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Think Big!

Die Größe realer Objekte einzuschätzen, ist in unserer gewohnten Umgebung nicht besonders schwer. Erstens sehen wir dreidimensional, zweitens haben wir ja eine gewisse Erfahrung. Doch wie schätzen wir die Größe von Dingen auf computergenerierten Abbildungen ein? Warum erscheinen uns die Sternenschiffe aus Filmen wie „Star Wars“ so gigantisch groß? Eine Antwort bietet ein Plug-in für ­Cinema4D!

Majestätisch schiebt sich der Imperiale Sternenzerstörer an der Kamera vorbei. Er scheint riesig zu sein, obwohl er in Wirklichkeit gar keine realen Ausmaße besitzt, da Längenmaße in der 3D-Welt relativ unwichtig sind. Die Erklärung des optischen Raumwunders ist so einfach wie verblüffend: Neben mehr als ausreichender Tiefenschärfe und einer langsamen Bewegung sind es die vielen Details, die das Raumschiff besitzt. Irrsinnig viele größere und kleinere Aufbauten, Pforten, Luken und Platten, nicht zählbare Vertiefungen, Fenster und Lichter lassen den Eindruck eines riesenhaften Gefährts entstehen. Die unzähligen Details werden automatisch als Maßstab für die Gesamtgröße herangezogen.
Ihren ersten Auftritt hatten diese sogenannten Greebles lange bevor computergenerierte Animationen in die Kinos kamen. So war die Oberfläche der Raumschiffflotte aus „Battlestar Galactica“ aus dem Jahr 1978 mit Modellbausätzen des Apollo-Orbiters, F-16-Kampfjets und diverser Panzer gestaltet. Und heute? Es gibt inzwischen wunderbare Alternativen zur Arbeit mit Plastikbausatz und Klebstofftube. Greebles kann man einfach in Cinema4D generieren, ihr Einsatz ist überall da sinnvoll, wo man einer Oberfläche große Komplexität verleihen möchte. Also nicht nur bei Raumschiffen, sondern auch bei Landschaften, Städten oder Wäldern. Man sollte nur darauf achten, dass die Strukturen nicht allzu offensichtlich im nahem Vordergrund stehen, denn dafür sind die einfachen geometrischen Formen schlicht zu simpel. Etwas von der Kamera entfernt aber entfalten sie eine atemberaubende Wirkung.
Interessanterweise brauchen diese kleinen visuellen Widerhaken meist keine besondere oder offensichtliche Funktion zu haben, denn es sind schlicht zu viele, um sie alle erkennen und einer tatsächlichen Aufgabe zuordnen zu können. Es genügt also, Würfel, Zylinder, platonische Körper und andere, simpel geformte Objekte auf der Oberfläche eines Modells zu verteilen. Das geht sehr effektiv mit Cinema4D. Das Programm stellt unter anderem für diesen Zweck das MoGraph-Modul zur Verfügung, welches die zufallsgesteuerte Verteilung von Objekten auf einem Körper gestattet. Doch es gibt auch eine charmante externe Lösung, nämlich das Plug-in „Greebler“. Sein Vorteil: Es braucht praktisch keine Einarbeitungszeit, weil die meisten Funktionen nur ein paar Mausklicks entfernt sind und überdies sofort im Editor beurteilt werden können. Wie man mit überschaubaren 3D-Kenntnissen und wenig Arbeit einen bombastischen Eindruck erzielt, können Sie sich im Folgenden ansehen.

Grundform bauen
Die Grundform, auf der die Greebles aufgetragen werden sollen, muss nicht kompliziert sein. Im Gegenteil, die Komplexität soll ja gerade erst durch die Greebles entstehen, also eignet sich bereits ein simpler Würfel, dessen Abmessungen einer etwas dickeren Wand ähnlich sind. So lässt sich später aus mehreren solcher Wände, durch Neben-und Übereinanderstapeln eine komplexe Struktur aufbauen. Sofern die Greebles über das Plug-in »Greebler« aufgetragen werden, spielt die Einteilung der Segmente eine wichtige Rolle. Je feiner die Unterteilung, desto gleichmäßiger verteilen sich später die Greebles. Auch die Größe der Polygone ist entscheidend, denn sie steht in direktem Verhältnis zur Größe der Greebles. Sie sollten also größere Flächen, wie die beiden Seiten unserer Wand, besser ein paarmal unterteilen, um allzu große und deshalb plump wirkende Greeble-Formen zu vermeiden.

Grundform ausbauen
Ein einfaches, quaderförmiges Bauteil würde sich prinzipiell eignen, um gegreebelt zu werden, wäre aber doch etwas eintönig in seiner Wirkung. Damit die Würfel, Zylinder und Röhren, die später per Plug-in hinzugefügt werden sollen, auch auf den Innenseiten des Bauteils angeordnet werden können, bauen wir einen Durchblick, eine Art Fenster ein. Entfernen Sie einen Teil der Oberfläche nach der Umwandlung in ein Polygonobjekt. Die offenen Innenflächen werden mit dem Brückewerkzeug wieder verschlossen, danach das Objekt optimiert, um die unbenutzten Punkte zu löschen. Je kleiner die Polygone, desto kleiner die auf ihnen erzeugten Greebles. Deshalb führen Sie mit dem Messerwerkzeug im Modus »Ebene« einen doppelten Schnitt in der XZ-Ebene aus und selektieren jeweils den inneren Polygonloop. Dann werden die Selektionen zunächst innen extrudiert, anschließend ex­trudiert. Fertig ist das Bauteil, aus dem man eine ganze Raumstation konstruieren kann.

Plug-In aufrufen
Nachdem Sie das Plug-in installiert haben, finden Sie es unter dem gleichnamigen Hauptmenüpunkt. Sobald es im Objektmanager erscheint, ordnen Sie ihm das Bauteil unter. Sofort erscheinen die Greebles, wenngleich auch höchstwahrscheinlich noch nicht in ihrer gewünschten Anzahl und Formenvielfalt. Klicken Sie auf den Reiter »Stock Greebles«, so regeln Sie zunächst einmal die Anzahl der Greebles pro Polygon. Seien Sie mit dem Erhöhen der Anzahl lieber ein wenig vorsichtig, wenn Sie komplexere Formen als unsere Wand verwenden, da die Datei­größe rasant ansteigt. Auch die Entfernung von der Oberfläche, der Bevelwert und die Proportionen lassen sich hier einstellen. Wenn Sie zu akzeptablen Werten gekommen sind, klicken Sie auf den »Objekt«-Reiter. Dort können Sie unter »Random Seed« den Startwert und damit die Verteilung der Formen neu regeln; jede Kopie bekommt einen anderen Startwert und damit ein anderes Aus­sehen.

Formenverteilung bestimmen
Charmant gelöst ist die Art und Weise, wie die einzelnen Körper auf der Oberfläche eines Objektes verteilt und angeordnet werden. Die Körper müssen Sie nicht selbst anlegen, sondern Sie können über die bereits vorhandenen Greeble-Objekte frei verfügen. Unter dem Reiter »Stock Greebles« finden Sie die »Settings«, wo Sie die Wahrscheinlichkeit, dass eine bestimmte Form erscheint, zwischen 0% und 100% regeln können. Ein Klick auf die hellblauen Formen reduziert sofort auf 0%, ein Häkchen bei »Random Surface Rotations« dreht die jeweils angeklickte Form per Zufallswert um die Normalenachse, während der Zahlenwert direkt darunter die Drehung kontrolliert ausführt. Das Untermenü »Bars« legt die Anordnungen sich wiederholender Formen fest. Solche Formengruppen haben eine wichtige Funktion: Sie erhöhen trotz Formenchaos den Grad der Organisiertheit und lassen die Oberfläche organisatorisch durchdachter und technisch perfekter wirken.

Eigene Formen zufügen
Obwohl die visuelle Wirkung von Greebles hauptsächlich auf ihrer hohen Anzahl und weniger auf der speziellen Funktionalität einzelner Objekte beruht, ist es hier und da wünschenswert, selbst erzeugte Körper zu verwenden. Beispielsweise dann, wenn Sie einen einfach modellierten Baum verwenden und so einen kompletten Wald erzeugen wollen. Legen Sie das gewünschte Objekt an, dann öffnen Sie den »Greebler Library Manager« aus dem Plug-in-Hauptmenü. Klicken Sie auf »Custom Objekts«, dann ziehen Sie das selbstgebaute Objekt in das rechte der beiden grauen Felder. Wenn Sie dieses Objekt nun verwenden möchten, klicken Sie auf den Reiter »Nurnies«, von wo aus Sie den Library Manager wieder öffnen können. Wählen Sie das soeben erzeugte Objekt aus und klicken Sie auf »Add to document«. Klicken Sie diese Schaltfläche mehrmals, wird auch das Objekt mehrmals eingefügt.

Extrusion und Bevel zufügen
Unter dem Reiter »Base« regeln Sie, wie stark die einzelnen Polygone extrudiert und „gebevelt“ werden sollen. Das Zergliedern einer Oberfläche durch Extrudieren ist eine der wichtigsten visuellen Reize, um sie technisch komplex und strukturiert aussehen zu lassen. Da die Extrusion innerhalb eines Minimal- und Maximalwertes geregelt werden kann, sind die Erhöhungen der einzelnen Polygone unterschiedlich, was natürlich auch zu unterschiedlichen Positionen der Greebles führt. Zusätzlich zur Extrusion werden die erhöhten Flächen noch „gebevelt“.  Den Bevelwert geben Sie ebenfalls als nach unten und oben begrenzten Wert ein, nur diesmal in Prozent und nicht in Zentimeter. Geringe Werte erzeugen den Eindruck von aneinandergeschweißten Platten unterschiedlicher Größe, während hohe Werte eher nach einer Art Panzerung der Oberfläche aussehen. Experimentieren Sie ein wenig mit unterschiedlichen Werten.

Aus eins mach viele
Um den Eindruck von Komplexität zu verstärken, wird die gegreebelte Wand vervielfacht. Für den nahen Vordergrund sollten Sie auf Instanzen oder Renderinstanzen lieber verzichten, denn sonst besitzen sämtliche instanzierten Kopien dieselbe Greebleverteilung. Alle automatisierten Befehle wie »Duplizieren« oder »Anordnen« funktionieren aber ebenso wie die simple Verschiebung der gegreebelten Wand von Hand, denn der Greeble-Dialog bleibt live. Das erlaubt Ihnen, jeder Kopie unter dem Reiter »Objekt« den Random Seed, also den Startwert neu zuzuteilen. Weiter entfernte, im Hintergrund liegende Kopien sind dagegen problemlos als Renderinstanzen zu verwalten, um den Arbeitsspeicher nicht allzu sehr zu belasten. Achten Sie beim Verteilen der Einzelwände auf Rechtwinkligkeit, um dem Chaos der komplexen Oberflächenstruktur eine klar definierte äußere Ordnung gegenüberzustellen. Als Oberflächenmaterial eignet sich jede Art von glatter Zement- oder Betonstruktur.

Smart Lighting
Ganz pauschal gesprochen: Ein Bild steht und fällt mit dem Licht beziehungsweise der Beleuchtung. Im Besonderen dann, wenn man den Eindruck von großen Objekten erwecken will – also beispielsweise einem Rohbau wie diesem hier – sollte man mit Lichtquellen sparsam umgehen. Denn je größer ein Objekt ist, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass es sich in einem – natürlich noch größeren – Raum befindet, in dem Kunstlichtquellen in­stalliert sind. Also sollte das Hauptlicht von einer einzigen Lichtquelle stammen, welche (auf irdische Verhältnisse bezogen) die Sonne repräsentiert. Wird nun beim Rendern die »Global Illumination« eingesetzt, so funktioniert diese innerhalb der baulichen Struktur ganz gut. Nur die Außenseiten, die der Kamera zugewandt sind, bekommen kein reflektiertes Licht ab. Deshalb wird in solchen Fällen eine zweite, nur etwa 25% starke Lichtquelle zur Aufhellung installiert. Der brauchen Sie dann weder Schatten noch Sichtbarkeit zuzuteilen.

Andere Objekte
Greebles lassen sich aber nicht nur im „outer space“ etablieren, sie sind auch auf ganz irdischen Oberflächen sehr nützlich. Versuchen Sie doch mal, ein normales Landschaftsobjekt anzulegen. Dieses hier ist mit 150 x 200 Segmenten aufgelöst und wird als parametrisches Grundobjekt dem Greeble-Generator untergeordnet. Das funktioniert auch problemlos, das Landschaftsobjekt bleibt sogar als Grundobjekt erhalten, doch richten sich die Polygone entlang der Normalen aus und stehen so kreuz und quer herum. Damit sie aber nur nach oben ragen, setzen Sie im Reiter »Stock Greebles« das Häkchen für globales Alignment. Wenn Sie anstelle von Stock Greebles über den Reiter »Nurnies« ein selbst gespeichertes Objekt verwenden, dann können Sie dafür sogar die Renderinstanzen in Anspruch nehmen und soviele davon pro Polygon anlegen, wie Sie mögen, ohne den Arbeitsspeicher zu belasten.

Greebles mit MoGraph
Wer keine Lust hat, das Plug-in zu installieren oder lieber etwas mehr Kontrolle über das Ergebnis haben möchte, nimmt statt »Greebler« lieber ein Werkzeug, das Maxon bereits an Bord hat: Das MoGraph Modul. Dort finden Sie das Klon-Objekt. Klicken Sie es an und ordnen Sie ihm als Test mal einen Würfel unter. Dann stellen Sie den Modus des Kloners im Objekt-Manager auf »Objekt«, was etwa oviel bedeutet, dass das Werkzeug jetzt nur darauf wartet, ein Objekt zugeteilt zu bekommen, auf dem es den Würfel verteilen kann. Also ziehen Sie das Modell, auf dem Sie die Greebles erzeugen wollen, in das graue Objekt-Fenster im Attribute-Manager. Fehlt nur noch die Verteilung, die Sie eine Zeile tiefer auswählen können. »Oberfläche« verteilt den Würfel nun so oft, wie Sie mögen, die Anzahl stellen Sie im unteren Bereich des Dialogs ein. So wie den Würfel können Sie nun jede Menge anders geformter Objekte kreieren und einem neuen Klon-Objekt zuteilen.

Zufallswerte eingeben
Was das Greebler-Plug-in unter anderem so interessant macht, ist die zufällige Verteilung der Greebles auf einem Objekt. Die Zufallsverteilung funktioniert mit dem MoGraph-Modul sogar noch besser, allerdings braucht man dafür einen sogenannten Effektor: Ist das MoGraph-Objekt im Objekt-Manager aktiv, so brauchen Sie sich den Effektor nur aus dem gleichnamigen Untermenü des MoGraph-Menüs herauszupicken. Wählen Sie aus dieser Liste beispielsweise den Zufallseffektor aus, so wird er dem aktiven Klon-Objekt automatisch zugeordnet. Unter dem Reiter »Parameter« können Sie nun bequem Position, Größe und Winkel der auf der Oberfläche verteilten Objekte verändern. Da jedes Klonobjekt seinen eigenen Effektor zugewiesen bekommt, können Sie jedes geklonte Objekt separat ändern. So ergibt sich eine extrem vielfältige und sehr organisch wirkende Formen­ansammlung.

Finishing
Nach dem Rendern der Szene speichern Sie diese und öffnen sie dann in Photoshop. Hier können Sie in einem Bruchteil der Zeit die Retuschen durchführen, für die Sie in Cinema erheblich länger gebraucht hätten: Das Einfügen der beleuchteten Fenster. Fenster – vor allem wenn beleuchtet – geben dem Betrachter eine Vorstellung der Innenräume und verleiht der Station Leben, denn wo Licht ist, muss jemand sein, der vergessen hat, es auszuschalten. Malen Sie die hell erleuchteten Fenster mit einem eckigen Pinsel, Deckkraft 100%, in eine eigene Ebene des Motivs. Eine ganze Reihe von Fenstern malen Sie am besten, indem Sie auf den Anfangs- und dann mit gedrückter Shift-Taste auf den Endpunkt der Reihe klicken. Der Abstandswert des Pinsels wird dabei so gewählt, dass sich die Fenster und ihre Zwischenräume harmonisch ergänzen. Dann kopieren Sie die Ebene und zeichnen sie mit wenigen Pixeln weich, um die Fenster hell und strahlend aussehen zu lassen.

Diesen und weitere Artikel, Tipps, Tricks und Workshops finden Sie im DOCMA-Heft Nr 48 (5-2012). Mehr Infos zum Heft gibt es hier. Wer keine Lust hat zum Kiosk zu gehen, kann sich diese Ausgabe (und ältere) bequem bei uns im Webshop bestellen.

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