Zurück: Modelling

Weiter: Modelling Werkzeuge

3.1 Objekttypen

3.1.1 Grundkörper / Primitives

Es gibt 3 geometrische Basisobjekte (Grundkörper) in Art of Illusion: Würfel/Quader, Kugel und Zylinder, welche entweder mit Hilfe der Icons in der linken Leiste erstellt werden können, oder über die obere Menüleiste wie folgt:

Die Benutzung der Icons erlaubt sofortige Erstellung der Grundkörper. Einfach auf das ausgewählte Icon klicken:

Würfel/Quader: Kugel: Zylinder:

danach einfach in einem der Ansichtsfenster klicken + ziehen um 2 der 3 Dimensionen sofort festzulegen. Die 3te Dimension wird anschließend mit dem Skalieren Werkzeug in einem anderen Ansichtsfenster eingestellt, oder direkt eingegeben. Alternativ kann während des Klick-ziehens auch die Umschalttaste gedrückt werden was alle 3 Dimensionen gleich werden lässt.

Bei der Erstellung von Zylindern kann das Verhältnis des oberen zum unteren Radius nach einem Doppelklick auf das Zylinder Icon eingestellt werden. So kann man z.B. auch Kegel erstellen. Das Verhältnis kann aber auch nachträglich geändert werden (siehe Objekte editieren).

Ein weiteres wichtiges Grundobjekt ist das Null Objekt. Nullobjekte werden nicht gerendert, da sie keine 3d Geometrie darstellen. Ihr Hauptdaseinsgrund ist es Objekte zu gruppieren. Angenommen man möchte ein Auto erstellen, das aus vielen Unterobjekten besteht, - z.B Außenhaut, Reifen, Interieur usw. Eine gute Art diese zusammenzufassen besteht darin diese unter einem Nullobjekt zu gruppieren. (siehe dazu Objektliste für weitere Details). Nullobjekte werden in den Ansichtsfenstern als Kreuz dargestellt.


3.1.2 Kurven

Kurven sind eindimensionale Objekte im dreidimensionalen Raum (geeez). Anders gesagt: Kurven haben keine Wandstärke und werden deshalb nicht gerendert. Ihr Sinn liegt in der Erstellung von Skizzen die über Modelierfunktionen zu 3D Körpern überführt werden. Das geht mit verschiedenen Möglichkeiten der Modelierung.

Geschlossene Kurven können auch zu Flächen gefüllt werden indem Sie mit In Dreiecks-Mesh umwandeln trianguliert werden.

Eine andere Möglichkeit der Kurvenerstellung hält das Polygontool bereit. Ein Polygon ist eine 2D Fläche mit 3 oder mehr Seiten. Um eine Polygonkurve zu erzeugen einfach das Icon doppelklicken, was einen Dialog hervorbringt:

Kurven bearbeiten

Einmal erstellte Kurven, bzw. deren Punkte können bearbeitet werden. Wenn man beispielsweise doppelt auf das Polygon in der Objektliste klickt. (Ein Doppelklick DIREKT auf das Objekt funktioniert ebenso.) Als Beispiel ist mal aufgeführt was beim Doppelklick auf ein 3-seitiges Polygon geöffnet wird (allerdings dann auch normalerweise mit einem dreiseitigen Polygon und keiner schneckenförmigen Kurve):

Punkte werden selektiert und deselektiert mit dem Markieren und Verschieben Werkzeug. Mehrere Punkte können selektiert wenn man die <Umschalt (Shift)> Taste gedrückt hält. Ebenso kann eine Rechteckauswahl erzeugt werden. Auch hier funktioniert die <Umschalt (Shift)> Taste. Auch ein Punkt Alles markieren ist im Bearbeiten Menü vorhanden.

Um Punkte zu deselektieren einfach (nochmal) draufklicken oder <Umschalt> -klicken. Alternativ kann z.B. eine Gruppe von Punkten mit einer Rechteckauswahl und gedrückter <STRG> Taste deselektiert werden.

Markierte Punkte können mit dem Auswählen und Verschieben Werkzeug bewegt werden, aber auch skaliert, rotiert, verbogen (skew=windschief/schräg)und zugespitzt ("getapert") werden - natürlich mit den entsprechenden Icons. Diese sind meist selbsterklärend - wenn man den Cursor länger über die Icons hält taucht eine sog. "Bubble-Help" auf die die Funktion näher erläutert. Nach dem Drücken eines Icons wird die Funktion auch am linken unteren Rand des Fensters weitergehend erläutert - mit Optionen. Die Arbeitsweise der meisten Funktionen kann mit <Umschalt> oder <STRG> verändert werden - wie gesag: Die linke untere Ecke sagt mehr. Generell können die Punkte oder Pfeile, die um ein selektiertes Objekt (oder Punkte) herum angezeigt werden die Operation ausführen indem man mit der Maus darauf klickt und zieht. Die gedrückte <Umschalt> Taste sorgt für uniforme Bewegung, während die <STRG> Taste diese Bewegung zentriert. Die Leertaste wechselt die Funktion zwischen dem letzen benutzten Werkzeug und dem Auswahl Werkzeug. Auch im Kurveneditor hat der Manipulator wie unten im Splinemesheditor beschreiben Einzug gehalten - hier im Bild fehlt er (noch).

Die Ansicht im Kurven Bearbeiten Fenster wird genauso kontrolliert wie im Hauptfenster von AOI. So z.B. der Gebrauch der Kameraeinstellungen (Bewegen/rotieren). Siehe dazu hier für weitere Details.
Weitere Bearbeitungsmöglichkeiten bieten sich über das Topmenü.

Das ist das Bearbeiten Menü:

Freihand Markierungsmodus - Hiermit kann man freihand eine Kurve ziehen um nur die Punkte auszuwählen die man in der Selektion haben möchte - sehr effektiv. Die Option kann An- und ausgeschaltet werden.

Das Kurve Menü sieht so aus:

Kurve zentrieren (Centre Curve) - bewegt das Kurvenobjekt so das das Zentrum des Objektes in den Ursprungs-Punkt (0,0,0) verschoben wird.

Glättungsmethode - Dies ist die Methode die benutzt wird, um die Kurve zu glätten. Die Möglichkeiten sind keine (gerade Verbindung zwischen den Punkten) Interpoliert oder Angenähert (Approximiert).

Offene oder Geschlossene Enden - Falls die Kurve geschlossen ist, wie z.B. ein kompletter Kreis, dann wird dieser Befehl eine Öffnung schaffen, bzw. genau umgekehrt wird eine offene Lurve geschlossen.

Das Ansicht Menü sieht folgendermaßen aus:

Show/Hide Koordinatenachse (Show/HideCoordinate Axes) (Anm.: An einigen Übersetzungen innerhalb des Programmes muß nochmal gearbeitet werden) - schaltet um zwischen Darstellung und nicht-Darstellung der Koordinatenachsen x,y,z, wie hier gezeigt.

Vorlage anzeigen/ausblenden (Show/Hide Template) zeigt oder zeigt nicht ein zuvor gewähltes Bild im Hintergrund des jeweiligen Arbeitsfensters an. Die Größe des Bildes sollte man mit einem Fotoeditor ungefähr auf die Editorfenstergröße skalieren.

Vorlagebild wählen... (Set Template Image...) ermöglicht ein Bild (in den Formaten .jpg, .png oder .gif) als Hintergrundbild zu benutzen. Das ist als Referenz sinnvoll zu nutzen. Wurde ein Bild gewählt wird der vorher besprochene Menüeintrag erst aktiv - so das man das Bild anzeigen und ausblenden kann.


3.1.3 Kurven- oder Spline Meshes

Splinemeshes sind geglättete Flächen die von Kontrollpunkten und der Art der Glättung bestimmt werden.  Splinemeshes können auf verschiedenen Arten und mit diversen Modelier Werkzeugen erstellt werden, die (normalerweise) auf Kurven angewendet werden, - oder man klickt z.B. direkt auf

Einmal erstellt kann das Splineobjekt mit einem Doppelklick editiert werden. Der Doppelklick kann auf das Objekt oder in der Objektliste erfolgen. Das bringt folgenden Dialog hervor:

Wie im Hauptfensterkann die Orientierung, Skalierung und die Art (parallel oder Perspective)der Ansicht frei gewählt werden und mit den bekannten Icons und keyboard shortcuts und drop-downs-Menüs bestimmt werden. Die Art der Schattierung kann bestimmt werden mit Ansicht -> Anzeigemodus (siehe Darstellungsarten für weitere Details)

Der Splinemesh Editor erlaubt sowohl vertices ('Punkte') als auch Kurven zu bearbeiten. Der Editiermodus wird selektiert mit dem entsprechenden Icon von der linken Seite. Die Icons erlauben Punkte und Kurven auf verschiedenste Arten zu editieren und transformieren, wie im Diagramm oben zu sehen. Die Punkte oder Kurven müssen zuerst selektiert werden mit dem Markieren und Verschieben Werkzeug. Danach kann eine der Editierfunktionen ausgewählt werden. Die Auswahl kann wie immer mit <Umschalt>taste erweitert oder verkleinert werden.   Eine Rechteckauswahl ist (mit gedrückter linker Maustaste) ebenso möglich.  Mit gedrückter <STRG>Taste während der Auswahl wir deselektiert.

Die meisten Icons dürften selbsterklärend sein. Wenn der Cursor längere Zeit über einem Icon ruht ("hoovert") wird eine Bubble-help angezeigt. Die meisten Funktionen können mit dem Drücken von <Umschalt> oder <STRG> Taste modifiziert werden - s. den unteren Rand des Editorfensters für weitere Erläuterungen. Die zur Verfügung stehenden Werkzeuge sind eine Untergruppe der Tools für Dreiecksnetze; siehe hier für weitere Einzelheiten. Die Leertaste kann genutzt werden um zwischen dem Auswahl Werkzeug und dem letzten aktiven Werkzeug hin- und herzuschalten.
Neu ab Version 2.4 ist der Manipulator für Bewegen/Rotieren und Skalieren.

Skelette werden hier im Detail besprochen Abschnitt 3.1.5.

MENUS

Weitere sinnvolle Werkzeuge sind in der Menüleiste zu finden:

Rückgängig/Wiederholen - macht die letzte Aktion rückgängig, oder stellt die letzte rückgängig gemachte Aktion wieder her - einschließlich Auswahlen.

Alles markieren - Selektiert alle Punkte oder Kurven.

Markierung erweitern - Erweitert die Auswahl über das hinzufügen benachbarter Kurven oder Punkte zur vorhandenen Auswahl.

Freihand Selektion - ist ein Modus indem man quasi freihand ein Kurvenpfad zur Auswahl zeichnen kann. Alle innerhalb des Pfades befindlichen Kurven oder Punkte werden ausgewählt. Dieser Modus kann An- und Ausgeschaltet werden.

Das Mesh Menü ist hier dargestellt (wie immer hier leider in englisch - ich gelobe Besserung). Bitte bedenke das einige Einträge nur dann aktiv sind wenn die Auswahl dazu passt. Die jetzt gezeigten sind die Optionen im Kurven Modus.

Punkte bearbeiten (Edit Points) erlaubt dem Anwender von ausgewählten Punkte die X,Y und Z Koordinaten vorzugeben - das gilt auch für die Eigenschaften von Skeletten (siehe Skelette). Eine Echtzeitvorschau während der Eingabe macht das Ergebnis besser überschaubar. Abbrechen belässt den Mesh wie es ist.


Punkte verschieben (Transform Points) ermöglicht selektierte Punkte oder Kurven zu bewegen, rotieren oder zu skalieren mit direkter Eingabe der Werte für jede Koordinatenachse.

Punkte Zufallsgenerator (Randomise Points) bewirkt zufällige Variationen selektierter Punkte innerhalb vom Benutzer vorgegebener Grenzen. Großartig geeignet um Imperfektionen der Realität nachzuahmen.

Texturparameter (Texture Parameters) dies wird detailliert in Texturen und Material beschrieben

Mesh zentrieren (Centre Mesh) translatiert (bewegt) das Netzgebilde so, das sein Zentrum in (0,0,0) liegt.

Markierte Kurven extrahieren (Extract Selected Curve) erstellt eine Kopie der aktuell selektieren Kurve als neue Objekt in der Objektliste. Funktioniert hier nur mit einer Kurve zur Zeit - anders als im Polymesheditor!.

Oberflächenglätte einstellen (Set Smoothness)- ermöglicht die Schärfe- oder Smoothness an den selektierten Punkten oder Kurven einzustellen. Im unteren Beispiel ist bei 3 Kurven die Oberflächenglätte von 1 auf 0 gestellt worden - im rechten unteren Bild ist das Ergebnis mit scharfen Kanten zu sehen. Während des Einstellens des Reglers ist eine Echtzeitvorschau zu sehen - was eine gute Kontrolle ermöglicht. Abbruch belässt den Zustand wie er ist.


Glättungsmethode (Smoothing method) ist entweder Interpoliert oder Approximiert. Beides sind Subdivisionmethoden um weicher Übergänge in den Oberflächen mit Hilfe von Kontrollmeshes zu ermöglichen.

Geschlossen (Closed) bestimmt welche der Splinekurven geschlossen ist, um z.B. einen kompletten Loop zu erzeugen. Das kann sowohl in U- Richtung, V- Richtung, in U+V Richtung oder nicht geschlossen sein. Im oberen Beispiel sind die U-Kurven geschlossen um einen geschlossenen Querschnitt zu formen.

Oberflächennormale invertieren (Invert Surface Normals) - unter Umständen werden Oberflächen nicht richtig angezeigt weil die Oberflächennormale verdreht sind - man schaut quasi auf die Rückseiten der Oberflächen. Dieser Schalter behebt das Problem.
Vorschau rendern (Render Preview) - (ist jetzt im Ansicht Menü der letzte Punkt!) - dies erstellt ein Renderpreview des aktuellen Fensters - auch wenn es *kein* Kamerafenster ist. Dies ist für eine schnelle Prüfung sehr sinnvoll.

Anzeigemodus (Display Mode) - schaltet um zwischen Drahtgitter/Schattiert/Geglättet/Texturiert/Transparent und ändert nur die Darstellung im aktiven Fensters (erinnert Ihr Euch? - Das mit dem dickeren Rahmen!). Es ist dasselbe wie im Hauptfenster.

Koordinaten System (Coordinate System) - Hier kann gewählt werden, ob man im lokalen Koordinatensystems des Objektes oder im Koordinatensystem der Szene arbeitet. Das hat Auswirkung auf die Orientierung des Objektes.

Raster (Grids) - Genau wie im Hauptfenster , können RasterGrids angezeigt werden und - wenn nötig - können Schnapp-Punkte eingestellt werden.

Show Koordinatenachse (Show/Hide Coordinate Axes) (manche Übersetzungen sind lustig) schaltet um zwischen der Anzeige der Koordinaten der X,Y und Z Achse wie hier gezeigt.

Vorlage(bild) anzeigen/ausblenden (Show/Hide Template) zeigt oder verdeckt ein Bild das als Hintergrundbild ausgewählt wurde (s. nächste Option).

Vorlagebild wählen (Set Template Image...) ermöglicht ein Hintergrundbild auszuwählen (Formate .jpg, .png oder .gif) um es z.B. als Referenzbild zu nutzen. Die Auswahl dieser Option öffnet ein Dialog in dem man die entsprechende Datei auswählen kann. An - und Ausschalten des Bildes - s. vorhergehenden Dialog.


Das Skelett Menü ist in Sektion 3.1.5 näher beschrieben.


3.1.4. Dreiecks-Netze (Triangle Meshes)


Dreiecks-Netze sind insofern mit Splinemeshes vergleichbar als das sie komplexe Geometrien darstellen können, bzw. man mit Ihnen komplexe Geometrien erstellen kann. Die Oberflächen werden aber nicht durch Kurven definiert sondern durch dreieckige Polygone ("Triangles"). Im unteren Beipsiel ist der Unterschied zwischen Objekten in Splinemesh und Dreiecks-Netz Variante mal dargestellt:


Die Tatsache das die Oberfläche aus Dreiecken zusammengesetzt ist, bedeutet das Dreiecksnetze vielseitiger sind als Splinemeshes. Die Netze werden entweder direkt aus Objekten erstellt (Umwandeln in Dreicksnetz), oder mit Hilfe von anderen Modelierwerkzeugen aus bestehenden Objekten erzeugt. (Siehe auch Modelierwerkzeuge).

Um ein Dreicksnetz aus einem beliebigen Objekt zu erstellen einfach in der Objektliste auf das Objekt rechtsklicken und im aufpoppenden Mausmenü In Dreiecks-Mesh umwandeln auswählen. Abhängig vom ausgewählten Objekt werden Sie aufgefordert die Oberflächengenauigkeit der Umwandlung anzugeben. Das resultiert aus der Tatsache das manche Geometrien nicht exakt glatt sind, sondern kurvige Formen besitzen die mit der Umwandlung von Dreiecken nachgebildet werden müssen. Darum muss der Anwender dem System mitteilen wie genau er die Umwandlung durchgeführt haben möchte. Vereinfacht gesagt: Je niedriger der Genauigkeitswert - und je höher damit die geforderte Genauigkeit, desto höher die Anzahl der entstehenden Dreiecke die den Netzkörper darstellen. Es ist zu beachten das man die Genauigkeit nicht überziehen muss, da es noch verschiedene Smoothing Möglichkeiten gibt um das Netz während des Rendervorgangs zu glätten Ein Kubus (Würfel, Quader) kann dagegen exakt in Dreiecke umgewandelt werden - deshalb gibt es in dem Fall keine Nachfrage des Systems nach der gewünschten Genauigkeit.

Ein Dreiecks-Mesh doppelklicken bringt den entsprechenden Triangle Mesh Editor - also das Bearbeitungswerkzeug für Dreiecks-Meshes hervor. Die Netze können im Punkt- Kanten- oder Flächenmodus bearbeitet werden, indem man den entsprechenden Button auf der linken unteren Seite des Editors auswählt.


Genau wie in den Hauptansichtsfenstern, kann die Orientierung, Vergrößerung und Art (parallel oder perspektivisch) der Ansicht mit den bekannten Kamera Kontrollen, Kurzbefehlen oder Icons eingestellt werden. Die Art der Schattierung/Darstellung kann ebenso verändert werden über Anzeige -> Ansichtsmodus (siehe Darstellungsarten für weitere Einzelheiten)


MODELIER WERKZEUGE

Die Icons auf der linken Seite sind weitgehend die Gleichen wie im Splinemesh Editor. Es gibt allerdings zusätzliche Werkzeuge für Dreiecksnetze und jedes kann angewendet werden auf Punkte, Kanten und Flächen. Die meisten Werkzeuge sind gut selbsterklärend. Wenn man den Cursor einige Zeit auf einem Icon ruhen lässt, poppt ein Tooltip (Bubblehelp) mit weiteren Informationen zum jeweiligen Tool auf. Dazu kann man nach dem Anklicken des Icons auch insbesondere unten in die Statuszeile des Editors schauen für optionale Möglichkeiten, d.h. die Arbeitsweise der meisten Tools lässt sich durch Drücken von <Umschalt> oder <STRG> beeinflussen. Die Leertaste kann genutzt werden um zwischen dem Auswahl Werkzeug und dem letzten aktiven Werkzeug hin- und herzuschalten. Untenstehend gibt es mehr Informationen zu jedem Werkzeug.

Das kombinierte Bewegen/Skalieren/Rotieren Werkzeug (Move/Scale/Rotate)  ist ein vielseitiges Werkzeug das eine ganze Reihe von Operationen an ausgewählter Geometrie einfacher ausführen kann. Um es zu benutzen, wählen Sie das Iconund wählen Punkte, Kanten oder Flächen aus - dann wird ein Manipulator "Gizmo" in der Mitte der Auswahl sichtbar. 

Die Achsen des Manipulators zeigen eingangs die Achsen als  x, y und z an, aber es können auch andere Koordiantensysteme abgerufen werden, indem die Taste W gedrückt wird. Das Bild unten links zeigt den Manipulator im x,y,z Modus. Das mittlere Bild zeigt dem Manipulator im im 2D Modus wobei die Buchstaben u und v für die horizontale und vertikale Richtung parallel zum Bildschirm stehen. Der dritte Modus im rechten Bild erlaubt die Ausrichtung des Manupulators "normal" zur Auswahl - deshalb heißt die senkrechte Achse dann "N" die korrespondierenden Achsen heißen P und Q.


Das Abschrägen-/Extrudieren (Bevel/Extrude) Werkzeug ist eine extrem mächtiger Art die Geometrie zu erweitern. Dieses Werkzeug arbeitet genau wie das Abschrägen-/Extrudieren aus dem Mesh Menü (siehe unten)- nur eben mehr interaktiv (siehe unten). Abschrägen und Extrudieren können in einer einzelnen Operation durchgeführt werden und zwar an Punkten (Vertices), Kanten und Flächen. Die entstehende Geometrie bleibt ausgewählt und ermöglicht so direkt weitere Operationen dieser Art. Um dieses Tool zu nutzen einfach die gewünschte Geometrie (Punkt, Kante, Fläche) selektieren die abgeschrägt /und oder extrudiert werden soll (mit dem Auswählen /Bewegen Werkzeug). Danach das Abschrägen-/Extrudieren Icon anwählen und den Modus der Operation (Punkt, Kante, Fläche). Den Mauszeiger rauf und runter ziehen extrudiert die Geometrie und links- und rechts ziehen erzeugt eine Schräge (bevel). Die Funktion kann eine reine Extrusion werden indem man die UMSCHALT Taste gedrückt hält - oder eine pure Abschrägung indem man die STRG Taste gedrückt hält. Die Bilder unten zeigen die Ergebnisse auf immer die gleiche Beispiel Geometrie angewandt aber in verschiendenen Modi. Beachten Sie bitte das sich bei einem Doppelklick auf das Icon ein Menüpunkt öffnet der es erlaubt ausgewählte Flächen einzeln oder als Verbund zu extrudieren.



Das Punkt erzeugen (Create Vertex) Werkzeug erlaubt neue Geometrie auf verschiedene Wege zu erzeugen, abhängig vom gewählten Modus (Punkt, Kante, Fläche).

Im Kanten Modus ermöglicht dieses Werkzeug neue Vertices (Punkte) an den Stellen zu erzeugen auf die man geklickt hat. Im unteren Beispiel wird in Position 1 geklickt und es entsteht als Ergebnis das was auf Bild 2 zu sehen ist. Und so entsteht beim Klick in Position 3 das Ergebnis auf Bild 4 usw.

MENÜS


Das Top Menü enthält weitere Tools verglichen mit dem Spline Editor - was wiederum die vielfältigeren Möglichkeiten des Dreiecksmesh-Editors widerspiegelt.

Rückgängig (Undo) - macht die letzte Aktion rückgängig, einschließlich Auswahlen. Wurde etwas Rückgängig gemacht erscheint auch der Punkt Wiederholen nicht mehr ausgegraut.

Löschen (Clear) - löscht die selektierte Geometrie. Hat denselben Effekt wie das Drücken der <BACKSPACE> Taste (früher ENTF).

Alles markieren (Select All) - wählt alle Punkte, Kanten oder Flächen aus - je nach Modus.

Markierung erweitern (Extend Selection) - erweitert die Auswahl indem weitere angrenzende Punkte, Kanten oder Flächen zur vorhandenen Auswahl dazu addiert werden.

Invert Selection Wählt alle nicht ausgewählten Punkte an und deselektiert die Ausgewählten.

Toleranter Markierungsmodus (Tolerant Selection Mode) - dies verändert die Wirkungsweise der Auswahlen - egal ob Freihand oder Rechteckauswahl. Wenn dieser Modus nicht ausgewählt ist (default) dann werden nur Kanten oder Flächen ausgewählt die vollständig in der Auswahl liegen (für Punkte gilt das immer). Wird diese Funktion gewählt so werden auch Kanten und Flächen ausgewählt die nicht vollständig im Auswahlfenster liegen. Vergleichbar mit AutoCad "Fenster kreuzen" s. Bsp.:


Freihand Markierungsmodus (Freehand Selection) - hierbei wird ein Markierungsmodus eingesetzt indem man einen Freihandpfad um die zu selektierenden Objekte zeichnet. Alle Objekte innerhalb des Pfades werden markiert, bzw. s. "Toleranter Modus".

Als Quads anzeigen (Display as Quads) - diser Punkt verändert die Art der Anzeige des Netzkörpers. Wenn 2 Dreiecksflächen in derselben Richtung orientiert sind, werden sie als 4-eckige Fläche (Quad) angezeigt, - indem die Kante zwischen ihnen quasi ausgeblendet wird. Das gibt dem Netzkörper einen aufgeräumteren "Look":


Project Control Mesh Onto Surface dies zeigt bei einem weichen ("gesmoothen") Mesh das Kontrollnetz (Cage) auf das gesmoothe Netz projiziert. Das ermöglicht manchmal Modeliereffekte besser vorhersagen zu können. Sieh unteres Beispiel:

Meshdehnung... (Mesh Tension) - genau wie beim Splinemesh Tool, bewirkt dies das Punkte um die selektierten herum mit bewegt werden. Siehe hier für weitere Details.



Das Mesh Menü sieht so aus:

Subdivision arbeitet je nach gewählter Methode unterschiedlich (siehe unten). Im unterstehenden Beispiel kann man sehen welchen Unterschied es gibt, wenn man zuerst die Kanten unterteilt und dann ein angenähertes smoothing durchführt oder umgekehrt. Das Ergebnis ist sehr unterschiedlich.



Mesh vereinfachen (Simplify Selection) - Verkleinert die Anzahl der Vertices im Mesh bis zu einer im Dialog benannten Oberflächengenauigkeit. Das ermöglich komplexe Mesh Objekte deutlich zu verkleinern. Anwendbar auf ausgewählte Bereiche und auf das ganze Objekt. Es hilft auch sehr detaillierte Objekte deutlich besser zu smoothen. Eine mächtige Funktion die nicht jede Software beherrscht!

Punkte bearbeiten (Edit Points) hiermit kann absolute X,Y und Z-Achsen Werte für ausgewählte Punkte angeben - das gilt auch für die Eigenschaften von Skeletten (siehe Skelette). Eine Echtzeitvorschau wird direkt im Arbeitsfenster gezeigt - so kann man die Auswirkung der Eingabe direkt kontrollieren. Abbruch beläßt den Mesh wie vor dem Aufruf der Funktion.

Punkte verschieben (Transform Points) hiermit kann man ausgewählte Punkte rotieren, bewegen und skalieren und zwar mit der Eingabe expliziter Werte für die X,Y und Z-Achse.

Punkte Zufallsgenerator (Randomise Points) bewirkt eine Zufallsverteilung der ausgewählten Punkte innerhalb einer vom Benutzer bestimmten Toleranz. Das ist vor allem brauchbar um die Imperfektionen der Wirklichkeit nachzubilden - damit gerenderte Bilder eher real aussehen...

Markierten Rahmen schließen (Close Selected Boundary) - Wenn eine Umrandung selektiert wurde mit Bearbeiten -> Besondere Markieren -> Rand markieren wie oben beschrieben, kann sie mit diesem Befehl geschlossen werden. Das ist besonders nützlich um Mesh Objekte zu reparieren oder modifizieren. Auch um die Enden von Splinenetz-Objekten die zu Dreiecknetzen umgewandelt wurden zu schließen ist das sinnvoll verwendbar (s. unten links):

Dieser Befehl kann auch auf Teilbereiche angewendet werden. Einfach die gewünschten Bereiche markieren und Befehl anwenden, wie in den Bildern unten rechts:


Markierte Rahmen verbinden (Join Selected Boundaries) - Dies verbindet 2 oder mehr einzelne "Löcher" oder Grenzkanten indem entweder ein "Tunnel" erstellt wird oder eine "Brücke" wie dies in den Bildern hier unten zu sehen ist.

Einzelne Grenzkanten können auch wie folgt verbunden werden:


Markierte Kurven extrahieren (Extract Selected Curve) - ermöglicht die aktuelle Kantenwahl als neue Kurve in AoI zu integrieren. So lassen sich Objekte die andere umschlingen beispielsweise sehr schnell erstellen!.

Oberflächenglätte einstellen (Set Smoothness) - Das ist genau wie bei der gleichnamigen Splinemesh Option. Bitte bedenken Sie das nur Kurven und Punkte ihre "smoothness" (Weichheit) auf diese Weise definiert bekommen können. Das Mesh Objekt wird in Echtzeit verändert sobald der Slider (Schieberegler) bewegt wird, oder ein Wert eingetragen und mit der Enter Taste bestätigt wird. Abbrechen belässt das Mesh im Zustand wie vor Aufruf der Funktion. Die unteren Beipiele illustrieren sehr schön extreme Werteeinstellungen zwischen 0.0 und 1.0 und ihren Effekt auf das Auswahl Aus- und Einstülpen Werkzeug. Annähern wurde als smoothing Effekt in diesem Beispiel benutzt, - es hat aber natürlich auch bei interpoliertem smoothing einen Effekt.

Glättungsmethode (Smoothing Method) - Es gibt 4 Arten des Smoothings (Glättung) die sich darin unterscheiden wie sie ein Mesh-Objekt erscheinen lassen. Nichts (None) läßt das Objekt so facetiert erscheinen wie es eigentlich ist. Schattiert ('Shading') läßt das Objekt auch facettiert erscheinen - aber zwischen den Flächen wird über die Flächennormale ein schattierter Übergang geschaffen. Interpoliert und Approximiert verändern die Geometrie des Objekts und sind tatsächlich sehr wirkungsvolle Subdivision Methoden die z.B. für organische Objekte sehr gut geeignet sind. Das Bild rechts zeigt die Unterschiede zwischen den verschiedenen Glättungsmethoden bei einem einfachen Objekt, das erstellt wurde, indem ein Quader in ein trianguliertes Objekt umgewandelt wurde. Bitte denken Sie auch daran das die Glattheit oder Kantigkeit einzelner Punkte oder Kanten direkt beeinflußt werden kann mit dem Befehl Oberflächenglätte einstellen (wie oben beschrieben).


Oberflächennormale invertieren (Invert Surface Normals) - unter bestimmten Umständen werden Flächen eines Mesh Objekts ganz oder teilweise invertiert (nach innen verdreht, bzw. das Oberflächennormal falsch ausgerichtet) und damit auch nicht mehr richtig dargestellt. Das lässt sich mit diesem Befehl beheben.

Vorschau rendern (Render Preview) - dieser Befehl ist jetzt der letzte Punkt im Ansicht Menü! Er produziert ein gerendertes Bild der aktuellen Ansicht - so das man besser prüfen kann ob man mit der Modelierung auf dem richtigen Weg ist, ohne erst die Kamera ausrichten zu müssen ect.

Das Skelett (Skeleton) Menü wird hier im Detail beschrieben.

Anzeigemodus (Display Mode) - schaltet die aktuell aktive Ansicht um zwischen Drahtdarstellung, schattiert, geglättet, texturiert und transparent. Siehe dazu die unten aufgeführten Beispiel.

Koordinatensystem (Coordinate System) - Hier können Sie entscheiden, ob sie das Mesh Objekt in seinem lokalen Koordinatensystem oder im Koordinatensystem der Szene bearbeiten möchten. Das hat einen Effekt auf die Orientierung und die Position des Mesh Objektes.

Hintergrundgitter (Grids) - Genau wie im Hauptfenster , können Hintergrundgitter angezeigt und falls notwendig als Einrastobjekte genutzt werden.

Show/Hide Coordinate Axes schaltet das Display für die x,y und z Achse wie hier gezeigt.

Vorlage anzeigen/ausblenden (Show/Hide Template) zeigt ein Hintergrundbild an oder blendet es aus, das zuvor in der nächstbeschriebenen Option ausgewählt werden muss.

Vorlagebild wählen (Set Template Image...) ermöglicht ein Bild im Format *.jpg, *.png oder *.gif als Hintergrundbild auszuwählen. Das ist extrem nützlich wenn man eine Vorlage oder Referenz benötig. Nach Auswahl des Punktes erscheint ein Dateidialog in dem man die Datei auswählen kann. Im vorherig beschriebenen Menüpunkt kann man das Bild ein - und ausschalten.



3.1.5. Skelette


Skelette sind eigentlich keine eigenständigen Objekte - aber sie stellen eine sehr nützliche Methode dar um Objekte zu verformen. Ihr wahrer Nutzen liegt in der Animation und wird hier detailiert beschrieben.

Die Grundvoraussetzung bei Skeletten ist, das man eine Reihe zusammenhängender "Knochen" erzeugt, die mit dem Netzkörper (Mesh) verbunden sind. Die Bewegung der einzelnen Knochen kann über 2 Methoden erreicht werden:

Vorwärts (gerichtete) Kinematik (Forward Kinematics) (FK): Auf ein Gelenk eines Knoches klicken bringt sogenannte Handles (Anfasser) zum Erscheinen. Mit Hilfe dieser Anfasser kann man den Knochen in Relation zu seinem Elternknochen (Parentbone) rotieren, verdrehen oder strecken.

Inverse Kinematics (IK): Ein oder mehrere Gelenke können befestigt oder "gepinnt" werden. Andere können dann angefasßt und in die gewünschte Position bewegt werden. Alle zwischen den befestigten (gepinnten) Gelenken und dem bewegten, bewegen sich automatisch mit um die Verbindungen beizubehalten. Diesen Prozess nennt man inverse Kinematik (quasi rückwärtsgerichtete Kinematik).

In jedem der beiden Fälle wird sich das Mesh Objekt verformen um mit den Knochen "mitzuhalten".


ERSTELLEN EINES SKELETTES

BINDE PUNKTE ANS SKELETT

When das Skelett mal fertig ist muß es dem Netzobjekt auch zugeweisen werden bzw. umgekehrt. Einfach das gesamte Objekt auswählen über Bearbeiten -> Alles markieren (Punkte) und danach auf Skelett -> Binde Punkte ans Skelett klicken. Es erscheint folgender Dialog:

Wenn die IK Gewichtung bei 0 liegt gibt es kein Blending und alle Punkte wären mit einer Gewichtung von 1 belegt. Das ist sinnvoll bei starren Körpern (Roboterarme ect.)- Ein Gewichtungswert von 1 ist das andere Extrem und stellt eine sinnvolle Sache dar bei sehr flexiblen Objekten wie Gartenschläuchen ect.

Die IK Gewichtung an dieser Stelle stellt eine globale Kontrolle aller Punkte des Skelettes dar. Um einzelne Punkte spezifisch zu kontrollieren kann man diese selektieren und über Mesh -> Punkte bearbeiten öffnet sich ein Dialog an dessen unteren Ende man sowohl den Knochen selektieren der für die selektierten Punkte verantwortlich sein soll, als auch die Stärke der Beeinflussung auswählen - so wie hier dargestellt:

Beachten Sie bitte das auch nur Teile des Mesh Objekts an das Skelett angebunden werden können,wenn notwendig. Einfach nur den Teil der Punkte auswählen die man an die Knochen binden möchte und dann den Dialog aufrufen Skelett -> Binde Punkte ans Skelett. Das ist sinnvoll wenn man das Skelett verändert hat, aber die Gewichtung bereits finegetunt hat an anderen Stellen des Skelettes. In diesem Falle würde ein neues Verbinden aller Punkte die komplette Gewichtung zurücksetzen und man würde komplett neu feineinstellen müssen. Also anstatt dessen einfach nur die Punkte um die veränderten Knochen selektieren und an das Skelett binden.


BEARBEITEN DES SKELETTES

Die Knochen (Bones) des Skelettes können mit Hilfe der Vorwärts-Kinematik (FK), oder der Inversen Kinematik (IK) bewegt werden. Bei der FK wird jeder Knochen relativ zu seinem Elternknochen bewegt, welcher selbst "gefixt" bleibt. FK können bequem mit den FK Handles (Anfassern) bewegt werden, die von den Gelenk (joint) ausgehen. Diese Anfasser werden als kleine rote Rechtecke angezeigt, die mit einer Linie an dem Gelenk verbunden sind. Die Anzahl der verfügbaren Anfasser hängt insbesondere von den Freiheitsgraden ab die der User bestimmen kann. Standardmäßig sind 2 Freiheitsgrade verfügbar - das sind die für X-Biegung und Y-Biegung. Es werden standardmäßig wie bereits gesagt nur verfügbare ("unlocked") Anfasser angezeigt.

Um das Wechseln der Freiheitsgrade zu gewährleisten, kann der Edit Bone Dialog aufgerufen werden - entweder per Doppelklick, oder mit Skelett -> Knochen bearbeiten. Die anderen Freiheitsgrade sind Verdrehung entlang der Längsachse und Länge des Bones. Es können aber alle Parameter auch in diesem Dialog editiert werden, was eine sehr präzise Eingabe ermöglicht. Das Doppelklicken des Skelett Icons in der linken Iconleiste eröffnet 3 Möglichkeiten: (1) Anzeige der verfügbaren Freiheitsgrade (unlocked degrees of freedom), (2) Überhaupt keine FK Handles anzeigen (No FK handles at all) oder (3) Alle FK Handles (All FK handles). Beachten Sie das die Freigabe der Freiheitsgrade über den Edit Bones Dialog auch bedeutet das diese Freiheitsgrade auch bei der Manipulation über IK (inverse Kinematik) dann mit berücksichtigt werden.

Um Knochen zu bewegen einfach auf die entsprechenden Anfasser klicken und dann wunschgemäß ziehen, um z.B. in X oder Y Richtung zu biegen (buzw. den Knochen um diese Achse zu drehen - > biegen wird sich der verbundene Körper). Die angezeigten Kreise zeigen die Freiheitsgrade an (s. im Bild unten). Die Maus nach links/rechts ziehen mit gedrückter linker Taste rotiert den Knochen und zwar nur in der einen Achse.



Die Alternative um die Knochen zu bewegen ist raus zugehen und einen Waldlauf zu machen , oder... die Bones mit Hilfe der Inversen Kinematik zu bewegen. Mit der IK können Sie ein Gelenk festsetzen ("pinnen" o. "nailen") und zwar mit <UMSCHALT> Taste drücken und auf das entsprechend festzusetzende Gelenk klicken. Dann werden diese Gelenke grün eingefärbt. Um das Skelett dann zu bewegen, einfach auf irgendeines der nicht befestigten Knöchelchen klicken und es bewegen (klick and drag). Der IK Solver von Art of Illusion kümmert sich dann um die Stellungen der einzelnen Knochen zwischen den/dem gepinnten und dem bewegten - so das die Verbindungen erhalten bleiben.


Wenn mal nach Erstellung und Verbindung des Skeletts mit dem Mesh Knochen anders positioniert werden müssen, OHNE das es einen Effekt auf das Mesh Objekt hat, dann kann man das Skelett mit Skelett -> Skelett temporäer lösen und dann nach dem Ändern wieder mit dem Mesh verbinden, indem man die Option Skelett temporäer lösen einfach wieder ausschaltet (toggelt). Es kann von Fall zu Fall aber auch nötig sein das Skelett komplett neu an das Mesh zu binden.

ERSTELLEN VON BEWEGUNGSGRENZEN (CONSTRAINTS/RESTRICTIONS)

Im Normalfall sind die Knochen Rotationen nicht restriktiert. Das ist zum einen unnatürlich und führt auch bald zu Problemem, wenn man die Knochen per IK bewegt. Um das zu vermeiden kann man die Bewegungsfreiheit limitieren. Das wird erreicht, indem man ein Gelenk markiert und dann über den Punkt b>Skelett -> Knochen bearbeiten ein Dialogfenster öffnet - wie in AoI üblich funktioniert das auch über einen Doppelklick auf das Gelenk. Der Dialog sieht wie folgendermaßen aus:

Neben der Möglichkeit einen Knochen (bzw. dessen Gelenk) zu biegen, gibt es die Möglichkeit den Knochen zu Twisten (drehen), was bedeutet in in seiner Lä#ngsachse zu drehen - das kann man z.Bsp. mit seinem Arm mal ausprobieren... Die Kontrollen sind dieselben wie bei den X und Y Verbiegungen.

Zu guter Letzt sind da die Length (Längen) Kontrollen, die erlauben den jeweiligen Knochen zu verlängern oder kürzen. Wieder gibt es die Möglichkeiten den kompletten und den Komfort (bevorzugten) Bereich getrennt zu bestimmen und auch die Steifigkeit einzustellen.


DAS SKELETT MENÜ

Jetzt am Ende des Skelett-Abschnittes werfen wir einen Blick auf das Skelett Drop-down-Menü. Und so sieht es aus:

Übergeordnete Knochen setzen (Set Parent Bone) ermöglicht die Hierarchie des Skelettes neu zu ordnen. Das ist dann insbesondere wichtig wenn Knochen gelöscht oder neu erstellt werden. Sehen Sie das Beispiel unten:

Skelett importieren (Import Skeleton) ermöglicht das Skelett eines anderen Objektes in der Szene in das aktuelle Objekt zu importieren.

Binde Punkte ans Skelett (Bind Points to Skeleton) verknüpft das Skelett mit dem Mesh Objekt, so das das Bewegen des Skelettes das Mesh Objekt verformt.

Skelett temporäer lösen (Temporarily Detach Skeleton) löst die Verbindung des Skelettes mit dem Mesh-Objekt vorübergehend, um Änderungen am Skelett vorzunehmen OHNE das das Mesh Objekt davon betroffen ist.



3.1.6. Tube (Röhren) Objekte


Röhren (Tube) Objekte werden erstellt indem man das Röhren Werkzeug auf eine Kurve anwendet. Das produziert eine extrudierte Oberfläche mit kreisförmigem Querschnitt. Mit einem Doppelklick in der Objektliste oder auf das Tube Objekt selbst, kann dieses Objekt wieder bearbeitet werden. Natürlich funktioniert auch der Rechtsklick in der Objektliste und dann Objekt bearbeiten. Alle diese Aktionen öffnen den Tube Editor wie hier unten gezeigt:



Dieser Editor ist sehr vergleichbar dem Spline Editor und Dreiecksmesh Editor die oben beschrieben sind. Es gibt weniger Icons da Tube Objekte von Natur aus weniger Möglichkeiten bieten. Den Cursor auf den Icons ruhen lassen bring eine Bubblehelp hervor die die Funktion hinter dem Icon näher beschreibt. Die Leertaste kann zum schnellen Wechseln der Funktion benutzt werden. So "toggelt" man zwischen dem Auswählen/Bewegen Tool und dem letzten genutzten. Die Röhren Oberfläche wird kontrolliert durch eine Anreihung von durch Linien verbundenen Punkten. Diese Punkte definieren das jeweilige Röhrenzentrum. Der Durchmesser kann für jeden Punkt gesondert eingestellt werden.

Das Top Menü ist auch wie in den anderen Editoren angelegt:

Das Bearbeiten Menü sieht folgendermaßen aus:

Freihand Markierungsmodus (Freehand Selection Mode) - - ist ein Modus indem man quasi freihand ein Kurvenpfad zur Auswahl zeichnen kann. Alle innerhalb des Pfades befindlichen Kurven oder Punkte werden ausgewählt. Dieser Modus kann An- und Ausgeschaltet werden. .
Mesh Dehnung (Curve Tension) Mesh Dehnung - führt einen Nachbarschafts-abhängigkeits-Effekt ein - und zwar indem man bestimmen kann ob und inwieweit sich benachbarte Punkte mitbewegen wenn Punkte transformiert oder skaliert/rotiert werden. Die Mesh Dehnung Dialogbox wird hier beschrieben.


Das Röhre Menü sieht so aus:

Das Ansicht (View) Menü sieht so aus:

Show/Hide Koordinaten Achse (manche Übersetzungen sind lustig) schaltet um zwischen der Anzeige der Koordinaten der X,Y und Z Achse wie hier gezeigt.

Vorlage(bild) anzeigen/ausblenden (Show/Hide Template) zeigt oder verdeckt ein Bild das als Hintergundbild ausgewählt wurde (s. nächste Option).

Vorlagebild wählen (Set Template Image...) ermöglicht ein Hintergrundbild auszuwählen (Formate .jpg, .png oder .gif) um es z.B. als Referenzbild zu nutzen. Die Auswahl dieser Option öffnet ein Dialog in dem man die entsprechende Datei auswählen kann. An - und Ausschalten des Bildes - s. vorhergehenden Dialog.

Vorschau rendern (Render preview) erstellt ein einfaches Rendering des aktuellen Ansichtsfensters - sehr nützlich für Zwischenkontrollen.

3.1.7. Referenz Image Planes (RIPs)


Reference image planes (RIPs) sind nicht renderbare Objekte die als Referenz für das Modellieren hilfreich sind. Man kann Bilder importieren mit deren Hilfe man größengerecht modellieren kann. Um ein RIP einzufügen wählen Sie  Objekt -> Standardform erzeugen -> Referenz Image (Object -> Create Primitive -> Reference Image). Das bringt einen Datei Dialog hervor der es ermöglicht eine Bilddatei auszuwählen. Wenn das geschehen ist, wird nach der Bestätigung das Objekt Layout Fenster aufgerufen - was es ermöglicht die Größe zu korrigieren, oder die Position. Einmal erstellt wird das Bild in allen Ansichtsfenstern angezeigt - projiziert auf eine Plane. Dieses Planeobjekt kann jederzeit sichtbar oder unsichtbar gemacht werden oder auch verschoben und skaliert werden. Um das Bild auch in den verschiedenen Editoren sichtbar zu machen wählen Sie im jeweiligen Editor, aus das die ganze Szene angezeigt werden soll Ansicht -> Anzeigen -> Ganze Szene  (View -> Show -> Entire Scene) aus.

Als Beispiel stellen Sie sich vor Sie modellieren ein Auto. Es ist dabei sehr hilfreich Bilder des Fahrzeugs als Referenz zu haben - vergleichbar mit einem Modell für einen Maler - oder hier eher mit einem Pauspapier. Von dem Auto ist es hilfreich mehrere Ansichten zu haben - so ist die richtige Skalierung kein Problem. Modellieren kann dann idealerweise im transparenten Modus erfolgen - wie in den Bildern sichtbar.

Zurück: Modelling

Weiter: Modelling Werkzeuge

Zurück zum Inhalt