Um erstellte Objekte von allen Seiten zu betrachten, können wir uns als Betrachter frei im 3D-Raum bewegen, der im Ansichtsfenster dargestellt wird. Für diese Navigation stehen verschiedene Icons und Tastenkürzel zur Verfügung, unter denen Sie einfach diejenigen auswählen, die Ihnen intuitiv erscheinen. Die Navigation lässt sich dabei in diese Aktionen unterteilen:

Dies sind die gängigsten Optionen, um die Betrachterposition im Ansichtsfenster zu verschieben:

• Platzieren Sie den Mauszeiger in der Ansicht und halten Sie dann die Taste 1 zusammen mit der linken Maustaste gedrückt. Durch das Verschieben der Maus kann nun der Betrachter verschoben werden.
• Platzieren Sie den Mauszeiger in der Ansicht und halten Sie dann die Taste alt zusammen mit der mittleren Maustaste, bzw. einem klickbaren Scrollrad gedrückt. Auch hierbei kann nun durch Mausbewegung der Betrachter verschoben werden.
• Alternativ zu diesen Techniken können Sie den Mauszeiger mit gedrückt gehaltener linker Maustaste auch auf diesem Kamera verschieben-Symbol oberhalb der Ansicht platzieren und dann durch Mausbewegungen den Betrachter verschieben.

Das nachfolgende Video stellt diese Optionen noch einmal anschaulich dar.

Dies sind die gängigsten Optionen, um den Abstand des Betrachters von Objekten zu steuern:

• Platzieren Sie den Mauszeiger in der Ansicht und halten Sie die Taste 2 zusammen mit der linken Maustaste. Durch Bewegung der Maus kann nun der Betrachtungsabstand verändert werden.
• Platzieren Sie den Mauszeiger in der Ansicht und halten Sie die Taste 1 zusammen mit der rechten Maustaste. Durch Bewegung der Maus kann nun der Betrachtungsabstand verändert werden.
• Platzieren Sie den Mauszeiger in der Ansicht und halten Sie die Taste alt zusammen mit der rechten Maustaste oder der Scrollrad-Taste. Durch Bewegung der Maus kann nun der Betrachtungsabstand verändert werden
• Platzieren Sie den Mauszeiger in der Ansicht und verwenden Sie dann das Scrollrad Ihrer Maus, um den Betrachtungsabstand zu verändern..
• Alternativ zu diesen Techniken können Sie den Mauszeiger mit gedrückt gehaltener linker Maustaste auch auf diesem Kamera skalieren-Symbol oberhalb der Ansicht platzieren und dann durch Mausbewegungen den Betrachtungsabstand verändern.

Dies sind die gängigsten Optionen, um sich auf einer Kreisbahn um Objekte herum bewegen zu können:

• Platzieren Sie den Mauszeiger in der Ansicht und halten Sie die Taste 3 zusammen mit der linken Maustaste. Durch Mausbewegung kann nun in der Ansicht um den Referenzpunkt rotiert werden.
• Platzieren Sie den Mauszeiger in der Ansicht und halten Sie die Taste alt zusammen mit der linken Maustaste. Durch Mausbewegung kann nun in der Ansicht um den Referenzpunkt rotiert werden.
• Alternativ zu diesen Techniken können Sie den Mauszeiger mit gedrückt gehaltener linker Maustaste auch auf diesem Umkreisungskamera-Symbol oberhalb der Ansicht platzieren und dann durch Mausbewegungen den Mittelpunkt der 3D-Ansicht umkreisen.

Besonders während der Modellierung ist es hilfreich, mehr als nur eine Ansicht gleichzeitig geöffnet zu haben. Aus dem gleichen Grund enthalten technische Zeichnungen oft verschiedene Ansichten eines Objekte, z. B. von vorne, von oben und von der Seite. Wir können daher ebenfalls mehrere Ansichten gleichzeitig verwenden, indem Sie auf das vierte Symbol rechts oberhalb der Ansicht klicken (in der folgenden Abbildung orangefarben markiert). Dadurch teilt sich die vorhandene Ansicht in vier Ansichten. Jede diese Ansichten kann wiederum individuell mit den oben genannten Techniken navigiert werden. Durch erneutes Anklicken des Ansichts-Symbols kann jeweils zu der einfachen Ansicht zurückgeschaltet werden.

Die Art der angezeigten Perspektive kann ebenfalls für jede sichtbare Ansicht in deren Kameras-Menü separat gewählt werden (siehe blaue Markierung in der obigen Abbildung). Die jeweils angezeigte Perspektive lässt sich auch in Textform in der linken oberen Ecke der Ansicht ablesen (siehe rote Markierung in obiger Abbildung).

Während der Navigation in einer Ansicht kann es vorkommen, dass Sie ein Objekt aus dem Blick verlieren. In solchen Fällen wählen Sie das entsprechende Objekt zuerst aus, platzieren den Mauszeiger dann über der Ansicht und betätigen schließlich die Taste S. Das aktuell ausgewählte Objekt wird dadurch automatisch in der jeweiligen Ansicht zentriert angezeigt. Wie Objekte selektiert werden, erfahren Sie im folgenden Kapitel.

Es ist nicht immer hilfreich, Objekt ausschließlich realistisch angezeigt zu bekommen. Gerade während der Modellierung ist es stattdessen oft hilfreich, eher die innere Struktur der Objekte und deren tatsächliche Geometrie zu sehen. Auch in Projekten mit sehr vielen Objekten kann es z. B. hilfreich sein, deren Darstellungsart und - Qualität zu reduzieren, um sich weiterhin flüssig in der Ansicht bewegen zu können. Jede Ansicht verfügt daher über ein eigenes Darstellung-Menü, über das sich verschiedene Qualitätsstufen für die Objektdarstellung aktivieren lassen. Übrigens, dies hat nichts mit der Qualität zu tun, mit der die Objekte später im berechneten Bild angezeigt werden, sondern nur mit der Darstellung in den Ansichtsfenstern. Die folgenden Bilder machen dies deutlicher:

• Gouraud-Shading ist als einziger Modus auch in der Lage, die Wirkung von Lichtobjekten in der Szene auszuwerten und dadurch Objekte unter individuell angelegter Beleuchtung anzuzeigen. Wie in der obigen Darstellung zu erkennen, lassen sich so bereits relativ realistisch beleuchtete Objekte darstellen, z. B. durch Verwendung von farbigen Lichtquellen. Sind keine eigenen Lichtobjekte in der Szene vorhanden, wird ein Standardlicht für die Beleuchtung verwendet. Die Darstellung entspricht dabei der des nächsten Modus, dem Quick-Shading.

  
  

• Quick-Shading kann ebenfalls beleuchtete Objekte darstellen, allerdings wird dazu nur ein sogenanntes Standardlicht herangezogen, dessen Farbe und Intensität nicht selbst vorgegeben werden können. Ggf. in der Szene vorhandene Lichtobjekte werden in diesem Modus ignoriert. Dennoch ist dieser Modus sehr hilfreich und oft ausreichend, z. B. um die Oberflächen der Objekte während der Modellierung zu begutachten.

  
  

• Mit Konstantes Shading wird die Eigenfarbe der Objekte in konstanter Helligkeit auf der gesamten Oberfläche angezeigt. Da hierbei keine Lichtquellen ausgewertet werden, erscheinen die Objekte sehr flach schattiert, obwohl deren Form natürlich unverändert bleibt. Dieser Modus kann bei Kombination mit den Drahtgitter-Einstellungen hilfreich sein, um hauptsächlich die Struktur der Objekte zu begutachten, dabei gleichzeitig aber auch noch Informationen über deren Färbung zu erhalten.

Wie bereits erwähnt, lassen sich die Drahtgitter-Modi mit den Shading-Modi kombinieren. Dazu wählen Sie unter Shading einfach einen Modus aus, der z. B. den Begriff (Linien) im Namen trägt. Die folgende Abbildung demonstriert den Effekt am Beispiel des Modus Quick-Shading ( Linien).

• Drahtgitter: Hierbei werden alle Polygone der Oberflächen eingezeichnet. Polygone (Mehreckige Flächen) sind oft Dreiecke oder Vierecke. Bei der Verwendung von Grundobjekten, wie z. B. einer Kugel, einem Zylinder oder auch einer Landschaft kann die Anzahl dieser Polygone über Segmente-Werte vorgegeben werden, neben anderen Einstellungen. Besonders für gekrümmte und organisch verlaufende Formen gilt dabei, dass mehr Polygone auch zu mehr Details und einer besseren, visuellen Qualität führen. Sie erfahren dazu noch mehr in den folgenden Abschnitten dieser Seite. Die Drahtgitter-Darstellung kann Ihnen u. a. dabei helfen, die gewünschte Dichte an Polygonen einzustellen.

  
  

• Isobaten: Dieser Modus steht nur für parametrische Objekte und Generatoren zur Verfügung, die diese spezielle Darstellungsart auch unterstützen. Dazu zählen z. B. auch die bereits genutzten Grundobjekte. Hierbei geht es nicht um die Darstellung aller Polygone. Stattdessen wird nur eine reduzierte Anzahl an Polygonen angezeigt, an der aber bereits die Anordnung der Flächen gut abgelesen werden kann. So kann z. B. an der Kugel in der Abbildung oben immer noch gut erkannt werden, dass die Polygonanordnung oben und unten an der Kugel auf Polstellen zuläuft und in diesen Bereichen dreieckige Polygone verwendet werden. Objekte, die diese Darstellungsart nicht unterstützen, werden wie im Drahtgitter-Modus angezeigt.

  
  

• Quader: Dies ist der einzige Modus, der tatsächlich auch die Form der angezeigten Objekte verändert. Es werden ausschließlich Quader für die Darstellung verwendet. Deren Größen und Abmessungen entsprechen jedoch der maximalen Ausdehnung der Objekte entlang der drei Raumachsen X, Y und Z. Man spricht dabei auch von einem Um-Quader (auch Bounding Box genannt) Diese Information kann oft bereits ausreichen, um die Position und Größe der Objekte im Raum abzuschätzen. Stellen Sie sich z. B. einen Wald mit komplexen Laubbäumen vor. Nicht jeder Baum muss dafür mit allen Details angezeigt werden. Die Position und Größe von Platzhalter-Quadern reicht bereits aus, um z. B. eine geeignete Blickrichtung auf den Wald auszuwählen. Aufgrund der Schlichtheit dieser Darstellung eignet sich dieser Modus für die gleichzeitige Darstellung sehr vieler oder sehr komplexer Objekte (mit vielen Polygonen), ohne dass dadurch die Navigationsgeschwindigkeit im Ansichtsfenster leidet.

Wenn Ihnen die Darstellungen von Oberflächen und deren Farben und Lichtschattierungen gar nicht wichtig sind, können Sie auch die Shading-Modi Verdeckte Linien oder Linien in Kombination mit den bereits beschriebenen Drahtgitter-Modi nutzen.

• Verdeckte Linien: Nur die Polygone, deren Vorderseite in Richtung des Betrachters weisen, bleiben sichtbar.

  
  

• Linien: Es werden alle Polygone angezeigt. Dadurch entsteht der Effekt, dass das Objekt wie ein Drahtgittermodell erscheint und Sie ungehindert durch das gesamte Objekt schauen können. Sie können daher auch die Polygone sehen, die eigentlich auf der ansonsten verdeckten Rückseite oder im Inneren des Objekts liegen.

Immer wenn Sie Objekte bearbeiten möchten, müssen diese zunächst selektiert werden. Sie finden dazu hier die Beschreibung von zwei gängigen Methoden:

Die oben bereits besprochenen Grundobjekte (z. B. Kugel, Würfel und Zylinder), aber auch viele andere Objekttypen in Cinema 4D, verfügen über individuelle Einstellungen und Parameter, die zur Steuerung des Aussehens oder Verhaltens genutzt werden können. Solche Einstellungen werden generell im Attribute-Manager zur Verfügung gestellt (rechts unten im Standardlayout von Cinema 4D zu finden). Um Zugriff auf diese Einstellungen im Attribute-Manager zu erhalten, müssen Sie das entsprechende Objekt nur selektieren (siehe vorheriger Abschnitt "Objekte auswählen").

Um Zahlenwerte und Optionen über den Attribute-Manager zu konfigurieren, kommen immer wieder gleiche Bedienelemente zum Einsatz. Wir werfen daher nun einen Blick auf diese Eingabefelder und welche Bedienoptionen diese Ihnen bieten:

Wir haben nun bereits gesehen, wie die Navigation im 3D-Raum der Ansichten funktioniert und wie sich die Einstellungen parametrischer Grundobjekte editieren lassen. In diesem Abschnitt geht es daher nun um das Verschieben, Drehen und Skalieren von Objekten. Auch diese Aktionen lassen sich wieder sowohl über die Eingabe von Zahlenwerten, als auch über das interaktive Arbeiten mit der Maus vornehmen. Hier finden Sie einen Schnellzugriff zu den besprochenen Themen:

Schauen wir uns zunächst an, wie mit Koordinaten umgegangen wird. Für jedes selektierte Objekt finden Sie im Attribute-Manager einen Koordinaten-Reiter (siehe auch nachfolgende Abbildung). Die Werte für P.X, P.Y und P.Z stehen dort für die X-, Y- und Z- Komponenten der lokalen Objektposition. Das bedeutet, dass diese Werte die Position relativ zu einem übergeordneten System angeben. Mit "übergeordnetes System" ist dabei das Achsensystem des Objekts gemeint, das eine Hierarchiestufe im Objekt-Manager über dem aktuell selektierten Objekt liegt. Für Objekte, die selbst auf der obersten Hierarchieebene im Objekt-Manager liegen (wie z. B. unser Würfel in der folgenden Abbildung), beziehen sich die lokalen Koordinaten immer auf das Welt-System (auch globales System genannt). Dieses wird in den Ansichtsfenstern durch das große Achsensystem dargestellt. Dieses ist immer vorhanden, selbst wenn noch gar keine Objekte erstellt wurden.

Wie Sie in der obigen Abbildung durch die farbigen Pfeile in der Ansicht angedeutet sehen, setzen sich die drei P-Werte der Koordinaten aus den Abständen entlang den X-, Y- und Z-Richungen zwischen dem globalen Welt-System und dem Objekt-System des Würfels zusammen. Diese Werte verändern sich jedoch, wenn Sie den Würfel unter einem anderen Objekt eingruppieren.

Um eine Objektgruppe zu erstellen, ziehen Sie im Objekt-Manager einfach den Namen eines Eintrags auf den Namen eines anderen Objekteintrags dort. Das gezogene Objekt wird dadurch untergeordnet. Solche Objektgruppen und Hierarchien sind sehr hilfreich, da z. B. jede Positionsveränderung oder Drehung eines Objekts automatisch auch auf die dort untergeordneten Objekte übertragen wird. Ist also ein komplexeres Modell aus vielen Einzelobjekten hierarchisch zusammengestellt worden, kann das ganze Objekt einfach über das oberste Objekt dieser Gruppe z. B. verschoben oder gedreht werden.

Die nachfolgende Abbildung stellt die Berechnung dieser lokalen Koordinaten für die gruppierte Kugel wieder durch farbige Pfeile getrennt für die X-, Y- und Z-Anteile der Position dar

Zusätzlich lassen sich jedoch auch für gruppierte Objekte die globalen Welt-Koordinaten anzeigen und editieren. Dafür ist ein separater Koordinaten-Manager verfügbar, den Sie über ein eigenes Icon links neben dem Attribute-Manager öffnen können. Dieses Icon wurde in der folgenden Abbildung orangefarben hervorgehoben.
Im Koordinaten-Manager finden Sie ebenfalls wieder drei Spalten mit Werten, vergleichbar zur Koordinaten-Rubrik im Attribute-Manager. Die linke Spalte (blau in der folgenden Abbildung markiert) stellt dabei die X-, Y- und Z-Werte der Position dar. Die mittlere Spalte zeigt die Drehwinkel an, vergleichbar zu den R-Werten in der mittleren Spalte des Attribute-Managers. Über das in der Abbildung rot markierte Menü können Sie nun einfach zwischen der Anzeige der lokalen Objekt- und der globalen Welt-Koordinaten umschalten.

Zusammenfassend halten wir also fest, dass Sie die relativen Objektkoordinaten immer direkt über den Attribute-Manager nutzen und die auf das Welt-System bezogenen, globalen Koordinaten über den Koordinaten-Manager einsehen und editieren können. Praktisch bedeutet dies, dass Sie gruppierte Objekte z. B. immer wahlweise relativ zu dem übergeordneten Objekt oder bezogen auf das Welt-System positionieren können.

Zum Verschieben eines Objekts direkt über das Ansichtsfenster stehen Ihnen drei Optionen zur Wahl (Modellmodus in Kombination mit Verschieben-Werkzeug):

1. Platzieren Sie den Mauszeiger irgendwo über der Ansicht und halten Sie dann die linke Maustaste gedrückt. Das ausgewählte Objekt kann nun frei mit der Maus bewegt werden.
2. Wird der Mauszeiger direkt auf einer der drei Objektachsen platziert und dann die linke Maustaste gehalten, lässt sich das Objekt nur noch entlang der angeklickten Achse verschieben.
3. Zwischen den Objektachsen befinden sich auch noch farbige Dreiecksflächen. Ein gehaltener Mausklick auf eine dieser Flächen sperrt die Achse mit der Farbe der Dreiecksfläche. Das Objekt kann nur noch innerhalb einer Ebene durch die zwei anderen Achsen verschoben werden. Beim Anklicken der roten Ecke wird also z. B. die (rote) X-Achse als Verschiebungsrichtung für das Objekt gesperrt und das Objekt kann nur noch in Richtung der Y- und Z-Achsen verschoben werden.

Die während der Objektverschiebung angezeigten Zahlenwerte stellen die Entfernung zwischen der neuen und der ursprünglichen Objektposition dar (siehe auch nachfolgende Abbildung).

Ganz ähnlich wie beim Verschieben von Objekten können Sie Objekte auch direkt mit der Maus im Ansichtsfenster drehen. Aktivieren Sie dafür neben dem Modellmodus das Drehen-Werkzeug und stellen Sie sicher, dass das Objekt auch selektiert ist.

Zum Drehen eines Objekts in der Ansicht stehen diese Optionen zur Wahl:

1. Platzieren Sie den Mauszeiger außerhalb des grauen Kreises, der um die Position des ausgewählten Objekts gezeichnet wird. Wenn Sie nun die linke Maustaste halten und die Maus bewegen, kann das Objekt um die aktuelle Blickrichtung herum rotiert werden.
2. Platzieren Sie den Mauszeiger innerhalb des grauen Kreises, aber nicht auf einem der farbigen Bänder, kann das Objekt beim Halten der linken Maustaste frei durch Mausbewegung rotiert werden.
3. Wenn Sie auf eines der farbigen Bänder klicken und dort die Maustaste halten, kann das Objekt durch Mausbewegung nur entlang des angeklickten Bands gedreht werden. Es erscheint zudem ein Zahlenwert, der Sie über die Veränderung des Drehwinkels informiert.

Parametrische Objekte, wie z. B. die Grundobjekte, bieten bereits Anfasser im Ansichtsfenster an, um direkt mit der Maus z. B. die Abmessungen anpassen zu können. Diese Anfasser sind jedoch nicht an allen Objektarten in Cinema 4D vorhanden. In solchen Fällen können Sie dann auch das Skalieren-Werkzeug nutzen. Wenn Sie das Skalieren-Werkzeug bei einem Grundobjekt, wie z. B. einem Würfel verwenden, können Sie damit das Objekt immer nur proportional skalieren. Platzieren Sie dazu die Maus außerhalb des Objekts und halten Sie dort die linke Maustaste gedrückt. Durch Verschiebung der Maus lässt sich das Objekt nun insgesamt vergrößern oder verkleinern.

Andere Objektarten können jedoch auch z. B. über das Ziehen mit der Maus an einem Endpunkt der Objektachsen individuell entlang der drei Raumrichtungen skaliert werden.

Sie haben nun bereits gelernt, wie Sie z. B. Objekte frei drehen können. Ebenso kennen Sie bereits den Koordinaten-Manager, über den sich im Welt-Modus auch die globalen, auf das Welt-System bezogenen Koordinaten verwenden lassen. Dies ermöglicht uns z. B. ein bereits verdrehtes Objekt weiterhin präzise senkrecht nach oben, entlang der Welt-Y-Achse zu verschieben, indem Sie im Koordinaten-Manager den Y-Wert in seiner linken Spalte verändern.

Das folgende Video fasst alle in diesem Abschnitt besprochenen Techniken zusammen, mit denen sich Objekte manipulieren lassen.

Die obigen Abschnitte haben bereits alles Nötige vermittelt, um einfache Formen aufzurufen, zu selektieren, Gruppen zu erstellen, Grundobjekte über Parameter im Attribute-Manager oder direkt im Ansichtsfenster anzupassen und sich dabei frei im 3D-Raum zu platzieren, um als Betrachter der Szene jede gewünschte Perspektive zu wählen. Damit ist ein solides Fundament geschaffen, damit Sie mit dem Modellieren und Designen Ihrer eigenen 3D-Welten beginnen können. Bevor Sie sich nun jedoch auf die zahlreichen Modellierfunktionen stürzen, lohnt ein Blick auf den Asset Browser, den dort finden Sie bereits viele Objekte, Materialien und komplette Szenen fertig zum direkten Abrufen.

Unter dem Begriff Modellieren verstehen wir die Erstellung von 3D-Formen, die dann z. B. mit Materialien belegt, beleuchtet und als Standbild oder gar animiert berechnet werden können. Cinema 4D arbeitet dabei grundsätzlich mit Polygonen. Das sind ebene Flächen, die durch mindestens drei Eckpunkte begrenzt werden. Denken Sie z. B. an ein Dreieck oder ein Rechteck, dessen Formen durch drei bzw. vier Eckpunkte definiert werden. Diese Eckpunkte werden der Reihe nach durch Kanten miteinander verbunden und begrenzen dadurch eine Fläche. Verwendet man weitere Punkte und erzeugt mit diesen zusätzliche Flächen, können beliebig komplexe Formen entstehen.
Da jede Fläche, also jedes Polygon, in sich flach ist, werden viele dieser Flächen benötigt, um eine geschwungene Oberfläche zu erzeugen. Beachten Sie in diesem Zusammenhang den obigen Abschnitt zu den Einstellungen von Grundobjekten, durch die sich u. a. die Anzahl der verwendeten Polygone (Segmente) an der Form direkt anpassen lässt.
Cinema 4D bietet viele verschiedene Werkzeuge und auch Objekte an, mit denen Polygone erzeugt werden können. Es ist daher nur selten nötig, diese Flächen manuell und einzeln zu erstellen. Die folgenden Abschnitte geben einige Beispiele dazu, wie Modellierfunktionen verwendet werden und wo sie zu finden sind:

Viele alltägliche Objekte lassen sich bereits durch einzelne oder miteinander kombinierte Grundobjekte darstellen. Denken Sie z. B. an einen Tisch oder Schrank, die sich wie in einem Bausatz aus verschiedenen Grundformen, wie z. B. Quadern oder Zylindern zusammensetzen lassen.

Da es dabei oft um die präzise Platzierung der Objekte relativ zueinander geht, können der bereits erläuterte Umgang mit Koordinaten und auch spezielle Platzierungswerkzeuge hilfreich sein. So finden Sie z. B. in der linken Icon-Leiste das Platzierung-Werkzeug, mit dem Sie ein Objekt direkt auf der Oberfläche eines anderen platzieren können. Das folgende Video zeigt ein Beispiel dazu. Ist das Platzierung-Werkzeug aktiv, kann ein mit gehaltener linker Maustaste verschobenes Objekt so z. B. automatisch senkrecht auf jede Oberfläche unter dem Mauszeiger gestellt werden.

Die Vielseitigkeit der Grundobjekte bei der Modellierung kann z. B. durch die Kombination mit speziellen Deformationsobjekten und Boole-Funktionen noch stark erweitert werden. Diese Art der Modellierung hat zudem den Vorteil, dass dabei alle Einstellmöglichkeiten der Grundobjekte voll erhalten bleiben.

Um ein Objekt zu deformieren, ordnen Sie diesem im Objekt-Manager das gewünschte Deformationsobjekt unter. Wir spielen dies hier einmal Schritt für Schritt an einem Beispiel durch. Erstellen Sie dazu ein Zylinder-Grundobjekt und geben Sie diesem einen Radius von 6 cm bei einer Höhe von 400 cm. Reduzieren Sie Segmente Umfang am Zylinder auf 4. Lassen Sie den Zylinder zudem horizontal, entlang der X-Achse verlaufen, indem Sie Richtung + oder -X aktivieren.

Dieser Zylinder soll nun zu einem Gewinde geformt werden. Ein erster Schritt dorthin beinhaltet die leichte Abrundung der aktuell noch harten Kanten am Zylinder. Der Zylinder bietet zwar selbst eine Abrundungsoption an, diese bezieht sich jedoch nur auf die Deckflächen und nicht auf die Kanten, die entlang der Zylinderhöhe verlaufen. In solchen Fällen kann man sich mit einem Bevel-Deformator behelfen, mit dem sich Kanten auch nachträglich noch abrunden lassen. Sie finden den Bevel-Deformator in der senkrechten Icon-Spalte, links neben dem Objekt-Manager.
Das folgende Video zeigt den Aufruf dieses Bevel-Deformators. Dabei wird dort auch demonstriert, wie Sie ein geöffnetes Menü bzw. eine geöffnete Icon-Gruppe 'abreißen' und als separates Fenster nutzen können. Halten Sie dazu die linke Maustaste gedrückt und navigieren Sie zu dem gepunkteten Bereich am oberen Rand der geöffneten Icon-Gruppe. Nachdem Sie die linke Maustaste gelöst haben, erscheint die Gruppe als separates Fenster, das beliebig verschoben werden kann. So haben Sie permanenten Zugriff auf alle Elemente der Gruppe und müssen das Menü nicht immer neu öffnen. Wird die Icon-Gruppe nicht mehr benötigt, können Sie deren Fenster einfach wieder schließen.

Wie in obigem Video demonstriert, wirken Deformationen automatisch auf ein übergeordnetes Objekt. Wenn Sie den Bevel-Deformator also im Objekt-Manager auf den Zylinder ziehen, wird dieser zusätzlich abgerundet. Dabei stellt das Bevel-Objekt verschiedene Einstellungen zur Verfügung. Standardmäßig sind daran bereits der Komponenten-Modus für die Kanten und die Winkel verwenden-Option aktiv. Dadurch werden nur diejenigen Kanten an dem übergeordneten Objekt gerundet, deren benachbarte Flächen einen Winkel zueinander haben, der größer als Winkelschwellwert ist. So kann oft schon durch eine Anpassung des Winkelschwellwerts gesteuert werden, welche Kanten überhaupt abgerundet werden sollen. In unserem Fall kann die Vorgabe von 40° übernommen werden, die bedeutet, dass nur die Kanten abgerundet werden, an denen Flächen mindestens in einem Winkel von 40° aufeinandertreffen.
Wie auch in obigem Video zu erkennen, können mit den Werten für Offset und Unterteilung der Radius und die Unterteilungsdichte der Abrundung beliebig eingestellt werden. Die Grenze-Option verhindert dabei automatisch bei größeren Offset-Werten, dass sich überlappende oder durchdringende Kanten und Flächen entstehen.

Wie auch in obiger Abbildung festgehalten, belassen wir es bei einem kleinen Offset mit keinen Unterteilungen, um die Außenkanten nur etwas zu brechen.
Um diese Form nun zu einem Gewinde zu biegen, benötigen wir zwei weitere Deformationen. Das erste benötigte Deformationsobjekt nennt sich Scheren und ist in der gleichen Icon-Gruppe zu finden, in der wir bereits den Bevel-Deformator aufgerufen haben. Anders als beim Bevel-Effekt, muss Scheren räumlich auf den Bereich angepasst werden, der verformt werden soll. Das kann zwar auch manuell durch Nutzung der Verschieben- und Rotieren-Werkzeuge, sowie die Eingabe von Größe-Werten am Scheren-Objekt selbst erfolgen, schneller ist jedoch die Auswahl der Achsrichtung, entlang der verformt werden soll und die Betätigung der An Überobjekt anpassen-Schaltfläche direkt am Scheren-Objekt. Das folgende Video demonstriert dieses Vorgehen und auch die Wirkung des Scheren-Deformators auf den Zylinder.

Wie in obigem Video zu erkennen, lassen wir nach der Unterordnung den Scheren-Deformator entlang der X-Achse des Zylinders ausrichten und können dann über den Stärke-Wert den Zylinder entlang der X-Achse nach unten biegen. Diese Scherung setzt die Höhe des gewünschten Gewindes fest, also den Abstand zwischen dem ersten und letzten Gewindegang.
Der Deformator bietet noch verschiedene andere Parameter an, z. B. um die Scherung mit einer Krümmung zu versehen oder auch die Richtung der Scherung zu verändern. Für ein Gewinde wird jedoch eine lineare Scherung benötigt (das Objekt wird dabei gleichförmig verformt), weswegen wir die Krümmung auf 0 reduzieren. Generell gilt aber, dass alle diese Einstellungen auch zu einem späteren Zeitpunkt noch angepasst werden können, da wir hier rein parametrisch modellieren.

In einem letzten Schritt muss der schräggestellte Zylinder nur noch gebogen und dadurch eingerollt werden. Das lässt sich mit einem Biegen-Deformator erledigen, der auch in der bekannten Gruppe der Deformatoren zu finden ist. Auch dieser Deformator muss nach der Unterordnung unter dem zu verformenden Zylinder in Orientierung und Größe an das zu verformende Objekt angepasst werden. Der Prozess dafür ist mit dem des Scheren-Deformators identisch.
Generell ist dabei auch auf die Anzahl an Unterteilungen, also vorrangig an Punkten zu achten, denn nur Objekte, die über genügend Punkte und Unterteilungen verfügen, lassen sich auch präzise deformieren. In dieser Hinsicht macht es uns das hier verwendete Grundobjekt erneut leicht, denn die Unterteilungen z. B. entlang der Höhe des Zylinders, lassen sich jederzeit bequem per Zahlenwert direkt am Zylinder editieren (Einstellung: Segmente Höhe).
Das folgende Video zeigt die Erzeugung und Konfiguration des Biegen-Deformators.

An diesem einfachen Beispiel können Sie die grundlegende Nutzung der Deformatoren erkennen. Immer wenn dabei mehrere Deformatoren auf das gleiche Objekt wirken sollen, spielt auch die Reihenfolge der Deformatoren unter dem Objekt eine Rolle. Die Deformationen werden nämlich im Objekt-Manager von oben nach unten verarbeitet. Aus diesem Grund muss in unserem Beispiel auch zuerst die Scherung und erst danach die Biegung erfolgen. Die resultierende Form wäre ansonsten eine andere.

Ein weiteres Beispiel für die Nutzung parametrischer Modellierung bieten Boole-Funktionen. Über diese können wir z. B. Schnittmengen bilden oder eine Form von einer anderen abziehen. Wir nutzen dies im nachfolgenden Beispiel, um aus dem grob modellierten Gewinde das Innengewinde einer Mutter zu machen. Dazu erstellen wir zunächst einen weiteren sechseckigen Zylinder, passen dessen Höhe an und zentrieren diesen über dem Gewinde. Anschließend erzeugen wir einen Booleschen Generator, aktivieren daran die Subtrahieren-Funktion und ordnen dort sowohl den neuen Zylinder als auch den deformierten Zylinder unter. Um dann noch den Kern des Innengewindes herauszulöschen, wird noch ein dritter Zylinder erstellt und ebenfalls dem Booleschen Generator untergeordnet. Das folgende Video demonstriert diese Arbeitsschritte.

Wie in diesem Beispiel zu erkennen, lassen sich über solche Boole'schen Operationen z. B. sehr einfach Nuten oder Bohrungen in Objekte fräsen, was besonders bei der technischen Modellierung praktisch ist. Lesen Sie bei Bedarf die vollständigen Erläuterungen zum Booleschen Generator und auch zu den verschiedenen Deformator-Objekten nach, um alle verfügbaren Funktionen dieser spannenden Objekte zu erlernen.

In dem obigen Abschnitt haben wir exemplarisch zwei Optionen vorgestellt, um bereits vorhandene Geometrie, wie z. B. die Grundobjekte, zu deformieren oder auch voneinander abzuziehen. Für die Erzeugung ganz neuer Geometrie lassen sich jedoch auch Splines nutzen, die Sie eventuell schon unter dem Begriff Pfade aus Programmen, wie Adobe Photoshop oder Illustrator kennen. Dabei werden Kurven erstellt, die sich teilweise durch Tangenten im Verlauf steuern lassen. Für diese Splinekurven werden dann verschiedene Werkzeuge und Generator-Objekte angeboten, um darauf basierende Formen zu berechnen. Das bietet sich immer dann an, wenn z. B. Umrisse eines Objekts gezeichnet und durch Rotation oder Verschiebung zu 3D-Formen umgerechnet werden können. Denken Sie dabei z. B. an den Umriss einer Flasche oder eines Trinkglases, der durch Drehung um die Symmetrieachse einen 3D-Körper beschreibt oder an einen Text-Spline, der durch räumliche Verschiebung einen 3D-Text darstellt.
Die folgende Bildfolge gibt ein Beispiel zur Nutzung von Splines zur Erstellung von rotationssymmetrischen Objekten.

Splines erstellen

Splines bestehen hauptsächlich aus in den Raum geklickten Punkten, die automatisch der Reihe nach miteinander verbunden werden. Optional lassen sich dabei zusätzlich auch Tangenten an den gesetzten Punkten nutzen, um den Verlauf der Kurve zwischen den Punkten noch feiner steuern zu können.
In vielen Fällen macht es Sinn, die Splinepunkte nicht in der perspektivischen Ansicht, sondern z. B. in der frontalen Ansicht zu zeichnen. Der entstehende Spline kann dann direkt mit vielen der Spline-Generatoren zur Erzeugung von Geometrie kombiniert werden.

Zum Zeichnen von Splines stehen verschiedene Werkzeuge zur Verfügung, von denen wir uns hier exemplarisch den Spline-Stift ansehen, den Sie als Icon in der linken, senkrechten Icon-Palette finden können. Das folgende Video demonstriert die gängigsten Funktionen dazu.

Wie durch die im Video eingeblendete Maus und Taste angedeutet, können mit dem Spline-Stift durch einfache Linksklicks Spline-Punkte in der Ansicht erstellt werden, die automatisch miteinander verbunden werden. Wird nach dem Klick die linke Maustaste gedrückt gehalten, kann an dem gesetzten Punkt direkt eine Tangente gezogen und beliebig mit der Maus gedreht und skaliert werden, um den Verlauf der Kurve zu beeinflussen. Hart und weich interpolierte Punkte lassen sich auf diese Weise beliebig in einem Spline mischen, indem entweder nur kurz geklickt oder geklickt und mit gehaltener Maustaste gezogen wird.
Durch einen Klick auf den zuerst gesetzten Anfangspunkt der Kurve lässt sich der Spline auch automatisch schließen, falls gewünscht. Durch die Betätigung der Esc-Taste wird der Zeichenvorgang schließlich abgeschlossen. Durch Auswahl des Spline-Objekts im Objekt-Manager und das Aktivieren des Spline-Stifts lassen sich aber auch nachträglich noch beliebige Änderungen vornehmen:

• Punkte verschieben: Bereits vorhandene Punkte entlang der Spline-Kurve können direkt mit dem Mauszeiger an eine neue Position gezogen werden.
• Spline-Abschnitte verformen: Mit dem Spline-Stift kann auch direkt an dem Kurvenabschnitt zwischen zwei Spline-Punkten gezogen werden, um den Verlauf der Kurve zu beeinflussen.
• Tangenten ergänzen oder entfernen: Durch einen Doppelklick mit dem Spline-Stift auf einen vorhandenen Punkt kann entweder an einem hart interpolierten Punkt eine Tangenten nachträglich hinzugefügt oder an einem weich interpolierten Punkt auch wieder entfernt werden.
• Tangenten editieren: Selektieren Sie einen vorhandenen Splinepunkt durch Anklicken mit dem Spline-Stift. Falls an dem Punkt eine Tangente vorhanden ist, können Sie einen der Tangenten-Endpunkte direkt mit der Maus ziehen und drehen, um den Verlauf der Spline-Kurve zu editieren.
• Punkte nachträglich hinzufügen: Halten Sie die Ctrl-Taste gedrückt und klicken Sie dann mit dem Spline-Stift dort auf den Spline, wo ein neuer Punkt benötigt wird. Handelt es sich dabei um einen über Tangenten gekrümmten Bereich, übernimmt der neue Punkt automatisch eine passende Tangente.
• Punkte entfernen: Klicken Sie mit dem Spline-Stift auf den entsprechenden Punkt auf dem Spline und betätigen Sie die Entf-Taste, um diesen zu löschen.
• Spline öffnen oder schließen: Ein im Objekt-Manager selektierter Spline zeigt Ihnen auch im Attribute-Manager Einstellungen an. Dort finden Sie eine Spline schließen-Option, mit der Sie jederzeit die Verbindung zwischen dem ersten und dem letzten Spline-Punkt erstellen oder entfernen können.

Generell ist dies natürlich nur ein kleiner Teil aller Spline-Funktionen. Werfen Sie bei Interesse einen Blick in diese Kategorie der Dokumentation, um alle Funktionen kennenzulernen.

Neben diesen Möglichkeiten, beliebige Splines selbst zu zeichnen, stehen auch viele Standardformen bereits fertig zur Verfügung. Vergleichbar mit den Grundobjekten, wie Würfel oder Zylinder & Co. stehen so z. B. auch Rechteck, Kreis oder Text-Splines bereits fertig zur Verfügung. Anders als selbst gezeichnete Splines, verfügen diese Spline-Grundobjekte über zusätzliche Parameter im Attribute-Manager, mit denen z. B. exakte Abmessungen direkt vorgegeben oder die Formen über Zahlenwerte beeinflusst werden können. Auch diese Spline-Grundobjekte können noch z. B. mit dem Spline-Stift weiterverarbeitet werden. Rufen Sie dafür den Grundobjekt konvertieren-Befehl auf, den Sie als Icon direkt im Layout oder aber durch das Tastenkürzel C ausführen können. Spline-Grundobjekte verlieren dadurch zwar alle spezifischen Einstellmöglichkeiten im Attribute-Manager, können dann aber individuell an ihren Punkten und Tangenten editiert werden.
Das nachfolgende Video stellt exemplarisch den Aufruf eines Spline-Grundobjekts, dessen Anpassung über Einstellungen im Attribute-Manager und schließlich dessen Konvertierung zu einem einfachen Spline-Objekt dar, um diese Kurve schließlich auch individuell mit dem Spline-Stift anpassen zu können.

Beachten Sie dabei, dass verschiedene Spline-Typen existieren, die übrigens auch direkt in den Einstellungen des Spline-Stifts für die Erzeugung ausgewählt werden können. Dieser Typ entscheidet darüber, wie der Kurvenverlauf zwischen den gesetzten Spline-Punkten berechnet wird. Nur Bézier-Splines ermöglichen die Nutzung von Tangenten. Aus diesem Grund ist der Bézier-Typ auch standardmäßig am Spline-Stift ausgewählt. Bei Bedarf können Sie jedoch den Spline-Typ im Attribute-Manager umschalten.

Spline-Generatoren (Beispiele: Schnittmengen, Extrudieren, Sweep und Loft)

Um Splines weiter zu verarbeiten oder diese zur Erzeugung von 3D-Objekte zu nutzen, müssen die Splines nur einem der verfügbaren Spline-Generatoren untergeordnet werden. Die Spline-Generatoren finden Sie in dem gleichen Icon-Menü, in dem Sie bereits das Boole-Objekt aufgerufen haben. So steht dort z. B. ein Splinemaske-Generator zur Verfügung, der vergleichbar zur bereits vorgeführten Boole-Funktion, Schnittmengen zwischen Splines berechnen kann. So lassen sich z. B. geschlossene Spline-Kurven voneinander abziehen oder durch Addition erweitern.

Die folgende Abbildung gibt dazu ein Beispiel. Dort wurden zunächst ein großer Kreis-Spline und unterschiedlich skalierte Rechteck-Splines aufgerufen und dann im Objekt-Manager unter einer Splinemaske eingruppiert. Deren Modus wurde auf Und eingestellt, wodurch nur noch die Spline-Abschnitte übrig bleiben, die als Schnittmenge innerhalb des Kreises liegen.

Beachten Sie dabei, dass es bei einigen der angebotenen Modi auch einen Unterschied machen kann, in welcher Reihenfolge die Splines unter der Splinemaske eingruppiert wurden. So wird im ModusA minus B z. B. das zweite Spline-Objekt unter der Splinemaske von dem ersten Objekt abgezogen. Sortiert man die Splines in der Splinemaske-Gruppe um, wird also ein anderes Ergebnis berechnet. In unserem Beispiel, bei der Berechnung der Und-Schnittmenge, spielt die Reihenfolge der Splines jedoch keine Rolle.

Die Splinemaske kann nun wiederum mit weiteren Generatoren kombiniert werden, ganz so, also wäre sie selbst ein einfaches Spline-Objekt. Der Vorteil dieser Art der Modellierung ist, dass Sie jederzeit Zugriff auf alle untergeordneten Splines haben. Diese können nach wie vor ergänzt, gelöscht oder in ihrer Form bearbeitet werden. Alle übergeordneten Generatoren passen sich automatisch an.
Wir probieren dies direkt aus, indem wir einen Extrudieren-Generator aufrufen und diesem die Splinemaske samt den dort gruppierten Splines unterordnen. Wie in der folgenden Abbildung zu sehen, entsteht dadurch eine 3D-Form mit dem Umriss des Splines. Die Dicke dieser 3D-Form kann über den Offset-Wert am Extrudieren-Generator eingestellt werden.

Diese Art der Modellierung bietet sich z. B. für Logos und 3D-Texte an, die als Spline-Umriss gezeichnet oder importiert werden können. Ebenso kann Extrudieren immer dann genutzt werden, wenn der Querschnitt eines Objekts über eine gewisse Strecke konstant bleibt, wie z. B. bei einem T-Träger oder auch einem Gebäudegrundriss. So ließen sich z. B. die Wände einer Etage mit Splines oder auch durch Addition verschiedener Rechteck-Spline nachzeichnen und dann in der gewünschten Raumhöhe senkrecht nach oben Extrudieren. Die folgende Abbildung gibt dazu ein einfaches Beispiel.

Dort wurden zwei Splines erstellt, ein hier grün dargestellter Rechteck-Spline für die Außenwände und ein gelblich dargestellter Spline für die Innenwände. Mitteils einer Splinemaske wird der gelbliche vom grünen Spline abgezogen und die Splinemaske schließlich unter einem Extrudieren-Generator untergeordnet.

Lassen Sie uns noch einen anderen Generator ausprobieren, das Sweep-Objekt. Bei diesem werden zwei untergeordnete Spline-Kurven benötigt. Der oberste Spline unter dem Sweep wird als Querschnitt verwendet, der zweite Spline als Pfad, auf dem der Querschnitt verschoben wird. Anstatt einer linearen Verschiebung, wie beim Extrudieren-Generator, können wir mit dem Sweep also auch beliebig geformte Pfade für eine Extrudierung nutzen. Denken Sie dabei z. B. an Rohre, Seile, Kabel oder Schläuche.

Rufen Sie dafür einen neuen Kreis-Spline auf, der hier als Pfad unter dem Sweep verwendet werden soll, also als zweites Unterobjekt. Die bereits vorhandene Splinemaske wird hier als Querschnitt, also als oberstes Objekt unter dem Sweep verwendet (siehe auch folgende Abbildung).

Beim Sweep wird standardmäßig davon ausgegangen, dass der Querschnitt-Spline in der XY-Ebene liegt, also in der frontalen Ansicht gezeichnet wurde. Wir hatten bereits bei der Beschreibung der Spline-Erstellung mit dem Spline-Stift erwähnt, dass es viele Vorteile hat, Splines in der frontalen Ansicht zu zeichnen. Dies trifft auch hier wieder zu.

Wie in obigem Beispiel zu sehen, entsteht durch die Verschiebung der Splinemaske auf dem Kreis-Pfad eine Torus- oder Donut-Form, deren Durchmesser Sie über den Radius des Kreis-Splines regulieren können. Hier wurde zudem eine zusätzliche Verdrehung des Profils entlang des Pfads genutzt. Dafür steht Ihnen der Wert für Rotation Ende am Sweep zur Verfügung.

Vergleichbar funktionieren auch die übrigen Generatoren. Beschreibungen und Beispiele dazu finden Sie auf diesen Seiten der Dokumentation.

Polygone sind oft Dreiecke oder Vierecke, die zwar in sich flach sind, aber im Prinzip zur Darstellung beliebiger Objekte geeignet sind. Der Vorteil an ihnen ist zudem, dass nahezu alle 3D-Programme mit Polygonen arbeiten und daher auch der Datenaustausch untereinander problemlos möglich ist. Mit Cinema 4D erstellte Modelle können so z. B. problemlos auch in Game Engines oder anderen 3D-Applikationen genutzt werden, oder umgekehrt. Zudem stehen in Cinema 4D zahlreiche Werkzeuge zur Verfügung, um Polygone neu zu erstellen, zu ergänzen oder zu manipulieren.

Die folgende Abbildung stellt die Elemente der Polygone vor und gibt ein Beispiel für eine auf Polygonen basierende Form.

In obiger Abbildung sehen Sie links exemplarisch ein viereckiges Polygon blau schraffiert. Begrenzt wird jedes Polygon durch Punkte (hier durch orangefarbene Kugeln dargestellt) und Verbindungen zwischen diesen Punkten (die sogenannten Kanten; in der Abbildung durch schwarze Linien dargestellt). Wie die rechten Einblendungen in der obigen Abbildung zeigen, lassen sich durch geschickte Anordnung von Polygonen beliebig komplexe Formen darstellen. Dabei können die Polygone immer nur die Oberfläche darstellen, da sie selbst unendlich dünn sind.

Mit der Polygon-Modellierung beginnen

Es stehen zwar auch Werkzeuge zur Verfügung, um einzelne Polygone in einer noch leeren Szene zu erzeugen, in der Regel starten wir jedoch z. B. mit einem der Grundobjekte oder einem der Generatoren und ergänzen oder manipulieren anschließend deren Polygone. Das bedeutet, dass Sie zunächst eines der bereits besprochenen Grundobjekte, wie z. B. einen Würfel oder auch einen Spline in Kombination mit Generatoren nutzen, um sich der gewünschten Form damit so weit wir möglich anzunähern.

Um nun Zugriff auf die Punkte, Kanten und Polygone eines Grundobjekts oder eines mit Generatoren erzeugten Objekts zu bekommen, muss dieses konvertiert werden. Wie bereits bei der Besprechung der Spline-Grundobjekte vorgeführt, selektieren Sie dazu das entsprechende Objekt im Objekt-Manager und rufen dann den Grundobjekt konvertieren-Befehl auf. Alternativ hierzu kann auch die Taste C betätigt werden. Anschließend können Sie in den Punkte-, Kanten- oder Polygone bearbeiten-Modus schalten, je nachdem, welches Element Sie bearbeiten möchten und z. B. mit der Selektion von Punkten, Kanten oder Polygonen am Objekt fortfahren. Das folgende Video zeigt diese Arbeitsschritte.

Wie in dem Video zu erkennen, finden Sie in der oberen Icon-Leiste einzelne Icons zum Umschalten zwischen den Punkte-, Kanten-, Polygone oder Modell bearbeiten-Modi, je nachdem, was Sie selektieren oder bearbeiten möchten (siehe rötliche Hervorhebung von Icons in der oberen Icon-Leiste). Je nach Art des aktuell ausgewählten Objekts, stehen jedoch nicht immer alle diese Modi zur Verfügung.
Ein Grundobjekt oder ein Generator-Objekt müssen z. B. erst konvertiert werden, um auf deren Punkte, Kanten oder Polygone zugreifen zu können. Bei einem selbst gezeichneten Spline oder einem konvertierten Spline-Grundobjekt hingegen haben der Kanten- und der Polygone-Modus keine Bedeutung, da an Splines nur Punkte und ggf. noch Tangenten enthalten sind und keine Kanten oder Polygonflächen.

Wenn Sie für das konvertierte Kugel-Grundobjekt z. B. den Punkte bearbeiten-Modus aktivieren, können Sie mit den gewohnten Verschieben-, Drehen- oder Skalieren-Werkzeugen auch Punkte durch einfaches Anklicken in der Ansicht auswählen und anschließend z. B. verschieben, um die Form zu verändern. Bei dieser Art der Selektion lassen sich auch mehrere Elemente gleichzeitig auswählen, wenn Sie während des Anklickens die Shift-Taste halten. Um bereits selektierte Elemente wieder zu deselektieren, können Sie während des Anklickens die Ctrl-Taste gedrückt halten. Ein Klick neben das Objekt deselektiert alle daran ausgewählten Elemente, je nach aktivem Bearbeitungsmodus. Generell finden Sie noch viele weitere Selektionsbefehle im Selektieren-Menü, wie z. B. Befehle zum Invertieren, Vergrößern oder Verkleinern einer Auswahl.

Wie am Ende des obigen Videos ebenfalls dargestellt, finden Sie einige gängige Selektionswerkzeuge auch direkt in einem Icon-Menü links oben im Layout. Mit der Pinsel-Selektion können Sie z. B. direkt mit gehaltener linker Maustaste über das Objekt malen. Alle Elemente innerhalb des Werkzeugradius werden automatisch ausgewählt. Auch hierbei lassen sich wieder Selektionen durch Halten von Shift erweitern oder z. B. fälschlich ausgewählte Elemente durch Halten der Ctrl-Taste auch wieder aus einer Selektion entfernen. Der Auswahlradius des Werkzeugs kann u. a. über den Größe-Wert im Attribute-Manager angepasst werden. Dies ist auch interaktiv in der Ansicht durch Halten der mittleren Maustaste und seitliches Verschieben der Maus möglich.

Einige klassische Modellierfunktionen

Punkte, Kanten und Polygone lassen sich zum Verformen von Objekten zwar verschieben, drehen oder auch skalieren, aber oft müssen vorhandene Polygone auch zusätzlich unterteilt, durch neue Polygone erweitert oder miteinander verbunden werden. Für diese Aufgaben stehen zahlreiche Modellierbefehle zur Verfügung, die allesamt über das Mesh-Menü aufgerufen werden können. Wir stellen hier nur die gängigsten dieser Funktionen vor.
Beachten Sie bei Aufruf und Nutzung der Modellierbefehle, dass sich diese teilweise unterschiedliche verhalten können, je nachdem welcher Bearbeiten-Modus aktiv ist. Zur Verfügung stehen Punkte bearbeiten, Kanten bearbeiten und Polygone bearbeiten, wobei Punkte, Kanten und Polygone auch zuerst selektiert werden können, um einen Modellierbefehl auf diese ausgewählten Bereiche eines Objekts zu beschränken.

Viele Modellierbefehle lassen sich interaktiv mit der Maus direkt in den Ansichten oder auch durch Eingabe von Zahlenwerten im Attribute-Manager bedienen. Wir können daher von Fall zu Fall entscheiden, ob wir numerisch exakt oder eher intuitiv arbeiten möchten.

Extrudieren und Innen extrudieren

Diese Befehle werden häufig kombiniert um Formen lokal feiner zu unterteilen oder zu erweitern. Während Innen extrudieren nur im Polygone bearbeiten-Modus funktioniert, lässt sich Extrudieren im Punkte-, Kanten- und Polygone bearbeiten-Modus nutzen.

Innen extrudieren nutzen Sie so, dass Sie eine oder mehrere Polygone auswählen, dann Innen extrudieren aus dem Mesh-Menü aufrufen (oder die Taste i betätigen) und in einer der Ansichten die linke Maustaste gedrückt halten. Durch Verschiebung der Maus nach links oder rechts lassen sich dann die selektierten Polygone automatisch kopieren und dabei - je nach Bewegungsrichtung der Maus - vergrößern oder verkleinern. Am Ende lösen Sie einfach die linke Maustaste. Das Ergebnis kann anschließend u. a. über den Offset-Wert des Werkzeugs im Attribute-Manager noch korrigiert werden. Jeder erneute Klick in die Ansichtsfenster startet den Befehl erneut, führt also zu einer neuen Ausführung von Innen extrudieren. Wechseln Sie daher besser, wenn Sie mit dem Ergebnis des ersten Innen extrudieren-Schritts zufrieden sind, das Werkzeug (z. B. durch Aktivierung des bekannten Verschieben-Werkzeugs).
Über die Gruppen erhalten-Option des Werkzeugs im Attribute-Manager können Sie zudem festlegen, ob aneinander angrenzende und ausgewählte Polygone gemeinschaftlich oder jede für sich skaliert werden sollen. Auch der folgende Extrudieren-Befehl kennt diese Option und funktioniert sehr ähnlich. Anders als beim Innen extrudieren werden beim Extrudieren die kopierten Elemente nicht skaliert, sondern verschoben. So lassen sich Ausstülpungen oder Einbuchtungen modellieren. Die Bedienung ist ansonsten identisch zum Innen extrudieren und kann sowohl interaktiv mit der Maus in den Ansichten oder per Zahleneingabe im Attribute-Manager erfolgen.
Das folgende Video stellt die Nutzung der beiden erwähnte Modellierbefehle Innen extrudieren und Extrudieren vor. Eingeblendet werden dort zudem auch die alternativ nutzbaren Tastenkürzel zum Aufruf dieser Befehle und die optionale Nutzung der Maus oder der Einstellungen im Attribute-Manager.

Die Brücke-Funktion und Polygonloch schließen

Die Brücke-Funktion gehört ebenfalls zu den oft genutzten Modellierbefehlen, denn sie ermöglicht es, eine Verbindung zwischen ausgewählten Kanten oder Polygonen eines Objekts herzustellen. Auch diese Funktion ist im Mesh-Menü zu finden, kann aber einfach über das Tastenkürzel B aktiviert werden. Dabei ziehen Sie einfach mit gehaltener linker Maustaste eine Verbindungslinie zwischen den Eckpunkten der selektierten Elemente. Nach dem Lösen der Maustaste entsteht dann eine Polygon-Verbindung zwischen Kanten oder Polygonen. Das folgende Video gibt ein Beispiel zur Verwendung.

Dort wird zunächst eine Kugel durch Halten der Strg- bzw. Ctrl-Taste und Ziehen mit der Maus im Objekt-Manager verdoppelt. Alternativ hierzu können Sie dort auch die klassischen Kopieren-/Einfügen-Befehle verwenden. Durch Halten der linken Maustaste kann im Objekt-Manager auch ein Selektionsrahmen aufgezogen werden, um beide Kugel auszuwählen. Der Aufruf von Objekte verbinden + löschen konvertiert die beiden Grundobjekte zu einfachen Polygon-Objekten und fügt diese zu einem neuen Objekt zusammen, das nun alle Polygone der beiden Kugeln enthält. Die ursprünglichen beiden Kugeln werden dabei gelöscht (deswegen das angehängte '+ loschen' bei dieser Funktion).
Es wird dann eine Auswahl der Polygone an den gegenüberliegenden Polregionen der Kugeln vorgenommen, indem diese Flächen mit gehaltener rechter Maustaste übermalt werden. Alternativ zu dieser Selektionsmethode kann auch die bereits vorgestellte Pinsel-Selektion verwendet werden. Schließlich wird das Brücke-Werkzeug aufgerufen und mit der Maus eine Verbindungslinie zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen gezogen. Nach dem Lösen der Maustaste entsteht die Verbindung. Standardmäßig werden dabei die ursprünglichen Flächen gelöscht.

Auch Kanten lassen sich mit dem Brücke-Werkzeug untereinander verbinden. Dies kann z. B. zum Schließen von Lücken und Öffnungen an Objekten genutzt werden. Dazu ein einfaches Beispiel zur Modellierung eines Schraubenkopfs, wofür ein Zylinder-Grundobjekt als Basis dient.

• Schritt 1: Den Zylinder auf ein passendes Maß bringen mit 32 Segmente Umfang und einem Segment in der Höhe.
• Schritt 2: Den Zylinder zu einem Polygon-Objekt konvertieren (Tastenkürzel C), in den Polygone bearbeiten-Modus wechseln und die Flächen der oberen Deckfläche auswählen.
• Schritt 3: Die ausgewählten Flächen löschen und zum Kanten bearbeiten-Modus wechseln. Zwei sich gegenüber liegende Kantenpaare auswählen.
• Schritt 4: Das Brücke-Werkzeug aktivieren (Tastenkürzel B) und mit der Maus zwischen den beiden Kantengruppen eine Verbindungslinie ziehen. Dieser Arbeitsschritt und das Ergebnis sind oben rechts in der Abbildung zu sehen.

• Schritt 5: Solange das Brücke-Werkzeug noch aktiv ist, lassen sich noch Änderungen an dessen Einstellungen im Attribute-Manager vornehmen. Erhöhen Sie dort den Unterteilung-Wert auf 2, damit insgesamt drei Abschnitte entlang der Brücke-Verbindung entstehen.
• Schritt 6: Selektieren Sie am Rand des Zylinders ein weiteres Doppelpaar sich gegenüberliegender Kanten, die senkrecht zu der bestehenden Brücke-Verbindung liegen und wählen Sie auch an der Brücke-Verbindung die dort jeweils gegenüberliegenden Kanten aus (siehe zweites Bild von links in obiger Abbildung). Die Auswahl mehrerer Kanten kann z. B. durch Nutzung des Verschieben-Werkzeugs (Tastenkürzel E) und dem einzelnen Anklicken der Kanten mit gehaltener Shift-Taste erfolgen.
• Schritt 7: Aktivieren Sie erneut das Brücke-Werkzeug und nutzen Sie es, um mit der Maus eine Verbindung zwischen dem Rand des Zylinders und der Mitte der Brücke-Verbindung herzustellen. Reduzieren Sie anschließend die Unterteilung im Brücke-Werkzeug auf 0, damit die Distanz nicht zusätzlich unterteilt wird. Das Ergebnis ist in der Mitte der obigen Abbildung zu sehen. Wie dort deutlich wird, ist es für die Brücke dabei kein Problem, auch ungleiche Kantenmengen miteinander zu verbinden. Es werden automatisch passende Drei- und Vierecke für die Verbindung verwendet.
• Schritt 8: Ziehen Sie eine zweite Brücke auf der gegenüberliegenden Seite des Zylinders, so wie es das zweite Bild von rechts in der obigen Abbildung zeigt.
• Schritt 9: Wie ganz rechts in obiger Abbildung zu erkennen, sind die äußeren Kanten der beiden neuen Brücke-Verbindungen nicht parallel zueinander. Wir beheben dies nun, indem wir zunächst diese Kanten selektieren (während des Anklickens mit dem Verschieben-Werkzeug die Shift-Taste halten, um die Selektion Stück für Stück zu erweitern).

• Schritt 10: Im Mesh-Menü finden Sie unter Verschieben den Befehl für Kanten begradigen. Rufen Sie diesen auf und schalten Sie dafür im Attribute-Manager die Option für Gleicher Abstand aus, damit die Punkte entlang dieser Kanten nicht noch zusätzlich verschoben werden, um gleich große Abschnitte zu erzeugen. Wenn Sie anschließend die Zuweisen-Schaltfläche in der Werkzeug-Rubrik der Funktion im Attribute-Manager betätigen, werden die Kanten automatisch auf eine Gerade gesetzt, die jeweils den ersten und den letzten Punkt der zusammenhängend selektierten Kanten verbindet. Dies ist in obiger Abbildung ganz links zu sehen.
• Schritt 11: Zwischen den kreuzförmigen Brücke-Verbindungen bleiben nun noch vier tortenstückförmige Öffnungen, die sich Dank eines speziellen Werkzeugs automatisch verschließen lassen. Rufen Sie dazu wieder im Mesh-Menü unter Hinzufügen den Befehl Polygonloch schließen auf und bewegen Sie den Mauszeiger über einen Punkt oder eine Kante der zu verschließenden Öffnung. Es erscheint eine helle Hervorhebung entlang des gefundenen, offenen Rands, so wie es im zweiten Bild von links in obiger Abbildung zu sehen ist. Ein linker Mausklick erzeugt dann eine Fläche, die diesen Bereich verschließt. Verfahren Sie nach dem gleichen Muster mit den drei verbleibenden Öffnungen.
• Schritt 12: Wie im mittleren Bild der obigen Abbildung zu erkennen, entstehen durch diesen Befehl automatisch auch Flächen, durch die sich mehr als nur 3 oder 4 Eckpunkte durch ein Polygon miteinander verbinden lassen. Man spricht dabei von einem N-Gon, also einer Fläche, die beliebig viele Eckpunkte haben kann. Intern werden weiterhin auch für N-Gone einfache Drei- und Vierecke verwendet, aber uns in den Ansichten nicht angezeigt. Dies ermöglicht uns z. B. auch komplexe Flächen mit vielen Eckpunkten durch einen einfachen Klick darauf zu selektieren. Stellen Sie sicher, dass der Polygone bearbeiten-Modus aktiv ist, aktivieren Sie z. B. das Verschieben-Werkzeug und führen Sie einen Mausklick auf eines dieser N-Gone aus, um es zu selektieren. Halten Sie anschließend die Shift-Taste und fahren Sie mit den Mausklicks auf die verbleibenden drei N-Gone fort. Es ergibt sich eine Selektion wie in der Mitte der obigen Abbildung.
• Schritt 13: Aktivieren Sie den Extrudieren-Befehl z. B. über das Tastenkürzel D, halten Sie die linke Maustaste innerhalb der Ansicht gedrückt und bewegen Sie dabei die Maus nach rechts, um die ausgewählten N-Gone senkrecht nach außen zu verlängern. Es entsteht der charakteristische Kopf einer Kreuzschlitzschraube (siehe rechte Bilder in obiger Abbildung).

Dies ist natürlich nur ein kleiner Ausschnitt der Modellierbefehle und Funktionen, die zur Verfügung stehen. Lesen Sie bei Interesse im Abschnitt zum Mesh-Menü weiter, da dort die meisten Modellierbefehle zu finden sind.

Die im vorherigen Abschnitt angerissene Modellierung mit Polygonen ist sehr flexibel und eignet sich für nahezu alle Formen, Allerdings gibt es dabei einen kleinen Nachteil, denn Polygone sind immer flach, und daher werden für die Darstellung organischer oder gerundeter Formen immer sehr viele dieser Flächen benötigt. Dies erschwert natürlich die Modellierung, da Änderungen an Objekten, die über sehr viele Polygone verfügen, entsprechend aufwändiger sind. Einen Ausweg bietet der Subdivision Surface-Generator, denn mit diesem kann ein untergeordnetes Objekt beliebig feiner unterteilt und dabei auch optional abgerundet werden. Da es sich hierbei um einen Generator handelt, ähnlich z. B. den bereits vorgestellten Boole-Funktionen, kann die Anzahl der Unterteilungen und auch die Stärke der Abrundung jederzeit noch angepasst und auch wieder rückgängig gemacht werden.

Erst durch die Verwendung einer Kamera können wir 3D-Objekte und den 3D-Raum im Ansichtsfenster betrachten oder als Bild berechnen lassen. Daher ist auch schon in einer neuen, an sich noch leeren Szene, eine sogenannte Standardkamera vorhanden, die Sie frei im Raum bewegen können. Dies wurde bereits im Abschnitt zur Navigation besprochen. Eine Standardkamera kann daher auch nicht gelöscht werden und steht Ihnen immer, z. B. für die Navigation im 3D-Raum oder später für die Bildberechnung (das Rendering) zur Verfügung.

Der Unterschied zwischen dieser Standardkamera und einem separaten Kamera-Objekt besteht darin, dass ein Kamera-Objekt viel mehr Einstellmöglichkeiten bietet und auch animiert werden kann, z. B. um eine Kamerafahrt zu erstellen. Zudem sind Kamera-Objekte tatsächlich auch in allen 3D-Ansichten als Objekt zu sehen und können dort wie alle andere Objekte auch z. B. direkt mit aktiviertem Modellmodus sowie den Verschieben- oder Drehen-Werkzeugen bewegt werden. In diesem Abschnitt wurde bereits die entsprechenden Grundlagen zur Platzierung oder Rotation von Objekten vermittelt.

Im Kameras-Menü jeder Ansicht finden Sie ebenfalls eine Auswahlmöglichkeit, welche Kamera für diese spezielle Ansicht verwendet werden soll. Es kann schließlich immer nur eine Kamera für eine 3D-Ansicht gleichzeitig genutzt werden.
Zusätzlich finden Sie in dem gleichen Kameras-Menü der Ansicht auch immer den Eintrag für die Standardkamera. Darüber lässt sich eine eventuell zuvor genutzte Kamera wieder für die Ansicht ausschalten und Sie können wieder mit der immer vorhandenen Standardkamera arbeiten. Auf diese Weise kann eine bereits passend eingestellte Kamera unangetastet bleiben, wenn Sie sich zwischendurch wieder frei in der Ansicht bewegen möchten.

Noch einfacher ist das Umschalten zwischen den verschiedenen Kameras in Ihrer Szene direkt über das HUD (Abkürzung für Head-Up Display), also die in der Ansicht eingeblendeten Textelemente und Menüs möglich. Sie finden dazu standardmäßig am oberen Rand der perspektivischen Ansicht den Namen der aktuell verwendeten Kamera. Dies ist anfänglich die Standardkamera. Die folgenden Abbildungen verdeutlichen dies noch einmal.

Wie bereits von den Grundobjekten her gewohnt, bietet auch ein Kamera-Objekt im Attribute-Manager verschiedene Einstellungen an. So können Sie dort z. B. die Brennweite steuern oder auch einen Hintergrund für das spätere Rendering, also die Bildberechnung definieren. Das nachfolgenden Video demonstriert die Erstellung und Aktivierung einer neuen Kamera für die Zentralperspektive und die Wirkung verschiedener Brennweiten-Werte auf die Bildwirkung.
Generell können Sie mit kleineren Brennweiten mehr von der Szene sehen (größerer Öffnungswinkel der Kamera), was allerdings auch zu stärkeren, optischen Verzerrungen bei der Objektdarstellung besonders an den Bildrändern führen kann. Sie kennen diesen Effekt vielleicht von Weitwinkel-oder gar Fischauge-Objektiven bei der traditionellen Fotografie.
Technische Darstellungen profitieren hingegen mehr von größeren Brennweiten, durch welche die perspektivische Verzerrung bei der Objektdarstellung minimiert wird. Normale, dem menschlichen Sehen entsprechende Brennweiten, liegen im Bereich um 50 mm.

Schließlich lassen sich später beliebige Bildformate für die Bild- oder Animationsberechnung nutzen. Diese Einstellung beeinflusst auch den Öffnungswinkel der Kamera-Objekte und somit den Bereich, den diese aufnehmen können. Es ist daher hilfreich, diese Einstellung möglichst frühzeitig vorzunehmen. Sie finden diese Auflösungseinstellung in den Rendervoreinstellungen, die Sie z. B. über das Rendern-Menü oder auch oben rechts über das entsprechende Icon öffnen können. Wie auch im folgenden Video zu sehen, finden Sie in den Rendervoreinstellungen eine Ausgabe-Kategorie mit Breite- und Höhe-Einstellungen, über die Sie z. B. die später benötigte Auflösung für Ihr berechnetes Bild oder das Animationsvideo vorgeben können. Dabei können Sie auch Auflösungen z. B. in Zentimetern mit einer dpi-Angabe einstellen oder Sie tragen schlicht die gewünschte Auflösung in Pixeln ein. Ein Aufklappmenü bietet zudem Zugriff auf die gängigsten Druck-, Bildschirm- und Videoauflösungen.
Der durch diese Auflösungsvorgaben definierte Renderbereich wird in der perspektivischen Ansicht durch abgedunkelte Bereiche links und rechts oder oben und unten begrenzt. Nur der zwischen diesen abgedunkelten Bereichen liegende Anteil der Ansicht wird durch die Kamera gesehen und somit später auch im berechneten Bild zu sehen sein. Im folgenden Video sind diese Bildbegrenzungen rötlich hervorgehoben zu sehen.

Wie auch beim traditionellen Fotografieren oder Filmen spielt die Beleuchtung der darzustellenden Objekte eine große Rolle. Ganz ohne Licht würden wir schließlich auch nichts sehen können. Dies gilt im gleichen Maße für den 3D-Raum einer Szene, der zuerst einfach nur schwarz ist. Aus diesem Grund ist - prinzipiell ganz ähnlich wie bei den Kameras - bereits in einer leeren Szene immer auch schon ein Standardlicht vorhanden. Dieses sorgt dafür, dass immer Licht aus Sicht der Kamera auf die Szene fällt, so ähnlich wie bei einer Stirnlampe oder dem Aufsteckblitz einer Kompaktkamera. Dieses Standardlicht bietet jedoch keine kreativen Einstellmöglichkeiten, um z. B. die Farbe und Intensität des abgestrahlten Lichts oder die Berechnung von Schatten steuern zu können. Das Standardlicht ist daher eigentlich nur für die Modellierung gedacht und sollte dann spätestens bei der Zuweisung von Materialien und dem Platzieren der Kamera durch echte Lichtquellen-Objekte ersetzt werden. Wenn Sie Ihr erstes Licht-Objekt erstellen, wird das Standardlicht automatisch deaktiviert und wird nur noch im Quick-Shading-Darstellungsmodus der Ansichten verwendet. Die Wirkung der manuell erstellen Lichtquellen kann im Gouraud-Darstellungsmodus direkt in den Ansichten begutachtet werden. Hier können Sie eine Einführung zu den Darstellungsmodi finden.

Schließlich spielt auch noch die Größe und Form der Lichtquellen eine große Rolle. Kleine Lichtquellen werfen z. B. sehr harte Schatten, wogegen große Lichtquellen weiche Schattenwürfe erzeugen können. Aus dieser Überlegung heraus bietet sich häufig das Flächenlicht-Objekt für die Beleuchtung Ihrer Objekte an, denn dieses kann frei skaliert werden und sogar auch verschiedenen Formen annehmen. Eine große Fläche wird an einem Flächenlicht bei ansonsten identischen Einstellungen so z. B. auch mehr Licht an die Szene abgeben als eine kleine. Dabei verhält sich das Flächenlicht tatsächlich wie ein hell leuchtendes Objekt und kann sich dadurch auch direkt in den Spiegelung der Oberflächen zeigen, wenn dort Materialien mit spiegelnden Eigenschaften vergeben wurden. Sie können also mit Flächenlichtern wie ein echter Fotograf arbeiten, der z. B. Softboxen oder andere Lichtformer an seinen Blitzen verwendet. Das folgende Bild zeigt diesen Effekt.

Bei den meisten Lichtquellen spielt deren Ausrichtung eine große Rolle, denn das Licht wird in der Regel in Richtung der Z-Achse des Lichtquellen Objekts abgegeben. Es gibt daher eine praktische Funktion, um Lichtquellen immer präzise auf die Objekte auszurichten, die beleuchtet werden sollen. Rufen Sie dazu zunächst die gewünschte Lichtquelle auf und stellen Sie sicher, dass diese selektiert ist (z. B. durch einen Klick auf deren Namen im Objekt-Manager). Wählen Sie anschließend im Kameras-Menü der perspektivischen Ansicht den Befehl Wähle Kamera/Selektiertes Objekt als Kamera. Dadurch verhält sich die aktuell ausgewählte Lichtquelle wie eine Kamera und wir können direkt in der Ansicht das sehen, was auch die Lichtquelle "sieht", also wohin deren Z-Achse zeigt. Sie können die gewohnten Navigations-Icons oder Tastenkürzel für die Navigation verwenden, um das Objekt aus Sicht der Lichtquelle so zu sehen, wie es auch beleuchtet werden soll.
Sind Sie damit zufrieden, beenden Sie diesen speziellen Navigationsmodus wieder durch Aufruf von Kameras/Standardkamera oder durch die Aktivierung eines vorhandenen Kamera-Objekts für diese Ansicht (z. B. im Kameras-Menü der Ansicht und Auswahl der entsprechenden Kamera unter Wähle Kamera). Für alle grundlegenden Informationen zur Erstellung und Aktivierung von Kameras lesen Sie bitte in diesem Abschnitt nach.

Um alle Wirkungen einer Lichtquelle realistisch beurteilen zu können, bietet sich der Interaktive Progressive Renderer an (Abgekürzt: IPR) an. Mit dessen Hilfe können Sie alle Beleuchtungs- und Materialeffekte in nahezu finaler Qualität direkt in den Ansichtsfenstern begutachten. Dies ist besonders hilfreich dank der direkten GPU-Unterstützung von Redshift, da Sie so z. B. auch Änderungen an der Lichtquelle oder den Objekten nahezu in Echtzeit begutachten können.
Sie können den IPR direkt in dem Ansichtsfenster starten und beenden indem Sie in dem dortigen Redshift-Menü Start IPR auswählen. Die Darstellung aktualisiert sich bei Änderungen automatisch und verfeinert sich, je länger Sie keine Änderungen mehr vornehmen. Das folgende Video fasst diese Arbeitsschritte zum Erstellen und Ausrichten einer Lichtquelle, sowie dem Testrendern mit dem IPR noch einmal kompakt zusammen.

Natürlich steht Ihnen frei, Ihre Lichtquellen in beliebiger Anzahl in der Szene zu platzieren, um damit Ihre Objekte zu beleuchten. Es gibt jedoch auch bewährte Beleuchtungstechniken u. a. aus der traditionellen Fotografie, die Sie übernehmen können. Dabei finden Sie immer wieder auch die folgenden Begriffe für bestimmte Lichtarten:

• Das Hauptlicht (engl.: Key Light): Dies ist die Hauptlichtquelle Ihrer Szene. In realen Umgebungen ist dies z. B. oft die Sonne oder in Innenräumen die dort stärkste Lichtquelle. Diese Lichtquelle definiert die Hauptrichtung, aus der Ihre Objekte beleuchtet werden sollen und somit auch z. B. die Richtung des sichtbarsten Schattenwurfs. Das Hauptlicht wird oft seitlich von der Kamera platziert, damit die Objekte nicht zu flach beleuchtet erscheinen, sondern Helligkeitsvariationen auf ihren Oberflächen zeigen. Eine Seite der Objekte erscheint dadurch also heller als die andere.
• Das Füll- oder Aufhell-Licht (engl.: Fill Light): Das Hauptlicht alleine wird nicht alle Oberflächen und Bereich erreichen können. Damit auch diese Bereich zu erkennen sind und nicht vollständig im Schatten liegen, wird gegenüber des Hauptlichts oft ein schwächeres Fülllicht platziert. Stellen Sie sich dessen Wirkung als Licht der Hauptlichtquelle vor, das an dem Objekt vorbei scheint und eventuell eine Wand trifft, die dieses Licht in abgeschwächter Form auf die gegenüberliegende Seite des Objekts reflektiert.
• Streiflicht (engl.: Back Light oder Rim Light): Um eine dramatischere Silhouette des Objekts zu erhalten, kann man eine Lichtquelle aus Sicht der Kamera direkt hinter dem Objekt platzieren. Dieses Licht streift das Objekt also nur und führt zu einer sehr schmalen, hellen Außenkante des Objekts, was für mehr Kontrast zum Hintergrund sorgen kann.

Schemata wie dieses dienen natürlich nur als Basis für die Beleuchtung. So können Sie z. B. auch mehrere Lichtquellen als Fülllichter verwenden oder auch eine Gruppe diese Lichter ganz weglassen, je nach Komplexität Ihrer Szene und nach Effekt, den Sie erzielen möchten. Zudem spielen auch die Farben der Lichtquellen eine große Rolle. Sie finden dazu eine große Fülle an Literatur zur Farblehre und zum Farbempfinden. Generell ist festzustellen, dass es nahezu keine Lichtquellen gibt, die perfekt weißes Licht abgeben. Jedes Leuchtmittel hat eine bestimmte Lichttemperatur, die z. B. als Kelvin-Wert auf Verpackungen von Leuchtmitteln abgelesen werden kann. Generell assoziieren wir wärme Lichtfarben eher mit natürlichem Licht (z. B. Sonnenlicht oder einer Flamme) und kältere Lichtfarben eher mit künstlichen Lichtquellen (z. B. Neonröhren oder LED-Strahler).
Das folgende Video demonstriert die oben beschriebene Nutzung eines Basis-Lichtsetups zur Beleuchtung der Figur. Für eigene Licht-Experimente können Sie diese Szene auch durch Anklicken dieses Icons selbst laden. Es handelt sich dabei um eine gezippte Datei, die von Ihnen vor dem Laden in Cinema 4D erst noch entpackt werden muss.

Für eine präzise Sonnenstandssimulation können Sie aber auch auf eine sogenannte Expression zurückgreifen. Expressions sind kleine Hilfsfunktionen, die Sie einzelnen Objekten zuweisen können, z. B. um deren Verhalten automatisch steuern zu lassen. Speziell für die Simulation realistischer Sonnenstände gibt es daher auch eine Sonnen-Expression, die Sie nach einem Rechtsklick auf das Sonne-Objekt oder durch Aufruf im Tags-Menü des Objekt-Managers in der Render-Tags-Kategorie aufrufen können. An den Einstellungen der Sonnen-Expression finden Sie z. B. die Möglichkeit, konkrete Längen- und Breitengrade bzw. einen Ort auszuwählen, an dem der Sonnenstand simuliert werden soll. Zudem lassen sich das Datum und natürlich die exakte Uhrzeit einstellen. Entsprechend wird die Sonne automatisch richtig platziert. Die Nordrichtung wird dabei in Richtung der Z-Achse des übergeordneten Himmel-Objekts angenommen. Das bedeutet, dass Sie zusätzlich auch die Möglichkeit haben, das Himmel-Objekt um seine Y-Achse zu drehen, um die Nordrichtung der Sonnenstand-Simulation individuell z. B. an die aktuelle Position und Drehung Ihres 3D-Gebäudes anzupassen. Das folgende Video zeigt das Prinzip der Sonnen-Positionierung durch die Sonnen-Expression.

Standardmäßig wird der Redshift-Renderer in Cinema 4D für die Bildberechnung verwendet. Dieser hat automatisch auch die Simulation von diffusem Licht aktiviert. Damit ist das Licht gemeint, dass zwischen Oberflächen durch Reflexion ausgetauscht wird. Durch geschickte Nutzung von Objekten können Sie diesen Effekt für eine noch realistischer Lichtsimulation nutzen und dabei ggf. noch Lichtquellen-Objekte einsparen. Oft kann man daher z. B. bei der Darstellung von Objekten einfache Grundformen, wie z. B. Ebenen oder Polygone in der Nähe des Objekts platzieren, damit das ansonsten an dem Hauptobjekt vorbei leuchtende Licht durch diese Flächen wieder auf das Hauptobjekt zurückgeworfen wird. Wenn man diesen Hilfsobjekten nun auch noch individuelle Farben zuweist, lässt sich das reflektierte Licht zusätzlich färben, was für eine noch realistischere Beleuchtung sorgen kann. Selektieren Sie dafür z. B. die Hilfsebene und lassen Sie sich im Attribute-Manager die Basis-Einstellungen dieses Objekts anzeigen. Sie finden dort auch eine Option für die Ansichtsfarbe. Wählen Sie dort Eigene, um über das Farbfeld darunter einen beliebigen Farbton einzustellen. Je heller die gewählte Farbe ist, des größer ist auch der Lichtanteil, der von dem Objekt wieder reflektiert werden kann.
Über das Tags-Menü des Objekt-Managers können Sie diesen Hilfsobjekten schließlich auch noch aus der Render-Tags-Kategorie ein RS Objekt-Tag zuweisen und dort die Option Überschreiben im Sichtbarkeit-Tab aktivieren.
Schalten Sie anschließend im Bereich darunter zumindest die Optionen für Schatten werfen und die Sichtbar für Primärstrahl aus. Dadurch bleibt diese Hilfsobjekt-Ebene dann während der Bildberechnung für die Kamera unsichtbar und wirft auch keine Schatten mehr auf die Objekte in seiner Nähe, kann aber weiterhin als Reflektor für das indirekte Licht fungieren. Dafür sind nämlich die Optionen Sichtbar für Sekundärstrahlen und der Optionen-Bereich Globale Beleuchtung etwas weiter unten auf dieser Einstellungsseite zuständig. Globale Beleuchtung (oder kurz GI) beschreibt nämlich das diffuse, von Oberflächen zurückgeworfene Licht.

Das folgende Video demonstriert die Konfiguration so einer Hilfsebene und welchen Effekt dies auf die Beleuchtung eines Objekts haben kann. Hierbei greifen wir wieder auf die Szene mit dem menschlichen Kopf zurück, die Sie über eine Verlinkung etwas weiter oben in diesem Abschnitt auch selbst laden können.

Durch einen Doppelklick auf den Namen eines Materials, der rechts neben dem kleinen Vorschaubereich im Material-Manager zu sehen ist, kann dieser editiert werden, damit Sie später die Materialien besser auseinanderhalten können. Ein Klick auf den kleinen Vorschaubereich eines Materials selektiert dies und zeigt dessen Einstellungen im Attribute-Manager an. Dies ist auch bereits in der oberen Abbildung zu sehen. In der Rubrik der Basis-Eigenschaften finden Sie dort bereits viele hilfreiche Einstellungen für die Definition eines Materials. Schauen wir uns kurz die wichtigsten davon an:

In der Basis-Gruppe können Sie die Farbe der Oberfläche einstellen. Klicken Sie dafür einfach auf das Farbfeld oder klicken Sie auf den kleinen Pfeil links vor dem Farbfeld, um die typischen Farbregler angezeigt zu bekommen. Der Einfluss-Wert steuert generell, wie viel Einfluss eine Einstellungsrubrik auf das Gesamtergebnis hat. Im Fall der Farbe können Sie hier also oft bei 1 bleiben, was 100% entspricht.
In dieser Rubrik ist auch noch der Metallisch-Wert interessant, denn Metalle reflektieren mehr Licht und geben dabei weniger von ihrer Oberflächenfarbe preis. Über den Metallisch-Wert können Sie also stufenlos zwischen z. B. einem Kunststoff und einem Metall abmischen. Das folgende Video zeigt den Effekt, wenn der Metallisch-Wert zwischen 0 und 1 bewegt wird.

Die nächste Rubrik nennt sich Spiegelung und steuert die Intensität, Farbe und Qualität der Spiegelungen auf der Oberfläche. Die Berechnung basiert dabei auf dem IOR-Wert, der für Index of Refraktion, also den physikalischen Brechungswert des Materials steht. Dieser Wert lässt sich daher z. B. auch entsprechenden Tabellen mit Brechungswerten entnehmen, die Sie im Internet finden können. Oft reicht aber aus, wenn Sie sich einige klassische Werte merken und diese dann bei Bedarf etwas anpassen. Luft hat z. B. den IOR 1, Wasser den IOR 1,333 und Glas ungefähr einen IOR von 1,5. Mit noch höheren Werten lässt sich der Effekt von metallisch spiegelnden Oberflächen verstärken. Das folgende Video stellt beispielhaft die Wirkung von IOR-Werten zwischen 1 und 4 auf die Berechnung der Spiegelung dar.

Aber auch der Rauigkeit dieser Rubrik gehört zu den wichtigen Einstellungen, denn damit kann die Perfektion der Oberfläche eingestellt werden. Je kleiner die Rauigkeit ist, desto glatter und polierter wirkt die Oberfläche. Bei höheren Werten wirkt die Oberfläche eher matt, so wie es das folgende Video zeigt.

Die nächste oft genutzte Kategorie betrifft die Durchlässigkeit des Materials. Darüber kann im Endeffekt die Transparenz und Streuung von Licht innerhalb des Materials eingestellt werden. Dieser Effekt ist standardmäßig nicht zu sehen, da der Einfluss-Wert dieser Rubrik auf 0 eingestellt ist. Das folgende Video demonstriert, was bei einer Veränderung dieses Einfluss-Werts zwischen 0 und 1 passiert. Das Material wird lichtdurchlässig und bricht dabei das Licht entsprechend der IOR-Einstellung, die wir gerade in den Spiegelung-Einstellungen genutzt haben.

Nach den gleichen Prinzipien funktionieren auch alle anderen Einstellungskategorien des Material. So können Sie z. B. ein Material auch zum Leuchten bringen, wenn Sie in der Emission-Einstellungsgruppe den Einfluss erhöhen. Das Material wird dadurch praktisch auch zu einer Lichtquelle für Ihre Szene. Ein Material für eine Neonröhre könnte also z. B. auch auf diese Weise erstellt werden.
Dennoch haben wir uns bislang ja nur mit einheitlichen Eigenschaften beschäftigt. Was aber, wenn eine Oberfläche z. B. ein Bild oder ein Muster zeigen soll? In diesen Fällen macht es Sinn, für die weitere Bearbeitung des Materials in den Node-Editor zu wechseln. Dazu führen Sie im Material-Manager einen Doppelklick auf das Vorschaubild des Materials aus.

Wie in obiger Abbildung zu erkennen, besteht das Standard-Material tatsächlich aus zwei sogenannten Nodes. Der linke Node stellt die Einstellungen zur Verfügung, die wir auch zuvor schon im Attribute-Manager gesehen hatten. Der rechte Node sammelt diese Informationen ein und stellt das vollständige Material für die Nutzung in unserer Szene zusammen. Nodes, also die Elemente, die Sie im mittleren Teil des Node-Editors sehen, kommunizieren über Verbindungen miteinander, die deren Ein- und Ausgänge verbinden. Sie erkennen so eine Verbindung bereits zwischen der Farbausgabe des Standard-Materials und dem Oberfläche-Eingang des Ausgabe-Nodes.
Um nun z. B. eine Textur, also ein Bild in unser Material zu laden, müssen wir einen Textur-Node verwenden. Sie finden diesen entweder durch Eingabe von Textur in die Suchzeile am oberen Rand des Asset Browsers oder aber in der Textur-Kategorie, so wie es auch in obige Abbildung zu sehen ist. Klicken Sie doppelt auf den Textur-Eintrag in dieser Gruppe, um den Node zu unserem Material hinzuzufügen. Den Asset Browser können Sie dann wieder über das Icon ausblenden.

Um nun eine der Farbeigenschaften am Standard-Material durch eine Textur zu ersetzen, ziehen Sie eine Verbindungslinie zwischen dem Ausgang des Textur-Nodes und dem entsprechenden Eingang am Standard-Material-Node. Der rote Pfeil deutet dies in der Abbildung an. Sollten Sie einen Fehler bei der Verbindung gemacht haben, können Sie diese durch einen Doppelklick auf die Verbindungslinie auch jederzeit wieder löschen. Im obigen Beispiel wurde so z. B. der Textur-Node mit der Farbe der Oberfläche aus der Basis-Rubrik des Materials verbunden. Wenn Sie nun den Textur-Node durch Anklicken auswählen, können Sie im rechten Teil des Node-Editors dessen Einstellungen sehen. Sie finden dort neben dem Pfad-Feld ein Ordner-Symbol, das beim Anklicken einen Öffnen-Dialog anzeigt, über den Sie das gewünschte Bild laden können.

Was aber nun, wenn die gewünschte Eigenschaft des Standard-Materials nicht als Anschluss am Node sichtbar ist? Auch das ist kein Problem, denn jede Eigenschaft kann auch als Eingang am Node aktiviert werden. Selektieren Sie dazu den Node des Standard-Materials, um dessen Einstellungen im rechten Teil des Node-Editors angezeigt zu bekommen und scrollen Sie dort zu dem Farbwert, den Sie durch eine Textur ersetzen möchten.

Wie in der obigen Abbildung zu erkennen, finden Sie hinter den Namen der Einstellungen kleine Kreise. Durch einen Ctrl-Klick auf so einen Kreis entsteht automatisch der zu diesem Parameter passende Eingang am Node. In diesem Beispiel wurde so der Eingang für die Farbe der Spiegelung ergänzt und könnte jetzt ebenfalls z. B. mit einem Textur-Node verknüpft werden.

Sollten Sie z. B. nach einem parametrischen Mustergenerator suchen, mit dem Sie Strukturen erzeugen können, ganz ohne Bilder laden zu müssen, können Sie im Asset Browser auch z. B. nach dem Maxon Noise-Node oder dem Kacheln-Node suchen lassen. Tragen Sie dazu einfach die Anfangsbuchstaben dieser Namen in die obere Suchzeile des Asset Browsers ein, bis die gewünschten Nodes aufgelistet werden und fügen Sie diese mit einem Doppelklick darauf zu Ihrem Material hinzu.
Der Maxon Noise stellt viele verschiedene Rauschmuster zur Verfügung, wenn Sie z. B. unregelmäßige Störungen auf einer Oberfläche benötigen und der Kacheln-Node bietet verschiedene regelmäßige Muster, wie z. B. horizontale Linien, Kachelmuster oder Kreise an.

Soweit zu den Grundlagen der Materialerstellung über den Attribute-Manager oder über den Node-Editor. Hier gibt es natürlich noch viel mehr an Funktionen zu entdecken, denn es stehen viele spezialisierte Nodes zur Verfügung, um Ihr individuelles Material zu erstellen. Weiterführende Links dazu finden Sie in der folgenden Hinweis-Box.

Nachdem das Material konfiguriert wurde, muss es nur noch dem entsprechenden Objekt zugewiesen werden. Oft können Sie dies einfach durch Drag & Drop des Materials aus dem Material-Manager auf den entsprechenden Objekt-Eintrag im Objekt-Manager erledigen. Es entsteht dabei am Objekt ein Material-Tag über das z. B. auch die Art der Materialprojektion eingestellt werden kann. So können Sie dort z. B. ein Material zylindrisch oder kugelförmig um ein Objekt wickeln oder auch als Fläche zuweisen, z. B. wenn das Material ein Bild mit Schrift oder einem Logo enthält, das möglichst unverzerrt auf das Objekt gelegt werden soll. Stellen Sie sich dabei das Material einfach als bedruckte Folie vor, in die Sie das Objekt einwickeln. Viele diese Projektionsarten unterstützen auch den Textur bearbeiten-Modus, über den Sie ein Material mit den normalen Verschieben-, Rotieren- und Skalieren-Werkzeugen direkt in den Ansichtsfenstern passend auf dem Objekt platzieren können.
Folgen Sie einfach den unten aufgeführten Links, falls Sie diese Themen vertiefen möchten. Das folgende Video fasst noch einmal im Schnelldurchlauf das Öffnen des Material-Managers, die Erstellung eines neuen Materials und die Zuweisung dieses Materials zu einem Objekt zusammen. Am Ende können Sie auch hinter dem Objekt im Objekt-Manager das Material-Tag und im Attribute-Manager dessen Einstellungen mit dem Projektion-Menü erkennen.

Wie die folgende Abbildung zeigt, stellen Sie in der Ausgabe-Rubrik die gewünschte Auflösung bei Breite und Höhe ein. Wie bereits im Abschnitt zu den Kameras erläutert, sollten diese Einstellungen jedoch frühzeitig vorgenommen werden, da sich dadurch auch der Öffnungswinkel der Kamera verändern kann und somit, was durch die Kamera erfasst wird. Im schlimmsten Fall müssten Sie bei nachträglichen Veränderungen an der Renderauflösung - besonders wenn sich das Seitenverhältnis des benötigten Bildformats verändert - erneut die Position der Kamera überprüfen.

Im nächsten Schritt wechseln Sie in die Speichern-Kategorie und wählen dort über die Format-Einstellung bei Normales Bild das Dateiformat für die Speicherung des fertigen Bilds aus. Den Namen und Speicherort für die Bilddatei können Sie nach einem Klick auf das kleine Ordner-Symbol hinter dem Datei-Feld angeben (siehe auch rote Markierung im nachfolgenden Bild).

Falls Sie der Meinung sind, dass Sie die Qualität des Renderings anpassen müssen, z. B. weil noch zu viel sichtbares Rauschen im fertigen Bild zu sehen ist, können Sie die Rendervoreinstellungen erneut öffnen und dort einen Blick in die Redshift-Rubrik werfen. Sie finden dort festgelegte Qualitätsstufen bei Bucket-Qualität zwischen Niedrig, Mittel, Hoch und Sehr hoch. Entsprechend wird auch die zur Fertigstellung des Renderings benötigte Zeit ansteigen. Es kann daher oft auch sinnvoll sein, Zwischenwerte, z. B. zwischen Mittel und Hoch zu verwenden. Klappen Sie dazu einfach den Pfeil links neben der Bucket-Qualität auf, um an den Schwellwert zu gelangen. Sie können dort bei jedem Klick auf die festen Qualitätsstufen ablesen, welcher Schwellwert jeweils dahintersteckt. Je kleiner der Schwellwert ist, desto feiner und länger wird die Berechnung.