Charakter-Animation: Das Constraint-Tag – Das Up-Constraint und das Ausrichten-Constraint

Das Up-Constraint: Über die UP-Option eines Constraint-Tags aktivieren Sie die Up-Vector Funktionalität. Dabei kann eine Achse Ihres Objekts auf ein oder mehrere Ziele ausgerichtet werden, wobei sich eine zweite Achse in Ihrer Beweglichkeit beschränken lässt. Diese Funktion hat also starke Ähnlichkeit zum Ausrichten-Tag, verfügt jedoch über etwas mehr Steuerungsmöglichkeiten. Die Abbildung 6.52 zeigt Ihnen ein typisches Beispiel zur Nutzung.

Animation in Cinema 4D - Funktion des Up-Vektor-Constraints

Abbildung 6.52: Funktion des Up-Vektor-Constraints

Sie sehen dort eine einfache Ebene, auf die ein Bild projiziert wird, welches über eine Alphamaske im Material freigestellt wird. Diese Ebene soll sich permanent auf die Kamera ausrichten, damit nicht offensichtlich wird, dass es sich nur um ein 2D-Element handelt. Gleichzeitig soll vermieden werden, dass sich die Figur um ihre X-Achse drehen kann. Dadurch würde sich ansonsten bei einem steileren Blickwinkel der Kamera zur 2D-Figur eventuell der Schattenwurf unnatürlich verändern oder aber die Schrägstellung der Figur in Spiegelungen der Umgebung auffallen. Dies ist kein Problem für das Up-Vector-Constraint. Nach der Zuweisung des Tags zur 2D-Ebene aktivieren Sie die Up-Option am Constraint-Tag. In dessen dann erscheinender Up-Vector-Rubrik wählen Sie dann in den Ziele-Einstellungen zuerst die Achse aus, die sich auf das separate Objekt, in unserem Fall eine Kamera, ausrichten soll. Wie in Abbildung 6.52 zu erkennen, handelt es sich hierbei um die Z-Achse der Figur. Wählen Sie diese daher im Menü Up Vector aus. Über das Achse-Menü rechts daneben wählen Sie dann die Achse Ihres Objekts aus, die sich dabei in ihrer Neigung nicht verändern soll. Da unsere Figur senkrecht stehenbleiben soll wäre das also die Achse Y+, also die positive Y-Achse der 2D-Figurebene. Ziehen sie schließlich das Kamera-Objekt in das Feld für Ziel, um die Funktion des Constraint-Tags zu aktivieren. Fortan richtet sich die Figur mit Ihrer Z-Achse auf die Kamera aus, bleibt dabei jedoch mit den X- und Z-Achsen immer parallel zum Boden. Hierbei ist die Ausgangsstellung der Figur entscheidend, kurz bevor Sie das Ziel zuweisen. Die zu diesem Zeitpunkt gesetzte Richtung der bei Achse ausgewählten Achsrichtung wird fixiert. Sehr praktisch ist allerdings, dass sich die Ausrichtung Ihres Objekts auch nach der Zuweisung eines Ziel noch editieren lässt. So können Sie die Figur auch jetzt noch um deren X- oder Z-Achse drehen. Nur die Rotation um die Y-Achse ist gesperrt, da diese bei Achse ausgewählt wurde.

Eine weitere Option ergibt sich dadurch, dass Sie über die Einstellungen im Constraint-Bereich nicht gezwungen sind, alle drei Winkel durch das Tag beeinflussen zu lassen. So könnten Sie hier z. B. nur die Option für H aktivieren und P und B ausgeschaltet lassen. Ihr Objekt würde dann generell nur bezüglich seines Heading-Winkels verändert. Dies macht auf jeden Fall Sinn. Aktivieren Sie also hier nur die Drehrichtungen, die tatsächlich automatisch verändert werden sollen.

Wir hatten bereits angesprochen, dass sich Ihr Objekt trotz aktivem Tag samt zugewiesenen Ziel-Objekten noch immer um zwei Achsen manuell drehen lässt. Diese Drehungen können Sie ggf. auch direkt als Offset in der gleichnamigen Rubrik eintragen. Auch hier gilt jedoch, dass zwar alle drei Winkel editiert werden können, sich jedoch nur auf den Achsen Rotationen umsetzen lassen, die in der Ziele-Rubrik nicht als Achse ausgewählt wurden. Zudem können Sie auch noch die ursprüngliche Ausrichtung Ihres Objekts relativ zur berechneten Ausrichtung auf ein Ziel übernehmen lassen. Bringen Sie dazu Ihr Objekt bereits vor der Zuweisung eines Ziels in die gewünschte Ausgangsstellung und aktivieren Sie dann die Option für Original beibehalten. Wenn Sie anschließend das Ziel-Objekt zuweisen, verändert dies erst einmal nichts an der Ausrichtung Ihres Objekts. Verschieben Sie jedoch das Ziel im Raum, richtet sich Ihr Objekt relativ dazu aus. Auch in diesem Fall können Sie mit den drei Offset-Werten dann noch korrigierend eingreifen.

Wenn Sie über die Hinzufügen-Schaltfläche mehrere Ziele definiert haben, lässt sich wieder über die Wichtung-Werte an jedem Ziel dessen Einfluss auf Ihr Objekt einstellen. Schließlich gibt es dann auch wieder den Stärke-Regler, der für eine gewisse Trägheit der Berechnung sorgt, sofern Werte unter 100% verwendet werden. Das Tag benötigt dann mit kleinen Stärke-Werten immer länger während einer Animation, bis sich Ihr Objekt auf die Ziele ausgerichtet hat, sofern diese bewegt wurden. Generell bietet sich dieser Constraint-Modus für die Kombination mit dem Ausrichten-Modus eines Constraint-Tags an. Auf diese Weise können Sie dann zwei Achsen getrennt voneinander auf mehrere Ziel ausrichten und so die Lage Ihres Objekts sehr präzise angeben und von separaten Objekten steuern lassen. Wir besprechen den Ausrichten-Modus gleich im Anschluss.

Das Ausrichten-Constraint

Dieser Modus klingt nicht nur so, er funktioniert auch wie das Ausrichten-Tag von Cinema 4D. Der Hauptunterschied liegt auch hier wieder darin, dass wird mehrere Ziele angeben und über die Stärke des Tags eine Trägheit simulieren können. Ansonsten wiederholen sich viele Einstellungen, die z. B.
bereits für das Up-Vector-Constraint angeboten wurden. Zuerst gilt es also wieder sich zu entscheiden, ob die aktuelle Stellung Ihres Objekts beibehalten werden soll, oder die Ausrichtung absolut erfolgen soll. Im Fall der gewünschte Beibehaltung der aktuellen Stellung wählen Sie Original beibehalten, bevor Sie die Ziele definieren. In der Ziele-Rubrik definieren Sie dann über das Achse-Menü die Achsrichtung, die Sie gerne auf ein oder mehrere Ziele ausrichten möchten. Der Vorteil dieses Ausrichten-Constraints gegenüber der Ausrichten-Expression liegt auch darin, dass hier beliebige, positive wie auch negative Achsrichtungen ausgewählt werden können und wir nicht auf die übliche Z-Richtung für die Ausrichtung des Objekts beschränkt sind.

Animation in Cinema 4D - Typische Kombination aus Ausrichten und Up-Vector

Abbildung 6.53: Typische Kombination aus Ausrichten und Up-Vector

Wenn Sie den Ausrichten-Modus des Constraint-Tags mit dem Up-Vector-Modus des Tags kombinieren möchten, wählen Sie also im Achse-Menü des Up-Vectors die gleiche Achse aus, die Sie auch im Achse-Menü des Ausrichten-Dialogs bestimmt hatten. Die Zielrichtung des Up-Vectors ist dann automatisch nur als zusätzliche Unterstützung aktiv und behindert nicht die verbindliche Ausrichtung auf die ausgewählte Achse im Ausrichten-Dialog. Dies könnte dann wie in Abbildung 6.53 aussehen. Dort wird die positive Z-Achse der 2D-Figur per Ausrichten-Constraint auf die Kamera ausgerichtet. Folglich ist auch Achse Z+ bei dem Ziel des Up-Vectors eingetragen worden. Als Up-Vector wurde zusätzlich Y+ definiert und auf ein Null-Objekt ausgerichtet, das Sie in der Abbildung als rote Kugel über der Figur erkennen können. An den von mir eingezeichneten schwarzen Linien auf der linken Seite von Abbildung 6.53 können Sie erkennen, dass die Ausrichtung der Z-Achse Vorrang

hat und die Y-Achse der Figur daher nur soweit möglich dem Null-Objekt folgen kann. Dies hilft jedoch bei der Stabilisierung der Gesamtausrichtung der Figur, vor allem wenn über mehrere Ziele interpoliert wird.

Generell finden Sie auch im Ausrichten-Constraint wieder Offset-Winkel, mit denen die Ausrich-tung des Objekts korrigiert werden könnte. Auch dies ist natürlich nur entlang der Achsrichtungen möglich, die nicht durch die Ausrichtung fixiert wurden. Im Constraint-Bereich können Sie über die H-, P- und B-Optionen wieder generell festlegen, welche Winkel überhaupt durch diese Constraint-Funktion beeinflusst werden sollen. Dies kann besonders dann hilfreich sein, wenn mehrere Modi in den Basis-Einstellungen des Constraint-Tag aktiv sind. Ähnlich wie bereits am Up-Vector demonstriert, könnten Sie also in unserem Fall auch einfach die Optionen für P und B ausschalten, damit sich die Figur nur noch durch Rotation um deren Senkrechte (also um den Heading-Winkel) auf die Kamera ausrichtet. Ein Kippen der Figur wäre dann automatisch ausgeschlossen, wenn die Kamera z. B. steil von oben auf die Figurebene blickt und es könnte ggf. ganz auf den Up-Vector-Anteil des Constraint-Tags verzichtet werden.

Sind nach der Betätigung der Hinzufügen-Schaltfläche mehrere Ziele für die Ausrichtung definiert worden, können Sie deren Einfluss über individuelle Wichtung-Einstellungen an jedem Ziel aufeinander abmischen oder natürlich auch animieren. Haben Sie ein Ziel zu viel zugewiesen, kann dessen Eintrag mit der Entfernen-Schaltfläche gelöscht werden. Entfernt wird jeweils der unterste Ziel-Eintrag der Liste. Schließlich steht auch wieder ein Stärke-Regler bereit, mit dem Sie das Nachführen träger machen können. Es vergeht dann während der Animation mehr Zeit, bis sich Ihr Objekt auf die Ziele ausgerichtet hat, wenn die Stärke unter 100% abgesenkt wird.

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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