Thinking Particles > Thinking Particles Einstellungen. Dies erleichtert natürlich besonders bei Thinking Particles die Erzeugung verschiedener Partikelformen, da dies nicht über XPresso erfolgen muss. Die folgende Abbildung gibt ein Beispiel zur Nutzung eines Standard-Emitters.

Konfigurieren Sie den Emitter wie gewohnt in Bezug auf die gewünschte Anzahl an Partikeln und z. B. deren Lebensdauer und Geschwindigkeit. Benutzen Sie die normalen Modifikatoren, um Gravitation, Wind oder andere Kräfte auf die Partikel wirken zu lassen. Schließlich erstellen Sie ein neues Klon-Objekt im Objekt-Modus und ordnen diesem die Objekte unter, die Sie auf den Partikeln erzeugen möchten. Das Klon-Objekt bietet zudem einen Wert für Geschwindigkeit-Dehnung an. Über diesen können Sie die Dimensionen der geklonten Objekte so verzerren, dass sie sich in Bewegungsrichtung verlängern.

Animation in Cinema 4D - Verformung der Partikelformen über das Klon-Objekt

Abbildung 5.29: Verformung der Partikelformen über das Klon-Objekt

Die Abbildung 5.29 stellt dies beispielhaft dar. Sie sehen dort eine einfache Szene mit einem Emitter, dessen Partikel von einem Gravitation-Modifikator beeinflusst werden. Unter dem Emitter selbst sind keine Objekte eingruppiert. Dies übernimmt das Klon-Objekt. Je nach Geschwindigkeit der Partikel kann es nötig sein, den Wert für Geschwindigkeit-Dehnung ordentlich zu erhöhen, um einen Effekt zu sehen. In diesem Fall werden z. B. Einstellungen über 1000% benutzt. Dabei ist es durchaus vorteilhaft, wenn die Partikel Tangential ausgerichtet werden. Sie finden dazu eine gleichnamige Option am Emitter. In Verbindung mit Klone ausrichten am Klon-Objekt passt sich die Partikelform dann noch realistischer an die Flugrichtung der Partikel an. Dies ist ganz rechts in der Abbildung 5.29 zu erkennen. Links daneben die gleiche Szene, nur ohne tangentiale Ausrichtung der Partikel. Dort ist zwar auch eine Verformung zu erkennen, jedoch nur entlang der Objektachsen der Kugel, also z. B. nur in Z- oder Y-Richtung, je nach Anteil an der Bewegungsrichtung.

Ein zweiter Parameter am Klon-Objekt bezieht sich auf die Partikelgröße. Damit ist die Endgröße der Partikel gemeint, die Sie im Emitter eingestellt haben. Der Wert für Partikelgröße ist dabei nur ein Multiplikator für die Endgröße. Mit Partikelgröße 0% hat also die Endgröße-Einstellung am Emitter keine Wirkung mehr. Beachten Sie, dass die Partikelgröße auch negativ eingestellt werden kann. In diesem Fall kehrt sich die Wirkung der Endgröße am Emitter um.

Schauen wir uns nun an, wie es mit dem Klonen auf Thinking Particles-Partikeln funktioniert. Erstellen Sie hierfür eine Kugel und konvertieren Sie diese zu einem Polygon-Objekt. Im Objekt-Manager fügen Sie dieser Kugel ein XPresso-Tag hinzu. Im XPresso-Editor dieses Tags erstellen Sie einen P MatterWaves-Node. Tragen Sie dort die Kugel als das Objekt ein, auf deren Oberfläche Sie die Partikel erstellen möchten. Die übrigen Einstellungen können Sie unverändert lassen. Beim Abspielen der Animation im Editor sollten Sie nun bereits Partikel erkennen können, die sich von der Oberfläche der Kugel entfernen. Die folgende Abbildung 5.30 stellt die Konfiguration der XPresso-Schaltung und des P MatterWave-Nodes noch einmal dar.

Animation in Cinema 4D - Setup für die Erzeugung von Thinking Particles auf einer Kugeloberfläche

Abbildung 5.30: Setup für die Erzeugung von Thinking Particles auf einer Kugeloberfläche

Erstellen Sie nun ein Klon-Objekt und ordnen Sie diesem einige Objekte unter, die Sie als Partikel verwenden möchten. Den Modus des Klon-Objekts stellen Sie auf Objekt ein. Öffnen Sie anschließend die Thinking Particles Einstellungen, die Sie z. B. über Simulieren > Thinking Particles öffnen können. Sie finden dort eine Auflistung der vorhandenen Partikel-Gruppen. Haben Sie nicht bereits eigene Gruppen erzeugt, ist dort nur die Alle-Gruppe zu finden, die immer alle Partikel der Szene enthält. Ziehen Sie den Begriff Alle aus dieser Auflistung in das Objekt-Feld des Klon-Objekts. Die Nutzung eines Partikel-Geometrie-Objekts ist nicht notwendig. Die folgende Abbildung 5.31 zeigt Ihnen noch einmal, wie die Zuweisung der Partikel-Gruppe erfolgt.

Animation in Cinema 4D - Zuweisung einer TP Gruppe zu einem Klon-Objekt

Abbildung 5.31: Zuweisung einer TP Gruppe zu einem Klon-Objekt

Damit ist praktisch bereits alles erledigt, um die Partikel mit beliebigen Objekten verknüpfen zu können. Vergessen Sie nicht, dass Sie auch verschiedene Klone-Einstellungen benutzen können. So führt z. B. Klone Zufall zu einer völlig zufälligen Zuweisung der Objekte unterhalb des Klon-Objekts zu den Partikeln.

Die Abbildung 5.32 zeigt Ihnen noch einmal das Ergebnis der bislang beschrieben Schritte. Wie bereits zuvor beobachtet, kann zusätzlich noch die Bewegungsrichtung der Partikel ausgewertet und auf eine Skalierung übertragen werden. Dies ist möglich, wenn Sie Verhalten TP dehnen benutzen. Sie erhalten dann den gewohnten Geschwindigkeit-Dehnung-Parameter, über den die Objekte in Richtung der Partikelbewegung verzerrt werden können.

Animation in Cinema 4D - Ergebnis der Nutzung eines Klon-Objekts mit Thinking Particles

Abbildung 5.32: Ergebnis der Nutzung eines Klon-Objekts mit Thinking Particles

Der Effekt ist ganz links in Abbildung 5.33 zu erkennen. Wie bereits zuvor bei Verwendung eines Standard-Emitters beobachtet, erfolgt die Skalierung jedoch strikt in Achsrichtung der geklonten Objekte. Der Effekt wird präziser, wenn die Partikelachsen in Flugrichtung ausgerichtet werden. Sie können dies z. B durch einen P Ausrichtung-Node erreichen, wie es in der Mitte der Abbildung 5.33 zu sehen ist. Wird dessen Eingang mit Geborene Partikel am P MatterWaves-Node verbunden, werden die Partikel zumindest am Anfang Ihrer Lebenszeit ein Mal in Bewegungsrichtung ausgerichtet. Dazu müssen Sie im P Ausrichtung-Node den Typ Flugrichtung aktivieren. Das Ergebnis ist ganz rechts in der Abbildung 5.33 zu sehen. Die Partikel strecken sich nun durch Geschwindigkeit-Dehnung korrekt senkrecht zur Oberfläche der Kugel.

Animation in Cinema 4D - Korrektur der Partikel-dehnung durch Ausrichten auf die Flugrichtung

Abbildung 5.33: Korrektur der Partikel-dehnung durch Ausrichten auf die Flugrichtung

Der Parameter für die Partikelgröße bringt die geklonten Objekte bei 100% auf die Abmessung, die diese über die Thinking Particles-Nodes zugewiesen bekommen haben.
Dies bedeutet aber auch, dass Sie bei einer Partikelgröße von 0% die Originalgrößen der Objekte erhalten, so wie diese unter dem Klon-Objekt verwendet werden. Einstellungen unter 0% bzw. über 100% führen zu einer entsprechenden Multiplikation mit der ursprünglichen Abmessung der Partikel in den Thinking Particles-Nodes.

Die zweite Verhalten-Einstellung nennt sich Standard TP. Hierbei fällt der Parameter für die Geschwindigkeit-Dehnung weg und die Abmessung der Klone wird anders berechnet. Da in diesem Fall ein P Objektform-Node fehlt und somit auch die Relation zwischen den Objekten und der Partikel-Matrix fehlt, steht die Abmessung 1 für die Originalgröße der Objekte. Benutzen Sie dann also die Abmessung 1 z. B. am P Sturm-, oder am P MatterWaves-Node, um die Objektgrößen wieder bequem über die Originalobjekte unter dem Klon-Objekt vorgeben zu können. Eine Verzerrung der Klone z. B. in Flugrichtung ist in diesem Modus nur noch durch eine Skalierung der Partikel über XPresso möglich.

Auf Achssysteme klonen

Stellen Sie sich folgende Aufgabe vor: Sie sollen Objekte über ein Klon-Objekt vervielfältigen und dann deren Platzierung über Deformationen anpassen. Schauen wir uns einmal an, wie dies gelingen könnte.

Die Abbildung 5.34 gibt so ein Beispiel wieder. Dort wurden Würfel in einer Gitter-Struktur geklont. Das Klon-Objekt wurde samt einem Verdrehen-Deformator unter einem Null-Objekt gruppiert. Dies ermöglicht uns die Verformung der geklonten Würfelanordnung. Eine direkte Unterordnung des Deformators unter dem Klon-Objekt ist nicht sinnvoll, da dann auch dieser Deformator vervielfältigt würde.

Animation in Cinema 4D - Deformation von geklonten Würfeln in einer Gitter-Anordnung

Abbildung 5.34: Deformation von geklonten Würfeln in einer Gitter-Anordnung

Deutlich ist an Abbildung 5.34 zu erkennen, dass der Deformator die Punkte der geklonten Würfel beein-flusst und somit die Würfel verzerrt werden. Die Würfel verlieren dadurch ihre ursprüngliche Form, obwohl wir ja eigentlich nur die Positionierung verändern wollten. Dies ist also keine gute Lösung. Für solche Fälle gibt es ein MoGraph-Objekt, das nahezu die gleichen Einstellungen und Wirkungen wie ein Klon-Objekt hat. Dieses Objekt erstellt jedoch nur Achsensysteme oder Partikel anstatt echter Objekt-Kopien oder Instanzen. Dieses Objekt nennt sich Matrix-Objekt und ist ebenfalls im MoGraph-Menü zu finden.

Animation in Cinema 4D - Nutzung eines Matrix-Objekts in Verbindung mit einem Klon-Objekt

Abbildung 5.35: Nutzung eines Matrix-Objekts in Verbindung mit einem Klon-Objekt

Die Abbildung 5.35 zeigt Ihnen, wie so ein Matrix-Objekt in unserem Fall helfen kann. Sie können in der Abbildung oben links die Objekt-Einstellungen des Matrix-Objekts erkennen. Diese entsprechen denen eines Klon-Objekts. Sie können damit also ebenso linear, auf einem Kreis, in einem Gitter oder auf einem Objekt Kopien erzeugen. Diesmal werden jedoch keine Objekte vervielfältigt, sondern nur Platzhalter in Form von Achsensystemen, also eben Matrizen erstellt. Der Vorteil ist jedoch, dass wir nun mit dem Verdrehen-Objekt auch diese Matrizen verdrehen können. Wenn Sie nun das Klon-Objekt auf den Objekt-Modus umschalten, können Sie damit Kopien auf den Matrizen des Matrix-Objekts erstellen lassen. Da dieses Klon-Objekt dann keinen Bezug mehr zu der Deformation hat, bleiben die Würfel in ihrer Form unverändert. Dies ist auf der rechten Seite von Abbildung 5.35 zu erkennen. Die rechte der beiden Einblendungen verweist dabei bereits auf einen zweiten Modus des Matrix-Objekts, denn es kann zusätzlich zu Matrizen auch Thinking Particles erzeugen. Diese Partikel erscheinen bei Generieren Thinking Particles auf den gleichen Positionen wie die Matrizen. Zusätzlich erscheinen in diesem Modus zusätzliche Einstellungen auf der Objekt-Einstellungsseite des Matrix-Objekts.

Los geht es mit TP Gruppe. Hier hinein ziehen Sie die Partikel-Gruppe, in die die neuen Partikel sortiert werden sollen. Sie müssen also zuerst eine Gruppe in den Thinking Particles-Einstellungen erstellen und diese dann von dort per Drag&Drop in das TP Gruppe-Feld des Matrix-Objekts ziehen. Wird dieses Feld leer gelassen, landen die neuen Partikel in der Alle-Gruppe des Thinking Particles-Systems. Der nächste Parameter nennt sich Folgen und steuert, wie viel Einfluss die Animation des Matrix-Objekts auf die Partikel hat. Wird das Matrix-Objekt z. B. über Keyframes verschoben oder gedreht, werden diese Bewegungen bei Folgen 100% ebenfalls auf die Partikel übertragen. Bei Folgen 0% sind die Partikel unabhängig von der Bewegung des Matrix-Objekts. Dies kommt einem typischen Emitter am nächsten, bei dem die Partikel ja auch nach ihrer Erstellung keine Beziehung mehr zum Emitter haben. Mit Fesseln geben Sie prozentual an, woran sich die Partikel orientieren sollen, an den Matrizen, die nur über MoGraph-Effektoren verändert werden können oder an den Thinking Particles-Nodes, die auf diese Partikel wirken.

Animation in Cinema 4D - Erzeugung von Partikeln mit einem Matrix-Objekt

Abbildung 5.36: Erzeugung von Partikeln mit einem Matrix-Objekt

Bei Fesseln 100% werden die Partikel ausschließlich über Position und Rotation des Matrix-Objekts und über zugewiesene Effektoren beeinfluss. TP Nodes haben keinen Einfluss mehr auf diese Partikel. Anders bei Fesseln 0%. In diesem Fall wirken sowohl die Thinking Particles-Nodes als auch die zugewiesenen Effektoren. Was es mit Effektoren auf sich hat und wie diese mit Klonen oder Partikeln interagieren können, lernen Sie noch. Fesseln-Werte zwischen 0% und 100% führen also zu einer Dämpfung der TP Nodes-Wirkungen.

In Abbildung 5.36 sehen Sie einen beispielhaften Szenenaufbau, mit dem Sie dies alles einmal selbst überprüfen können. Erstellen Sie ein Matrix-Objekt und lassen Sie damit z. B. im Modus Radial Thinking Particles Generieren. Deren Anzahl kann wie gewohnt ebenfalls im Matrix-Objekt eingestellt werden. Sie können das TP Gruppe-Feld frei lassen. Die entstehenden Partikel werden dadurch automatisch in der Alle-Gruppe erstellt. Über eine kleine XPresso-Schaltung lassen Sie diese Alle-Gruppe durch einen P Wind-Node beeinflussen. Wenn Sie in diesem Node die Stärke auf 0 reduzieren und dafür die Turbulenz erhöhen, wirbelt dies die Partikel etwas durcheinander.

Die folgende Abbildung 5.37 stellt einen möglichen Effekt so eines Aufbaus dar. Links sehen Sie dort die ursprünglich kreisförmige Anordnung der Matrizen und Partikel durch das Matrix-Objekt. Dort ist bereits das Null-Objekt zu erkennen, das im P Wind-Node eingesetzt wurde. Die rechte Seite der Abbildung zeigt die Wirkung des turbulenten Winds nach einigen Bildern der Animation. Sowohl die Matrizen, die als kleine Würfel dargestellt werden, also auch die erzeugten Thinking Particles werden durch den Wind bewegt.

Animation in Cinema 4D - Beeinflussung der ringförmig angeordneten Partikel durch einen P Wind-Node

Abbildung 5.37: Beeinflussung der ringförmig angeordneten Partikel durch einen P Wind-Node

Die letzte Einstellung betrifft die Partikelpriorität. Damit ist die Reihenfolge der Abarbeitung gemeint, wenn sowohl Thinking Particles-Nodes als auch MoGraph-Effektoren auf die Partikel einwirken. Mit Partikelpriorität Nach Effektoren liegen die Partikel immer exakt an den gleichen Positionen wie die Matrizen. Die Partikel werden also zuerst z. B. durch einen Effektor verschoben und dann von dieser Position aus durch einen turbulenten P Wind-Node verweht. Mit Partikelpriorität Vor Effektoren würden zuerst die Nodes auf die durch das Matrix-Objekt platzierten Partikel wirken. Erst in einem zweiten Schritt würden die MoGraph-Effektoren wirken. Die Startpositionen der Partikel sind also ganz andere. Mit Partikelpriorität Vor Effektoren trennen sich die Wege von Matrizen und Partikeln, da die Priorität für die Bewegung und Platzierung der Matrizen, die ja gleichzeitig mit den Partikeln erzeugt werden, nicht verändert werden können. Die Matrizen werden also immer zuerst von den Effektoren und danach erst von den Thinking Particles-Nodes beeinflusst.

Animation in Cinema 4D - Linke Spalte: Partikelpriorität Vor Effektoren; Rechte Spalte Partikelpriorität Nach Effektoren

Abbildung 5.38: Linke Spalte: Partikelpriorität Vor Effektoren; Rechte Spalte Partikelpriorität Nach Effektoren

Die Abbildung 5.38 stellt diesen Unterschied noch einmal dar. Links sehen Sie dort unsere Szene mit den kreisförmig angeordneten Matrizen und Partikeln. Ein Effektor wurde mit dem Matrix-Objekt verknüpft, um die erzeugten Elemente senkrecht zu verschieben. Auf der linken Bildhälfte ist das Resultat zu sehen, das bei Partikelpriorität Vor Effektoren zu erwarten ist. Die Partikel werden von dem Effektor nicht beeinflusst. Anders auf der rechten Abbildungsseite. Hier wurde Nach Effektoren gewählt, was dazu führt, dass die Partikel auf den gleichen Positionen wie die Matrizen liegen und folglich ebenfalls von dem Effektor bewegt wurden.

Animation in Cinema 4D - Wirkung unterschiedlicher Partikelprioritäten

Abbildung 5.39: Wirkung unterschiedlicher Partikelprioritäten

Wenn wir nun zusätzlich Thinking Particels-Nodes, wie einen P Wind-Node wirken lassen, ergeben sich für die erzeugten Partikel andere Animationen. Die Abbildung 5.39 zeigt dies wieder im Vergleicht. Die linke Hälfte zeigt die Partikel nach dem Ablauf einiger Animationsbilder mit der Matrix-Objekt-Einstellung Vor Effektoren. Die ursprünglich kreisförmig angeordneten Partikel werden durch den Wind erfasst aber nicht durch den Effektor nach oben verschoben. Nur mit der Einstellung Nach Effektoren verhalten sich Partikel und Matrizen gleich.

Damit möchte ich es auch bezüglich der Besprechung des Matrix-Objekts belassen. Die übrigen Einstellungen und Rubriken entsprechen dem des Klon-Objekts, mit deren Beschreibung ich daher hier nun gerne fortfahren möchte.

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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