Charakter-Animation: Das Muskel-Objekt – Dynamisches Verhalten

Je nach Größe eines Muskels kann dieser schon eine bedeutsame Masse haben, die durchaus auch sichtbar auf Gravitation oder Trägheit reagiert. Wenn Sie derartige Effekte, wie z. B. das Nachschwingen nach einer abrupt beendeten Bewegung simulieren möchten, aktivieren Sie Dynamics in der Dynamics-Rubrik des Muskel-Objekts.

Dynamische Effekte basieren immer auf vergangenen Zuständen eines Objekts. Hat sich also ein Objekt schnell bewegt, bevor es zum Stillstand kommt, ist das Nachschwingen heftiger als bei einem Objekt, das nur langsamen dahingeglitten ist und dann stehen bleibt. Diese Art der Berechnung setzt sich mit jeder Aktualisierung des Editors fort. Es kann also durchaus sein, dass sich die Muskeln noch leicht bewegen, obwohl die Animation gar nicht in der Zeitleiste abgespielt wird. Wenn Sie dies verhindern möchten, lassen Sie die Option Auf Bild aktiv. Dynamische Effekte werden so nur dann berechnet, wenn sich das Animationsbild verändert.

Animation in Cinema 4D - Die Dynamics-Einstellungen eines Muskel-Objekts

Abbildung 6.163: Die Dynamics-Einstellungen eines Muskel-Objekts

Der Stärke-Wert gibt generell die Intensität der dynamischen Effekte vor, die dann auf den folgenden Parametern basiert. Die Härte kann tatsächlich mit der Härte z. B. einer Metallfeder verglichen werden. Je größer dieser Wert ist, desto schneller kehrt ein Muskel nach einem starken Abbremsen und dem darauf folgenden Nachschwingen wieder in seine ursprüngliche Form zurück. Über eine Härte-Kurve kann dieser Effekt zusätzlich entlang der Muskel-Achse individuell eingestellt werden. Der linke Rand der Kurve steht wieder für das Ende des Muskels, an dem auch das Achsensystem des Muskel-Objekts liegt. Die horizontale Richtung der Kurve entspricht somit der Gesamtlänge des Muskels. Die Höhe der Kurve fungiert als Multiplikator für den Härte-Wert. Mit der Standardkurve, die vollständig am oberen Rand des Funktionsgraphen entlangläuft wird die eingestellte Härte homogen auf dem gesamten Muskel verwendet. Den Struktur-Wert kennen Sie eventuell bereits aus der Kleidungssimulation von Cinema 4D. Damit sind simulierte Federn gemeint, die entlang der Kanten der Polygone verlaufen. Wird die Wirkung dieser Federn reduziert können daraus stärkere Verformungen der Polygone resultieren.

Die Volumenhärte geht noch einen Schritt weiter und überwacht zusätzlich die vom Muskel eingeschlossene Form, also sein Volumen. Je größer dieser Wert ist, desto exakter muss sich auch der nachschwingende Muskel an seinem ursprünglichen Volumen orientieren.

Stellen Sie sich dies wie eine mit Wasser gefüllte und fest verschweißte Tüte vor. Die Form kann zwar stark verändert werden, der Inhalt bleibt jedoch konstant. Schließlich gibt es noch eine Dämpfung, die zum Reduzieren von Schwingungen genutzt werden kann. Das Nachschwingen verkürzt sich und die Amplitude der Schwingungen wird geringer mit ansteigender Dämpfung. Im Prinzip ziehen Sie über diesen Wert Bewegungsenergie aus dem dynamischen System. Ähnliches kennen Sie bereits aus den Dynamics von Cinema 4D.

Wie bereits angesprochen, werden bei derartigen dynamischen Effekten Federkräfte zwischen den Punkten des bewegten Objekts simuliert. Über den Federn-Wert, den Sie in der Rubrik Weitergehendes finden können, kann die Wirkung dieser Federn beeinflusst werden. Steigt dieser Wert an, wird der Muskel elastischer und die Schwingung wird insgesamt weicher, langsamer und von der Amplitude her größer. Da in unserem Muskel relativ viele Federn gleichzeitig wirken können, kann nicht in einem Berechnungsschritt eine Lösung gefunden werden, wie alle Federkräfte zusammenwirken. Es müssen daher mehrere Durchläufe gerechnet werden, deren Anzahl Sie über die Iterationen vorgeben können. Ein kleiner Iterationen-Wert führt zu weniger präzisen Ergebnissen. Der Muskel erscheint wieder weicher und schwingt ausgiebig nach. Bei höheren Werten erreichen die Federn schneller ein Kräftegleichgewicht. Der Muskel kommt viel schneller zur Ruhe. Zu hohe Einstellungen können jedoch die Schwingung gänzlich unterdrücken und den Muskel unbeweglich erscheinen lassen, so als würden gar keine Dynamics berechnet.

Zusätzlich zu den Trägheitskräften, die durch die Eigenbewegung des Muskels sichtbar werden, können auch äußere Kräfte zusätzlich auf die Muskeln wirken. Dazu gehört natürlich die Gravitation, die Sie in der Kräfte-Rubrik finden können. Ein Wert von -9,81 cm entspricht ungefähr der natürlich auf der Erde wirkenden Gravitation. Das negative Vorzeichen gibt die Richtung der Kraft entlang der negativen Welt Y-Achse, also nach unten vor. Lassen Sie sich dabei nicht von der falschen Einheit irritieren. Normalerweise wirken auf der Erde im Schnitt 9,81 m/s2, was dann 981 cm/s2 entsprechen würde. Der Muskel scheint den Wert also automatisch intern mit Hundert zu multiplizieren. Zusätzliche Kräfte können Sie in eine Kräfte-Liste hineinziehen. Dazu gehören wieder viele der Modifikatoren des Partikelsystems von Cinema 4D (Simulieren > Partikelsystem). Auf diesem Wege können Sie dann z. B. auch Wind auf einen Muskel schicken oder den Muskel mit einem Turbulenz-Modifikator in Vibration versetzen. Generell gilt zudem, dass sich Muskel-Objekte auch mit normalen Deformatoren verformen lassen. Dies kann interessant sein, wenn Sie die Muskel-Objekte selbst rendern wollen und deren Form und Bewegung etwas detaillierter ausarbeiten möchten.

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.

Wir empfehlen:
Maxon BodyPaint 3D-Video-Training

Unsere Empfehlung für dich

Cinema 4D für Einsteiger – für R16/R17/R18

Cinema 4D für Einsteiger – für R16/R17/R18

Überschreite mit unserem neuen und sagenhaften Standardwerk für Cinema 4D die Grenzen der Wahrnehmung. Das Release 16 ist das beste Update, das Maxon je herausgebracht hat!

  • Neue Funktionen von R16, R17 und R18 im Detail erklärt
  • In über 15,5 Stunden Video-Training Cinema 4D von A bis Z ergründen
  • PLUS 850 PDF-Seiten und Arbeitsmaterialien
  • Maximales Kreativtraining: Nachbau des Covermotivs

Zum Training