Charakter-Animation: Das Constraint-Tag – Das PGW Constraint-Tag

Oft ist es notwendig, Beziehungen zwischen Objekten herzustellen, die an unterschiedlichen Stellen in der Hierarchie oder generell im Objekt-Manager eingeordnet wurden. Dies können im Bereich Charakter z. B. die Augen sein, die auf einen Zielpunkt blicken sollen, oder auch ein Objekt, das von der Hand der Figur gegriffen und anschließend wieder abgestellt werden soll. Einen Großteil solcher Aufgaben können Sie leicht über XPresso lösen, aber nicht jedem liegt es, sich mit dieser Programmierschnittstelle auseinander zu setzen. Es gibt daher auch das Constraint-Tag, das Sie unter Tags > Charakter Tags im Objekt-Manager finden können. Dieses bietet verschiedene Modi an, um solche Aufgaben meistern zu können. Wenn Sie von vornherein wissen, welchen Modus Sie benötigen, können Sie ein passend konfiguriertes Constraint-Tag auch direkt im Charakter-Menü von Cinema 4D unter dem Eintrag Constraints auswählen. Dazu muss dann bereits ein Objekt selektiert sein, dem Sie das entsprechende Tag verpassen möchten. Constraint-Tags sind dabei nicht auf die Arbeit mit Joints beschränkt. Sie können viele Wirkungen des Constraint-Tags also auch für Ihre normale Keyframe-Animation z. B. von Polygon-Objekten verwenden. Schauen wir uns daher einmal an, was dieses Tag zu bieten hat.

Wenn Sie ein Constraint-Tag über das Tags-Menü des Objekt-Managers oder einen Rechtsklick auf ein Objekt im Objekt-Manager aufrufen, ist dessen Funktion noch nicht definiert. Sie finden daher in den Basis-Eigenschaften des Tags zahlreiche Optionen, die einzeln oder in beliebiger Kombination genutzt werden können. Dies ist auf der linken Seite von Abbildung 6.45 zu sehen. Wir beginnen dort mit dem Aktivieren der PGW-Option, die eine gleichnamige neue Einstellungsrubrik am Tag erscheinen lässt (siehe rechte Seite von Abbildung 6.45).

Animation in Cinema 4D - Einstellungen eines Constraint-Tags im PGW-Modus

Abbildung 6.45: Einstellungen eines Constraint-Tags im PGW-Modus

Das Kürzel PGW steht für Position, Größe und Winkel und deutet bereits an, dass hiermit eben diese Eigenschaften eines anderen Objekts auf das Objekt mit dem Tag übertragen werden können. Es können sogar mehrere dieser Ziel-Objekte angegeben und dazwischen gemittelt werden. Bevor Sie jedoch mit dem Erzeugen oder Zuweisen von Ziel-Objekte beginnen, sollten Sie sich überlegen, ob Sie diesen Zielen absolut oder relativ folgen möchten. Absolutes Folgen bedeutet z. B., dass Ihr Objekt zu der Position des Ziel-Objekts springt, dessen Größe und Ausrichtung übernimmt. Wenn Sie dies nicht möchten, aktivieren Sie Original beibehalten. Ihr Objekt wird dann auch nach dem Zuweisen eines Ziels an Ort und Stelle verbleiben, sich jedoch relativ mit dem Ziel-Objekt mitbewegen.

Die nächste Entscheidung treffen Sie in dem Bereich der Constraint-Einstellungen des Tags. Hier finden Sie Optionen P.X, P.Y und P.Z für die Übernahme der Ziel-Positionen, G.X, G.Y und G.Z für die Übernahmen der Ziel-Größen und W.H, W.P und W.B für die Übernahme der Ziel-Winkel. Haken Sie hier nur die Optionen an, die Sie von den Zielen auswerten möchten. Ob es sich dabei um globale oder lokale Koordinaten, Größen und Winkel handelt, stellen Sie in der Ziele-Gruppe ein. Standardmäßig werden alle Eigenschaften im Weltsystem, also global ausgewertet und übertragen. Dies wird in den meisten Fällen sinnvoll sein, da dann die Hierarchie Ihres Objekts und des Ziel-Objekts keine Rolle spielt. Mit den Optionen P lokal, G lokal und W lokal können Sie aber auch die lokalen Positionen, Größen und Winkel der Ziele übertragen lassen.

Ist dies alles wunschgemäß konfiguriert, ziehen Sie das Ziel-Objekt, also das Objekt, dessen Position, Größe und Winkel Sie übertragen möchten, in das Ziel-Feld hinein. Da Sie über die Hinzufügen-Schaltfläche auch noch weitere Ziel-Felder erzeugen und somit mehrere Ziele definieren können, lässt sich jeweils über Position, Größe und Winkel-Optionen für jedes zugewiesene Ziel einzeln steuern, welche Daten von diesem Ziel ausgewertet werden sollen. Die Abbildung 6.46 zeigt dazu ein einfaches Beispiel. Dort trägt der nur als Drahtgitter sichtbare Würfel das PGW Constraint-Tag.

Animation in Cinema 4D - Mischen von Position und Winkel zwischen zwei Zielen

Abbildung 6.46: Mischen von Position und Winkel zwischen zwei Zielen

Die beiden als Ziele verwendeten Würfel unterscheiden sich untereinander bezüglich ihrer Positionen, Größen und auch Winkel. Denken Sie daran, dass mit Größe nur die Achslängen gemeint sind, nicht die Abmessungen z. B. des Um-Quaders. Normales Skalieren eines Objekts reicht also nicht aus. Sie müssen zumindest im Objekt bearbeiten-Modus skalieren oder aber die Größe-Werte des Objekts manuell in der Koordinaten-Rubrik der Objekte editieren. Im Beispiel der Abbildung 6.46 erkennen Sie zudem, dass die Option für Original beibehalten ausgeschaltet ist. Dadurch orientiert sich unser Drahtgitter-Würfel ausschließlich an den Zielen und vergisst seine eigenen Einstellungen.

Da hier zwei Ziele verwendet wurden, werden die angehakten Positionen und Winkel beider Objekte gemittelt. Folglich steht unser Würfel exakt in der Mitte und stellt auch exakt eine mittlere Verdrehung zwischen beiden Ziel-Rotationen dar. Die Größe unseres Würfels wird nicht verändert. Zwar sind die Optionen für G.X, G.Y und G.Z aktiv, aber keines der beiden Ziele hat eine aktive Größe-Option. Diese gleichmäßige Aufteilung der Werte können Sie auch verändern, denn jedes Ziel stellt auch einen Prozentwert für die Wichtung zur Verfügung. Reduzieren Sie diesen Wert für ein Ziel, wirken die übrigen Ziele entsprechend stärker. Die Wichtung hat nur dann eine Funktion, wenn Sie mehr als ein Ziel zugewiesen haben.

Über die Entfernen-Schaltfläche können Sie jeweils den untersten Ziel-Eintrag wieder löschen lassen. Eventuell dort bereits verlinkte Objekte werden dadurch nicht gelöscht. Schließlich finden wir auch in der Offset-Rubrik noch Zahlenwerte für P.X, P.Y, P.Z, sowie G.X, G.Y, G.Z und W.H, W.P und W.B. Damit können Sie die resultierende Position, Größe und Winkel-Lage Ihres Objekts noch zusätzlich verändern. Dabei beziehen sich diese Werte immer auf die von den Zielen schon übernommenen oder gemischten Achsrichtungen Ihres Objekts. Mit P.Z verschieben Sie also z. B. Ihr Objekt entlang seiner Z-Achse, nachdem es eventuell bereits durch die Ziele verschoben oder gedreht wurde. Verändern lassen sich damit übrigens immer nur die Eigenschaften und auch Achsrichtungen, die sowohl über die Constraint-Optionen als auch die Position, Größe und Winkel-Optionen der Ziele an Ihrem Objekt verändert wurden. In unserem Beispiel, bei dem keine Beeinflussung der Größe stattgefunden hatte, lässt sich daher die Größe auch nicht über die Offset-Werte für G.X, G.Y und G.Z verändern.

Schließlich bietet auch das Constraint-Tag in der PGW-Rubrik wieder einen Stärke-Regler an. Dieser wirkt wie im IK-Spline-Tag als Dämpfung der Berechnung. Werte unterhalb von 100% führen also dazu, dass unser Objekt mit dem Constraint-Tag immer zögerlicher und träger auf Veränderungen an den Zielen reagiert. Es wird also mehr Animationszeit benötigt, um z. B. nach dem Stehenbleiben eines Ziel-Objekts an die richtige Stelle zu rutschen, sowie ggf. Größe und Winkel zu übernehmen. Bei einer Stärke von 0% reagiert das Objekt gar nicht mehr auf die Ziele und könnte dann z. B. über eine andere Schaltung oder per Keyframes manuell animiert werden. In diesem Zusammenhang sei wieder darauf hingewiesen, dass auch das Constraint-Tag über eine Priorität verfügt, die Sie in den Basis-Eigenschaften des Tags finden können. Wenn Sie mit anderen Tags oder Schaltungen arbeiten, die ebenfalls dieses Objekt beeinflussen sollen, können Sie also ggf. die Priorität individuell anpassen. Wir haben darüber bereits ausführlich im Kapitel zu XPresso gesprochen.

Abschließend darf der Hinweis nicht fehlen, dass Sie das PGW-Constraint auch direkt passend konfiguriert über das Menü Charakter > Constraints als Positions-, Größen- oder Winkel-Constraint abrufen können. In diesen Fällen ist dann nur die Übertragung von Positionen, Größen oder Winkeln vorkonfiguriert.

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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