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

Tutorials 5. Januar 2017 – 0 Kommentare

Dieser Modus ist wieder etwas komplexer und lässt sich so auch nicht mit den normalen Cinema 4D Standard-Tags simulieren. Hiermit können wir die Beweglichkeit unseres Objekts auf die Achsrichtungen, auf eine Ebene, ein Volumen oder gar auf einen Spline oder eine Oberfläche beschränken. Es steht daher zuerst die Entscheidung an, an welchem Element oder welcher Eigenschaft sich unser Objekt überhaupt orientieren soll. Diese Wahl treffen Sie mit dem An-Menü in der Ziele-Rubrik. Die Einstellung Ursprung steht für die Position des Ziel-Objekts. Bei An Achse können wir unser Objekt an einer Achsrichtung des Ziel-Objekts festmachen. Welche Achse das sein soll, definieren Sie über ein Achse-Menü, das bei An Achse neu im Dialog erscheint. Mit An Ebene lässt sich unser Objekt nur noch in oder parallel zu der Ebene bewegen, die in dem dann neu erscheinenden Ebene-Menü gewählt wurde. Hinter den drei Ebenen XY, YZ und XZ finden Sie jeweils positive oder negative Vorzeichen. Diese werden nur bei bestimmten Modus-Einstellungen berücksichtigt. So bedeutet Ebene XY+ z. B. dass Sie bei Nutzung von Modus Min Ihr Objekt nur noch parallel zur XY-Ebene des Ziel-Objekts bewegen und sich dabei zusätzlich entlang der positiven Z-Achse des Ziels entfernen können. Das Vorzeichen hinter der Ebene steht also in diesem Zusammenhang für die Richtung der senkrecht auf dieser Ebene stehenden Achse.

Mit An Punkt macht sich Ihr Objekt an dem nächstgelegenen Punkt des Ziel-Objekts fest. Dies kann natürlich nur funktionieren, wenn das Ziel-Objekt auch Punkte enthält. Es werden jedoch auch parametrische Grundobjekte unterstützt. Da sich das Constraint-Tag selbst einen Punkt in der Nähe Ihres Objekts sucht, sollten Sie Ihr Objekt bereits vor der Zuweisung des Ziel-Objekts möglichst exakt über dem Punkt platzieren, an dem es sich festmachen soll. Ansonsten reduzieren Sie die Stärke im Constraint-Tag auf 0%, verschieben Ihr Objekt über den passenden Punkt des Ziel-Objekts und erhöhen dann Stärke wieder auf 100%. Mit An Oberfläche kann Ihr Objekt nur noch auf den Polygonen des Ziel-Objekts verschoben werden. Es kann sich dabei sogar auch um parametrische und deformierte Objekte handeln. In diesen Fällen kann es jedoch nötig werden, die Priorität des Constraint-Tags auf Generatoren zu erhöhen. Ist in diesem Modus gleichzeitig die Option für Normalen verw. aktiv, lässt sich Ihr Objekt nur auf Flächen einrasten, die mit ihrer Normale nach außen zeigen. Ansonsten spielt die Normalenausrichtung keine Rolle. Wurde ein Spline als Ziel-Objekt verwendet, egal ob als parametrisches Spline oder Spline-Objekt, finden Sie im An-Menü auch einen Eintrag für Spline. Damit lässt sich Ihr Objekt dann nur noch auf oder parallel zum Spline verschieben. Diese Einschränkung geben Sie über das Modus-Menü vor, das wir gleich noch besprechen.

Die letzte An-Einstellung nennt sich Begrenzung und wertet das Volumen des Ziel-Objekts aus. Die besten Ergebnisse sind folglich dann zu erwarten, wenn das Ziel-Objekt keine offenen Löcher enthält und ein geschlossenes Volumen begrenzt. Auch Splines können in diesem Modus verwendet werden, wobei auch diese möglichst geschlossen sein sollten. Bei offenen Splines werden der erste und der letzte Splinepunkt einfach linear miteinander verbunden um eine geschlossene Fläche zu bilden, in der Sie sich fortan mit Ihrem Objekt bewegen können. Zweidimensionale Splines funktionieren in diesem Modus am zuverlässigsten. In allen Modi kann zusätzlich nicht nur die Position des Objekts beeinflusst werden, sondern auch die Ausrichtung. Dazu finden Sie ein separates Ausrichtung-Menü, über das Sie die Achse auswählen können, die z. B. senkrecht zu der Oberfläche oder dem Spline ausgerichtet werden soll. Wie sich die gewählte Achse dann ausrichten soll, wählen Sie über das Als-Menü, dessen Optionen sich je nach Auswahl im An-Menü verändern können. Wir schauen uns diese Kombinationsmöglichkeiten besser an einfachen Beispielen an, um einen Überblick zu erhalten.

An Ursprung

Diese Einstellung erinnert in ihrer Wirkung an das PGW-Constraint, nur dass es diesmal nur um die Übernahme einer Position geht. Wie in Abbildung 6.54 zu erkennen, lässt sich damit ein Objekt am Mittelpunkt eines anderen befestigen. Im Beispiel der Abbildung wurde ein gelblich gefärbtes Null-Objekt an einem Würfel befestigt. Interessant ist dieser Modus dadurch, dass wir auch einen Abstand definieren können. In Kombination mit Modus Fixiert funktioniert dieser Abstand wie eine Stange, an der unser Objekt geführt wird. Durch Verschiebung des Würfels können wir das Null-Objekt hier also vor uns her schieben oder auch hinter uns her ziehen. Der Abstand zwischen beiden Objekten bleibt in jeder Phase gleich. Bei Modus Min kann der vorgegebene Abstand nicht mehr unterschritten werden. Der Würfel lässt sich also beliebig weit von dem Null-Objekt entfernen, oder umgekehrt natürlich das Null-Objekt vom Würfel. Beide Objekte können sich jedoch nie näher kommen als bei Abstand definiert. Den umgekehrten Effekt hat der Modus Max. Die Distanz zwischen den Objekten kann jetzt nur noch höchstens Abstand betragen. Das wirkt dann bei einer Verschiebung des Würfels so, als würde das Null-Objekt an einer ausrollbaren Hundeleine gezogen, die nur eine gewisse Länge hat.

Animation in Cinema 4D - Der An Ursprung-Modus des Klammer Constraint-Tags

Abbildung 6.54: Der An Ursprung-Modus des Klammer Constraint-Tags

Beim Modus Achse fixieren gibt es in der Kombination mit An Ursprung keinen Unterschied zum Modus Fixiert. Auch hier wird Ihr Objekt also immer den vorgegebenen Abstand vom Ziel-Objekt einhalten. Dieser Modus ist jedoch später bei anderen An-Einstellungen präziser und kann in Kombination mit deformierten Ziel-Objekten robuster sein. Mit Modus Achse fixieren funktioniert in meiner Cinema 4D-Version jedoch die nachfolgend beschriebene Ausrichtung nicht mehr korrekt. Bei Als Normale und Als Constraint wird generell die Y-Achse unseres Objekts senkrecht nach unten, parallel zur Welt Y-Achse ausgerichtet. Es kann also nicht nur die Position des Objekts beeinflusst werden, sondern auch dessen Ausrichtung. Wählen Sie dafür zuerst über das Ausrichtung-Menü die Achse an Ihrem Objekt aus, die sich auf oder parallel zu etwas ausrichten soll. Mit Als Keine findet keine Beeinflussung der Ausrichtung statt. Mit Als Constraint zeigt die gewählte Ausrichtung-Achse in die Verlängerung der Klammerungslinie. Diese standardmäßig rote Linie wird sichtbar, wenn Sie Klammerung anzeigen aktiviert haben. Im Fall von An Ursprung ist dies also eine Linie, die vom Ursprung des Ziel-Objekts zu Ihrem Objekt mit dem Constraint-Tag reicht, so wie es auch in Abbildung 6.55 zu sehen ist. Dort wurde Y+ als Ausrichtung des Null-Objekts gewählt und mit Als Constraint ausgerichtet. Deutlich sieht man, wie die Y-Achse in Verlängerung der Klammerungslinie zeigt. Die Einstellung Als Normale wird bei An Ursprung fälschlich angeboten, bzw. hat hier nichts mit einer Normalenrichtung von Polygonen am Ziel-Objekt zu tun. Die gewählte Ausrichtung-Achse wird nur parallel zur Welt Y-Achse ausgerichtet.

Animation in Cinema 4D - Ausrichtung der Y-Achse als Constraint

Abbildung 6.55: Ausrichtung der Y-Achse als Constraint

An Achse

In diesem Modus können Sie Ihr Objekt nicht einfach nur am Mittelpunkt eines Objekts, sondern an einer seiner Achsen festmachen. Dies ermöglicht dann das Gleiten entlang dieser Richtung. Die Modus-Einstellungen Min, Max, Fixiert und Achse fixieren haben ansonsten in Verbindung mit dem Abstand-Parameter die gleiche Wirkung wie bei An Ursprung. Lesen Sie bitte dort bei Bedarf nach. Über das Achse-Menü legen Sie die Achsrichtung Ihres Ziel-Objekts fest, an der Sie Ihr Objekt entlangführen möchten. Der Abstand bezieht sich dabei nur auf den senkrechten Abstand von dieser Achse, nicht auf die Entfernung vom Ursprung des Ziel-Objekts.

Neu ist in diesem Modus die Option für Position fixieren. Ist diese aktiv, bleibt die Klammerung Ihres Objekts auf der Achse des Ziel-Objekts fixiert. Ihr Objekt kann sich dann nicht mehr parallel zur gewählten Achse verschieben. Diese Option wirkt also wie An Ursprung, nur dass hier eben eine beliebige Position auf einer der Ziel-Achsen zum Festmachen benutzt wird.
Die Abbildung 6.56 zeigt abschließend noch einmal den beschriebenen Effekt. Hier wurde das Null-Objekt an der Y-Achse des Würfels befestigt und kann sich nur noch parallel dazu bewegen. Wäre Position fixieren zusätzlich ausgewählt. Würde der Startpunkt der Klammerungslinie auf der Y-Achse des Würfels festgehalten und unser Null-Objekt könnte sich nur noch um diesen Punkt herum bewegen.

Animation in Cinema 4D - Festmachen eines Null-Objekts im An Achse-Modus an der Y-Achse eines Würfels

Abbildung 6.56: Festmachen eines Null-Objekts im An Achse-Modus an der Y-Achse eines Würfels

Die Funktion und Wirkung des Ausrichtung-Menüs entspricht mit seinen Als-Einstellungen den bereits beschriebenen Modi im An Ursprung-Modus. Auch hier bewirkt An Normale nur eine parallele Ausrichtung der gewählten Ausrichtung-Achse an der Welt Y-Achse. Soweit zumindest die Theorie. Tatsächlich scheint es da in der mir vorliegenden Version von Cinema 4D noch einen Fehler zu geben, Wenn Sie Modus Achse fixieren benutzen. Egal welche Ausrichtung und welche Als-Einstellung gewählt wird, die Y-Achse des Objekts mit dem Constraint-Tag zeigt immer parallel zur Welt Y-Achse nach unten. Eventuell ist dieser Fehler dann aber bereits in Ihrer Version behoben. Falls nicht, müssten Sie sich mit Als Keine behelfen und die Ausrichtung ggf. über ein Ausrichten-Constraint nachrüsten oder Sie benutzen Modus Fixiert. Dort funktionieren die Ausrichtungen wie beschrieben.

An Ebene

Dieser Modus stellt eine Erweiterung von An Achse dar, denn über das Ebene-Menü können nun jeweils zwei Achsen ausgewählt werden. Zwischen diesen Achsen entsteht dadurch eine 2D-Ebene, wozu sich unser Objekt senkrecht und parallel verschieben kann. Das Modus-Menü legt auch hier wieder in Kombination mit dem Abstand-Wert eine zulässige Entfernung von dieser Ebene fest. Dabei ist auch das Vorzeichen im Ebene-Menü wichtig. Ebene XZ+ bedeutet z. B. dass die dritte Achse, hier also die Y-Achse, in positiver Richtung ausgewertet wird, wenn es um den Modus geht.

Animation in Cinema 4D - Ein Klammer-Constraint mit An Ebene

Abbildung 6.57: Ein Klammer-Constraint mit An Ebene

Mit Ebene XZ+ und Modus Max führt die dazu, dass sich unser Objekt nur maximal wie beim Abstand vorgegeben entlang der positiven Y-Achse von der XZ-Ebene des Ziel-Objekts entfernen kann. Entlang der negativen Y-Achse des Ziels besteht keine Einschränkung. Beim Modus Min würde sich der Effekt umkehren. Wir können uns dann also bei Ebene XZ+ nur noch parallel zur positiven Y-Achse des Ziels bewegen und dabei der XZ-Ebene höchstens wie bei Abstand angegeben nahe kommen. Das ist dann also der Mindestabstand.

Die Modi Fixieren und Achse fixieren funktionieren bezüglich der Position wieder identisch. Unser Objekt bleibt also in der bei Abstand definierten Entfernung zur Ebene und zwar auf der Seite der Ebene, die durch das Vorzeichen im Ebene-Menü angegeben wurde. Bei Ebene XZ+ also auf der Seite der positiven Y-Achse des Ziel-Objekts, so wie es auch in Abbildung 6.57 zu sehen ist. Dort wurde zur zusätzlichen Verdeutlichung ein Teil der XZ-Ebene am Ziel-Objekt Würfel hell markiert. Bei den Modi Min, Max und Fixiert kann die Ausrichtung der Achsen am Objekt mit dem Tag wieder entlang der Klammerungslinie oder parallel zur Welt Y-Achse erfolgen. Bei Als Keine bleibt die Ausrichtung des Objekts frei und kann von uns separat animiert werden. Beim Modus Achse fixieren kann die Ausrichtung der Achsen nicht mehr vernünftig über das Als-Menü gesteuert werden. Die Y-Achse unseres Objekts zeigt stets parallel zur Welt Y-Achse nach unten.
Mit der Position fixieren-Option kann auch hier wieder der Startpunkt der Klammerungslinie auf der gewählten Ebene festgehalten werden. Unser Tag tragendes Objekt wirkt dann bei den Modi Achse fixiert oder Fixiert wie unter dem Ziel-Objekt eingruppiert. Es kann keine Relativbewegungen mehr zwischen beiden Objekten geben. Die folgende Abbildung 6.58 stellt noch einmal die unterschiedlichen Ausrichtungen des Als-Menüs gegenüber, so wie Sie in allen Modi außer Achse fixiert genutzt werden können.

Animation in Cinema 4D - Links die Ausrichtung der Y-Achse als Normale, rechts als Constraint

Abbildung 6.58: Links die Ausrichtung der Y-Achse als Normale, rechts als Constraint

An Punkt

In diesem Modus rastet Ihr Objekt am räumlich nächsten Punkt des Ziel-Objekts ein, der vom Constraint-Tag gefunden wird. Bei den Modi Fixieren und Achse fixieren wird der Abstand zum eingerasteten Punkt in jedem Fall fest eingehalten. Beim Modus Min kann sich unser Objekt höchstens wie bei Abstand vorgegeben dem Punkt nähern. Abstand wird damit zum Mindestabstand. Beim Modus Max verhält sich der Abstand wie ein Seil mit einer festen Länge. Unser Objekt kann sich daher höchstens um den Abstand von dem Punkt entfernen. Da sich das Constraint-Tag normalerweise nicht den Punkt merkt, an dem unser Objekt festgehalten wird, kann es beim Verschieben unseres Objekts auch dazu kommen, dass sich die Klammerung plötzlich an einem anderen Punkt des Ziel-Objekts festmacht. Soll dies vermieden werden, aktivieren Sie die Position fixieren-Option. Dies ist somit generell zu empfehlen und besonders dann, wenn Sie einen großen Abstand verwenden möchten oder Ihr Ziel-Objekt eher kleine Punktabstände besitzt.

Die Ausrichtung der gewählten Achse an unserem Tag tragenden Objekt kann mit Als Keine frei eingestellt und auch animiert werden. Bei Als Constraint richtet sich die gewählte Achse in Verlängerung der Klammerungslinie aus (siehe auch Abbildung 6.58). Die Einstellungen Als Normale und Als Phong-Normale zeigen bei meinen Versuchen keine Wirkung. Die gewählte Achse richtet sich bei diesen Modi schlicht parallel zur positiven Y-Achse des Weltsystems aus. In Kombination mit Modus Achse fixieren ist ebenfalls wieder zu beobachten, dass die Ausrichtung nicht richtig funktioniert. Es wird generell bei jeder Als-Einstellung außer Keine die Y-Achse senkrecht nach unten, parallel zur Welt Y-Achse ausgerichtet.

Animation in Cinema 4D - Ausrichtung eines Objekts an einer Oberfläche

Abbildung 6.59: Ausrichtung eines Objekts an einer Oberfläche

An Oberfläche

Dies ist das klassische Constraint, wenn Sie Ihr Objekt auf einer Oberfläche fixieren möchten. Denken Sie z. B. an die Knöpfe auf einer Jacke oder ein Schiff, dass auf den Wellen auf und ab schaukeln soll. Die Abbildung 6.59 zeigt so einen Aufbau, bei dem eine einfache Ebene mit einem untergeordneten Formel-Deformator animierte Wellen erhalten hat. Über diesen Wellen wurde eine Kapsel als einfaches Boot platziert und mit einem Constraint-Tag versehen. Der Modus Achse fixieren soll hier robuster funktionieren als der Modus Fixieren, um das Boot in einem festen Abstand zu den Wellen zu halten. In jedem Fall wird jedoch zusätzlich Position fixieren benötigt, falls es sich z. B. um ein ankerndes Boot oder eine Boje handeln soll, die nur an Ort und Stelle mit den Wellen auf und ab schwingen soll. Ist das Bot länger, macht es sicherlich Sinn, auch die Neigung mit dem Wellengang zu verändern. Wählen Sie dafür mit Ausrichtung die Achse, die in Richtung Himmel und parallel zum Mast des Boots verläuft.

Im Als-Menü können Sie nun mit Phong-Normale die gemittelte Normalenrichtung des Ziel-Objekts verwenden und senkrecht dazu die Ausrichtung ausführen lassen. Diese Wahl führt bei Ziel-Objekten mit wenigen Flächen generell zu schöneren Ergebnissen als der Modus Als Normale. Auch hier werden zwar die Normalen der Polygone ausgewertet, an denen sich die Klammerung des Boots festmacht, aber beim Verschieben des Boots über die Oberfläche, oder aber wenn diese in einer Animation deformiert wird, kann es zu sprunghaften Wechseln der Ausrichtung kommen. Mit Als Constraint richtete sich die Ausrichtung-Achse nur nach der Klammerung aus, die standardmäßig durch eine rote Linie zwischen den Objekten sichtbar wird. Hier haben Sie nicht so viel Kontrolle über die Ausrichtung, da der Klammerungspunkt vom Constraint selbst gesucht wird. Dieser muss daher nicht unbedingt senkrecht unter Ihrem Objekt liegen. Generell ist zu vermeiden, große Abstände mit An Oberfläche zu kombinieren. Trotz aktiver Position fixieren-Option kann es im Laufe einer längeren Animation zum Wandern des Tag tragenden Objekts kommen. Die Position auf der deformierten Ebene bleibt dabei vielleicht gleich, aber durch den langen Arm des Abstands in den Modi Achse fixieren oder Fixieren ergibt sich eine zusätzliche Bewegungsfreiheit. Versuchen Sie daher das Achsensystem Ihres Objekts möglichst tief und nahe an der Ziel-Objektfläche zu platzieren und falls möglich nur einen kleinen oder gar keinen Abstand zu verwenden.

Animation in Cinema 4D - Die Achsen eines Zugs folgen automatisch dem Splineverlauf

Abbildung 6.60: Die Achsen eines Zugs folgen automatisch dem Splineverlauf

Ist die Oberfläche des Ziel-Objekts durch eine Deformation animiert, achten Sie auf die Priorität des Constraint-Tags in dessen Basis-Einstellungen. Die Priorität sollte dann generell auf Generatoren erhöht werden, um auf jeden Fall erst nach der Deformation ausgeführt zu werden. Ansonsten kann es während der Animation zu einem Zeitversatz kommen, bei dem das Constraint immer nur auf den Zustand des Ziel-Objekts im bereits vergangenen Animationsbild reagieren kann.

In den Modi Min und Max ist wieder eine größere Freiheit bei der Platzierung unseres Objekts gegeben. Beim Modus Min können wir uns dem Klammerungspunkt auf der Ziel-Oberfläche höchstens bis auf die Abstand-Entfernung nähern. Beim Modus Max gibt der Abstand die größtmögliche Entfernung vom Klammerungspunkt an. Mit der Option Normalen verwenden helfen Sie Cinema 4D dabei, Ihr Objekt auf die richtige Seite der Ziel-Oberfläche zu stellen. Ist Normalen verw. aktiv, wird Ihr Objekt auf die Vorderseite der Polygone gestellt. Dies fällt natürlich dann besonders auf, wenn Sie z. B. den Modus Min mit einem kleinen Abstand-Wert verwenden und das Boot von oben auf die Wellen verschieben. Sie können das Boot dann nicht mehr auf die Unterseite der Wasser-Ebene ziehen, obwohl sich ja auch dort ein Minimalabstand einhalten ließe.

An Spline

Stellen Sie sich vor, Sie haben Schienen modelliert und möchten darauf einen Zug frei verschieben, ohne dass dieser entgleisen kann. Sofern der Verlauf der Geleise über einen Spline realisiert wurde, ist das nun kein Problem mehr. Wie Sie in Abbildung 6.60 erkennen können, habe ich dort einen geschlossenen Spline in der Ansicht von Oben gezeichnet und aus einem Zylinder-Grundobjekt mit zwei zusätzlich untergeordneten Zylindern eine Art Achse modelliert. Diese soll sich frei auf dem Spline verschieben lassen und sich dabei natürlich passend zur Krümmung ausrichten. In einem zweiten Schritt soll dadurch automatisch eine zweite Achse hinterher gezogen werden, die sich ebenfalls automatisch zum Spline ausrichtet. Wir beginnen jedoch mit der in der Abbildung weiß gefärbten Achse. Diese erhält ein Constraint-Tag im Klammer-Modus mit einer An Spline-Konfiguration. Die Achse soll dabei einen festen Abstand zu dem Spline einhalten, der z. B. für die in den Kurven innen liegende Schiene stehen könnte.

Animation in Cinema 4D - Einstellungen der beiden Constraint-Tags der zweiten Achse

Abbildung 6.61: Einstellungen der beiden Constraint-Tags der zweiten Achse

Theoretisch wäre daher hier auch Modus Achse fixieren möglich, da es damit jedoch auch hier wieder Probleme beim Ausrichten gibt, bleibt nur der Modus Fixiert. Position fixieren muss hier unbedingt ausgeschaltet bleiben, damit wir die Achse später manuell über den gesamten Verlauf des Splines ziehen können. Als Ausrichtung käme Y+ mit Als Constraint in Betracht, sofern am Grundobjekt-Zylinder der Achse ebenfalls Richtung +Y ausgewählt wurde. Die Klammerung verläuft immer senkrecht zum Spline und bietet sich daher auch hier für die Ausrichtung der Zug-Achse an. Auch Als Tangente wäre denkbar, scheint jedoch nicht präzise genug berechnet zu werden, bzw. springt beim Verschieben des Zylinders. Ich bleibe daher bei Als Constraint. Als Ziel weisen wir natürlich das Spline-Objekt zu und korrigieren über den Abstand die Entfernung des Achse-Zylinders zum Spline, so dass dieser nach außen verschoben wird, bis das innere Rad auf dem Spline liegt. Sie sollten nun bereits in der Lage sein, den Achse-Zylinder manuell entlang des Splines zu verschieben. Dabei sollte sich die Achse an jeder Stelle automatisch senkrecht zum Splineverlauf stellen.

Kopieren Sie die Gruppe dieses Zylinders mit den beiden untergeordneten Rädern zur Verwendung als zweite Achse. In dem automatisch mitkopierten Constraint-Tag sollten wir nur die Priorität anpassen, damit diese Achse immer erst nach der ersten berechnet wird. Ich trage hier die Priorität Expression mit der Zahl 2 ein. Die Priorität 1 möchte ich nämlich für ein weiteres Constraint-Tag an dieser Achse benutzen. Wir fügen der zweiten Achse also ein zweites Constraint-Tag hinzu und aktivieren dort ebenfalls die Klammer-Option. Dieses Tag wird jedoch als An Ursprung konfiguriert mit dem Modus Fixiert oder Modus Achse fixiert. Das spielt hier keine Rolle, da wir keine Ausrichtung benötigen. Der Abstand ist somit an diesem Tag für den Abstand zur vorderen Achse zuständig. Eine Ausrichtung muss hier nicht erfolgen, daher belassen wir Als auf Keine. Wie bereits beschrieben, erhält dieses Tag die Priorität Expression 1 und folgt daher direkt dem Constraint-Tag der vorderen Achse in der Reihenfolge der Tag-Berechnungen. Die Abbildung 6.61 fasst diese Einstellungen noch einmal zusammen. In Abbildung 6.60 war bereits das gewünschte Ergebnis zu sehen. Das Verschieben der weißen Achse zieht nun automatisch die grüne Achse in einem festen Abstand mit.

Animation in Cinema 4D - Beschränkung der Beweglichkeit innerhalb eines geschlossenen Splines

Abbildung 6.62: Beschränkung der Beweglichkeit innerhalb eines geschlossenen Splines

An Begrenzung

In diesem Modus können wir Objekte z. B. innerhalb eines Volumens einschließen oder deren Beweglichkeit auf den Bereich innerhalb eines geschlossenen Splines beschränken. Dies kann z. B. hilfreich sein, um eigene grafische Bedienelemente in den Ansichtsfenstern anzulegen. Die Abbildung 6.62 zeigt dazu ein einfaches Beispiel. Das Auge einer Figur soll sich dabei immer auf einen Zielpunkt ausrichten. Dieser Zielpunkt ist ein einfaches Null-Objekt. Damit wir diesen Zielpunkt nicht beliebig weit verschieben und so vielleicht unnatürlich wirkende Augenstellungen provozieren können, zeichnen wir einen Spline, der die Fläche begrenzt, in der sich das Null-Objekt bewegen kann. Dem Null-Objekt weisen wir ein Constraint-Tag mit Klammer-Funktion zu und aktivieren daran An Begrenzung. In den Modi Fixieren oder auch Achse fixieren weisen wir den Spline als Ziel zu. Der Abstand verbleibt bei 0 cm, damit das Null-Objekt exakt in der Ebene des Splines bleibt. Es wird dadurch in dieser Fläche gefangen. Ein weiteres Constraint-Tag kann dem Auge zugewiesen und z. B. im Ausrichten-Modus benutzt werden, um das Auge permanent auf das Ziel-Null-Objekt auszurichten.

Falls Sie eine Ausrichtung benötigen, funktioniert hier nur Als Constraint oder natürlich Als Keine. Normale, Phong-Normale oder Tangente haben bei der Nutzung eines Splines als Ziel für die Begrenzung keine Wirkung, bzw. richten die gewählte Ausrichtung-Achse nur parallel zur Welt Y-Achse aus. Verwenden Sie Modus Achse fixieren funktioniert auch Als Constraint nicht mehr. Die Y-Achse Ihres Objekts wird generell nach unten, parallel zur negativen Welt Y-Achse ausgerichtet.

Natürlich lassen sich auch Polygon-Objekte oder gar parametrische Grundobjekte mit An Begrenzung benutzen. Ihr Objekt ließe sich dann mit Abstand 0 so wie bei An Oberfläche auf der Oberfläche eines Ziel-Objekts entlangführen oder aber auch in seinem Inneren einschließen. Dazu wählen Sie dann Modus Fixieren oder Modus Achse Fixieren. Selbst mit einem Abstand von 0 cm kann unser Objekt dann frei im eingeschlossenen Volumen des Ziel-Objekts verschobene werden. Mit dem Modus Min kann sich unser Objekt höchstens um den Abstand-Wert an die Oberfläche des Ziels annähern. Bei Modus Max können wir uns höchstens um den Abstand-Wert von der Oberfläche entfernen.

Diese Einschränkungen für Min, Max und die Fixiert-Modi gelten immer nur für die Bereiche außerhalb des Volumens, also in Richtung der Oberflächennormalen des Ziels. Innerhalb des Volumens können wir uns also immer frei bewegen. Die Option für Position fixieren hat scheinbar keine Wirkung, weder bei einem Spline als Ziel, noch bei einem Polygon-Objekt. Zudem versagen auch hier wieder alle Ausrichten-Modi außer Als Constraint. Selbst dieser ist aber auch beim Modus Achse fixieren ohne Wirkung. Die Y-Achse unseres Objekts wird dabei generell nach unten, parallel zur Welt Y-Achse ausgerichtet. Hier scheint also ein Bug vorzuliegen, da sich dieser Fehler durch alle Klammer-Modi zieht. Behelfen Sie sich in solchen Fällen mit einem Ausrichten-Constraint oder einer XPresso-Schaltung, über die Sie ja ebenfalls z. B. die Normalenrichtung eines Punkts oder Polygons abfragen können.

Trotz dieser Bugs ist das Klammer-Constraint natürlich ein hilfreiches Werkzeug, zumal in jedem Modus auch mehrere Ziele zugewiesen und über Wichtung-Werte miteinander abgemischt werden können. Die Stärke der Klammer wirkt auch hier wieder wie eine Trägheit. Bei Stärken unter 100% vergeht daher mehr Animationszeit, bis das Tag tragende Objekt auf Veränderungen am Ziel reagiert.

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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