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Car Modelling
Von Thorsten Carl
Tutorial zum modellieren eines Autos in Cinema4D anhand eines Audi A3
Einleitung
Hallo und Willkommen zu meinem Tutorial zum Thema „Car Modelling“ in Cinema 4D.
Bevor wir mit dem Tutorial anfangen möchte ich noch ein paar Worte verlieren um Euch einen
besseren Einstieg in das Thema zu geben und noch ein paar Erläuterungen anzubringen.
Ich werde in diesem Tutorial nicht auf die Funktionsweise der Werkzeuge eingehen, da ich
voraussetze, dass diese bereits beherrscht werden. Was nicht heißt, das ich überhaupt nicht
darauf eingehe. Ich werde versuchen diese ein klein wenig zu erläutern, aber ich werde sie
nicht bis ins Detail erklären oder bei jedem Tool Screenshots posten mit den Einstellungen.
Daher rate ich allen dazu, sich erst einmal ausführlich mit den Grundfunktionen und den
wichtigsten Werkzeugen auseinander zu setzen.
Die wichtigsten Werkzeuge, die ich in diesem Tutorial benutze sind:
•
•
•
Punkte hinzufügen
Brückentool
Extrudieren
Als zusätzliches Tool benutze ich in dem Tutorial das Plug-In „EasyClone“, welches sich
hervorragend dazu eignet sowohl Punkte als auch Polygone und Kanten zu klonen. Natürlich
kann auch das in Cinema4D integrierte Tool „Klonen“ benutzt werden. Jedoch finde ich, dass
sich der Workflow mit dem Plug-In deutlich erhöht (sofern man dieses auf einen gut
erreichbaren Shortcut gelegt hat).
Das Plug-In „EasyClone“ könnt ihr auf der Webseite des Entwicklers
(http://www.spot4d.co.uk) herunterladen. Falls die Seite nicht mehr online ist, was
mittlerweile der Fall sein kann, dann einfach bei Google eingeben und ihr werdet fündig.
Weiterhin könnte man noch das Plug-In „Acenter“
(http://www.plugincafe.com/cafedownloads/acenter.zip) benutzen um schnell die Achse eines
Objektes in seine Mitte zu legen. Dies eignet sich vor allem um bei Karosserieteilen, die mittels
PbP erstellt wurden, die Achse in die Mitte des Objektes zu legen, da diese normalerweise im
Ursprung des Koordinatensystems liegt. In der Cinema4D – Version 10 ist diese Funktion
bereits integriert. In den früheren Versionen ist dies nicht der Fall und daher solltet ihr dann
auf das Plug-In zurückgreifen.
Die Darstellungen, Symbole, Icons und Farben können sich zwischen den Cinema Versionen
variieren. Die Funktionsweise sind aber weitestgehen dieselben geblieben, zumindest die, die
wir hier gebrauchen.
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Setup der Blueprints
Bevor wir mit dem Modellieren anfangen können, benötigen wir noch so genannte Blueprints,
nach denen wir unser Auto bauen. Im Internet gibt es eine Menge Quellen für Blueprints. Ein
paar der wichtigsten und größten sind:
•
•
The-blueprints.com
Sm-cars.net
Ableger der Homepage von Onno van Braam
Großes Forum mit vielen und sehr guten Blueprints
Ich habe mich für die Blueprints eines A3 Sportback aus dem Jahre 2007 entschieden. Diese
sind zu finden auf smcars.net (http://www.smcars.net/forums/audi/22418-audi-a3-spotback2007-a.html).
Bevor wir jedoch damit in Cinema4D arbeiten können, müssen wir die verschiedenen
Ansichten des Autos noch in einzelnen Bildern speichern. Dies ist mit eine der kniffeligsten
Aufgaben, auch wenn es ganz einfach klingt. Ihr öffnet das Blueprint in einem
Grafikprogramm Eurer Wahl.
Ich werde hier jetzt nicht weiter drauf eingehen wie in dem 2D – Grafikprogramm die
Blueprints zurechtgeschnitten werden. Ihr solltet jedoch darauf achten, dass jeweils die
gleichen Maße für bestimmte Seiten der Ansichten vorhanden sind. D.h. die Front- und
Heckansicht des Autos sollten sowohl in Breite als auch in Höhe übereinstimmen. Die Höhe
der Seitenansicht sollte so groß sein wie die Höhe der Frontansicht (oder Heckansicht). Die
Breite der Seitenansicht sollte dieselben Abmessungen haben wie die Länge der Topansicht.
Und zu guter letzt sollte die Breite der Topansicht die gleiche Breite besitzen wie die
Frontansicht.
Damit ist sichergestellt, dass nachher beim Arbeiten in Cinema die Ansichten übereinstimmen
und die Punkte die ihr in einer Ansicht setzt, auch in den anderen Ansichten passen.
Habt ihr nun das Blueprint zurechtgeschnitten können wir damit beginnen, diese in Cinema in
die Editoransicht einzufügen. Dazu werden erst einmal 4 neue Materialien erstellt für die
jeweiligen Ansichten.
Für jedes dieser 4 Materialien ladet ihr das Bild in den Farbkanal. Als weiteres solltet ihr noch
unter dem Punkt „Illumination“ die Einstellung für die „Textur: Vorschaugröße“ erhöhen. Dies
führt dazu, dass im Editor die Blueprints genauer dargestellt werden und nicht „verpixeln“
wenn man näher ranzoomt.
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Nachdem Ihr alle 4 Materialeien erstellt habt, beginnen wir damit, die Blueprints so
anzuordnen, dass wir damit arbeiten können. Dazu erstellen wir 4 Ebenen und versehen diese
mit den Texturen. Die Höhe und Breite der Ebenen stellen wir auf die Maße der Texturen ein.
Diese findet ihr in dem Materialfenster im Farbkanal.
Sind alle Ebenen mit den richtigen Maßen versehen, ordnen wir diese so an, dass sie quasi
einen Würfel ergeben. Gut, die Front und Heckansicht können wir beliebig der entlang der ZAchse verschieben. Die Seitenansicht wird irgendwo entlang der X-Achse und die Top-Ansicht
entlang der Y-Achse angeordnet. Solltet ihr alles richtig gemacht haben, sollte es in etwa so
aussehen wie auf dem folgenden Bild.
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Letzte Vorbereitungen
Wo ihr anfang zu modellieren ist euch selbst überlassen. Ich jedoch fange meistens mit der
Motorhaube an und arbeite mich dann langsam von vorne nach hinten am Auto entlang. Das
werde ich hier auch so machen.
Bevor wir allerdings anfangen mit dem modellieren benötigen wir noch die passenden
Objekte. Dazu erstellen wir ein Polygonobjekt, ein SymmetrieObjekt und ein Hypernurbs
sowie ein Null-Objekt.
Im folgenden Bild sieht Ihr, wie ihr die Objekte im Objektmanager anordnen müsst, damit
keine Artefakte entstehen. Vertauscht man beispielsweise das Symmetrieobjekt mit dem
Hypernurbs kommt es an der Symmetrieachse zu unschönen Artefakten und „Löchern“, da das
Objekt erst abgerundet wird und dann gespiegelt. Dies ist jedoch die falsche Reihenfolge.
Zur besseren Übersichtlichkeit sollten wir die Objekte noch umbenennen um später noch
einen Überblick zu haben welches Objekt welche Daten repräsentiert.
Ihr habt nun lange genug gewartet. Wir haben alle Vorbereitungen getroffen, um endlich
anzufangen.
Zusätzlich sollten wir dem Polygonobjekt noch einen Phong-Tag geben, damit dieses auch
schön geglättet wird. Bei dem Phong Tag aktivieren wir noch die „Winkelbeschränkung“.
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Modelling: Die Motorhaube
Zunächst wollen wir ein paar Punkte setzen mit denen wir Anfangen können. Dies werden so
gut wie die einzigen Punkte sein, die wir per Hand setzen. Ab dann werden die meisten nur
noch mittels EasyClone erzeugt.
Beginnen wir nun mit dem setzen der Punkte der Motorhaube in der Topansicht. Diese setzen
wir in der Mitte der Motorhaube, möglichst auf der Symmetrieachse, sprich auf x=0. Um diese
exakt auf der Symmetrieachse zu positionieren wählen wir alle gerade gesetzten Punkte aus
und setzen dann im Koordinatenmanager jeweils den X-Wert für Position und Größe auf 0.
Haben wir die Punkte in der Topansicht alle auf der Symmetrieachse, wechseln wir in die
Seitenansicht und passen die Punkte dort soweit an, dass diese auf der Linie des Blueprints
liegen.
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Nun haben wir die erste Punktereihe erstellt. Mit dieser Reihe arbeiten wir nun weiter. Wir
selektieren alle Punkte und klonen sie mittels EasyClone. Dazu betätigen wir einmal die
Shortcut Taste oder klicken im Plug-Ins Menü auf EasyClone. Alternativ können wir natürlich
auch die CinemaFunktion „Klonen“ verwenden.
Sind die Punkte geklont, verschieben wir die neuen Punkte, die automatisch selektiert wurden,
in Richtung der X-Achse bis zur nächsten markanten Linie, die zur Motorhaube gehört. Wie
auch schon bei der ersten Punktereihe richten wir die Punkte erst in der Topansicht aus und
wechseln dann in die Seitenansicht und richten dort die Punkte auch wieder aus. Dieses
Prinzip wenden wir in Zukunft weiterhin an.
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Ich denke dass das Prinzip nun klar sein sollte. Nach dem gleichen Prinzip werden wir die
restlichen Punkte für die Motorhaube setzen.
Eine wichtige Sache hätte ich vielleicht vorher noch erwähnen sollen. Bevor man anfängt mit
dem modellieren, sollte man sich genügend Referenzfotos von dem Fahrzeug, welches man
baut, besorgen. Mit diesen Referenzbildern sollte man immer wieder das setzen der Punkte
und das erstellen der Polygone vergleichen, um sicher zu gehen, dass die man die Punkte auch
an den richtigen Stellen setzt.
Wie schon geschrieben, werden wir nun die restlichen Punkte der Motorhaube setzen und an
den Ansichten ausrichten. Auf den folgenden Bildern seht ihr wie ich dir Punkte der gesamten
Motorhaube gesetzt habe.
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Nachdem wir nun alle Punkte gesetzt haben, machen wir uns an das Erstellen der Polygone.
Wie schon eingangs erwähnt benutze ich das Brückentool. Genau an dieser Stelle werden wir
dieses auch verwenden. Es eignet sich hervorragend um Polygone zu erstellen, die
nebeneinander liegen und zusammenhängen. Das ist auch ein Grund warum wir erst alle
Punkte erstellt haben und dann erst die Polygone erstellen.
Natürlich hätte man auch direkt nach dem man 4 Punkte erstellt hat, aus diesen ein Polygon
erstellen können. Das hätte die Funktionen des Brückentools aber nicht ausgenutzt.
Das „Polygon erstellen“ – Tool welches ebenfalls in Cinema integriert ist, eignet sich meiner
Meinung nach eher weniger um so viele Punkte zu Polygonen zu verbinden.
Fangen wir also an mit dem Brückentool (Shortcut: B) die Polygone zu erzeugen. Dazu fangen
wir oben an der Motorhaube an (Top-Ansicht). Dort fangen wir mit der Punktereihe auf der
Symmetrieachse und der direkt rechts daneben liegenden an.
Wir verbinden nun also den ersten Punkt auf der Symmetrieachse mit dem 1 Punkt der 2.
Reihe. Danach gehen wir mit dem Brückentool weiter zu den jeweils 2. Punkten. Die
Funktionsweise des Brückentools sollte ja bekannt sein. Nur so viel erwähne ich dazu, dass wir
mit gedrückter Maustaste auf den ersten Punk klicken und zum 1 Punkt der 2. Reihe ziehen.
Dort lassen wir die Maustaste wieder los. Danach das selbe bei den 2. Punkten.
Um nun die weiteren Polygone zu erstellen brauchen wir das Tool weder abwählen noch neu
anwählen. Wir gehen einfach weiter zu den jeweils 3. Punkten und verfahren nach dem
gleichen Prinzip.
Sind wir an der Motorhaube vorne am Kühlergrill angekommen, müssen wir das Brückentool
abwählen (Shortcut: Esc – Taste) und neu wieder an der Oberseite anfangen.
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Jetzt haben wir alle Polygone erstellt, die wir benötigen um die Motorhaube darzustellen.
Einige werden nun vielleicht sagen, dass diese Motorhaube noch gar nicht so aussieht, wie sie
soll und dass sie sich von den Referenzbildern unterscheidet. Das stimmt. Noch ist – bei
aktivierten Hypernurb – alles zu rund, und die Kante die sich durch die Motorhabe zieht sieht
man auch noch nicht wirklich. Weiterhin hat das „Blech“ noch keine Dicke, wie es in der
Realität ist.
Darum werden wir uns nun kümmern.
Um der Motorhaube eine Dicke zu geben werden wir uns mit dem Extrudieren-Tool
beschäftigen. Bevor wir dieses jedoch anwenden, müssen wir noch sichergehen, dass die
Normalen der Polygone alle in dieselbe Richtung zeigen. Die Richtung der Normalen kommt
auf die Reihenfolge an, wie man die Punkte eines Polygons miteinander verbindet. Die
Normale gibt außerdem die „Vorderseite“ eines Polygons an.
Um die Normalen alle gleich auszurichten wählen wir alle Polygone aus (Polygonmodus ->
Strg+A). Nun sollten die Normalen sichtbar sein. Mit einem Rechtsklick und „Normalen
ausrichten“ richten wir diese nun aus.
Idealerweise sollten nun alle Normalen „aus dem Wagen heraus zeigen. Ist dies nicht der Fall,
drehen wir die normalen noch einmal um (Rechtsklick -> Normalen umdrehen).
Um nun das Extrudieren – Werkzeug anwenden zu können, wählen wir alle Kanten aus, die
die Umrandung der Motorhaube bilden. Dabei sollten keine Kanten selektiert werden, die „in
die Motorhaube hineinragen“ sondern wirklich nur die äußersten Kanten. Weiterhin sollten
auf der Symmetrieachse keinerlei Kanten selektiert sein.
Nun nehmen wir das Extrudieren – Werkzeug (Shortcut: D). Dort stellen wir bei den
Attributen in den Optionen einen Offset von -10m ein. Der Wert kann variieren, je nachdem
wie dick das Blech werden soll. Das Vorzeichen spielt auch eine Rolle. Da die Normalen aus
dem Auto heraus zeigen, benötigen wir ein negatives Vorzeichen, da immer in Richtung der
normalen extrudiert wird. Nun klicken wir noch auf „Zuweisen“ und wir haben dem Blech eine
Dicke gegeben. Dies könnt ihr mit den neu erstellten Kanten noch einmal machen, um auch
diese Kanten noch einmal umzulegen.
Durch das Extrudieren liegen einige Punkte nicht mehr auf der Symmetrieachse. Dies führt zu
unschönen Artefakten. Um dieses Problem zu beseitigen, wählen wir alle Punkte aus, die auf
der Symmetrieachse liegen sollten und verfahren wie als wir die ersten Punkte gesetzt haben.
Wir stellen im Koordinaten Manger für den X – Wert bei Position und Größe eine 0 ein. Damit
haben wir das kleine Problemchen beseitigt.
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Jetzt haben wir allerdings immer noch das Problem, dass alles viel zu rund ist. Das werden wir
jetzt beseitigen. Dafür benutzen wir im Punktemodus das Messertool. Dies stellen wir um auf
den Modus „Loop“. Dies erspart uns einiges an Arbeit. Im folgenden Bild seht ihr mit bunten
Linien eingezeichnet wo ich die Schnitte setze. Um alle Ecken und Kanten scharf zu
bekommen müssen wir ein paar Schnitte tätigen.
Die gelben Linien zeigen an wo ihr schneiden müsst, damit ihr die Kanten, die auf der
Motorhaube entlanglaufen, scharf bekommt.
Die umlaufende blaue Linie geht natürlich auch auf der Rückseite weiter, läuft also wirklich
einmal um die Motorhaube herum.
Warum? Dies beruht auf einer einfachen Logik. Befinden sich 3 Punkte, die eine Ecke bilden,
in einem Hypernurb, so wird die Ecke abgerundet. Je dichter die 3 Punkte zusammen liegen,
desto schärfer wird die Ecke. Und genau das machen wir mit dem Messer. Wir schneiden an
den Kanten so entlang, dass wir dort zusätzliche Punkte erstellen und damit die Kanten scharf
bekommen.
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Solltet ihr alles richtig gemacht haben, habt ihr nun eine Motorhaube, die scharfe Kanten
besitzt, ziemlich genau auf die Blueprints passt und so aussieht wie sie soll.
Zugegeben, dieser Teil war sehr ausführlich. Ist aber zugleich auch dazu gedacht, euch einen
Einblick in meine Arbeitsweise zu geben und euch an die Arbeitsweise heranzuführen. Bei den
zukünftigen Teilen des Autos werde ich mich kürzer fassen und ein wenig schneller durch die
Erklärungen gehen.
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Modelling: Der Kotflügel
Wir haben im letzten Kapitel sehr ausführlich besprochen wie wir die Motorhaube des Audis
bauen. Als nächstes steht hier der Kotflügel an.
Damit wir einen sauberen Übergang zwischen der Motorhaube und dem Kotflügel
hinbekommen selektieren wir die Punkte der Motorhaube, die an der Kante zum Kotflügel
liegen.
Aus diesen selektierten Punkten erzeugen wir nun das neue Polygonobjekt für unseren
Kotflügel. Dazu trennen wir diese Punkte von der Motorhaube ab (Rechtsklick -> Abtrennen).
Nachdem wir die Punkte abgetrennt haben, finden wir im Objektmanager ein neues
Polygonobjekt unter unserem ersten Polygonobjekt (der Motorhaube). Da beide Polygonobjekt
den gleichen Namen haben, benennen wir das untere der beiden um in „Kotflügel“. Um besser
mit dem Kotflügel zu arbeiten und freie Sicht auf die Blueprints zu haben, deaktivieren wir die
Motorhaube für die Editoransichht.
Ab hier verfahren wir genauso wie bei der Motorhaube. Wir klonen diese Punkte und
verschieben diese so, dass sie wieder auf den markanten Linien des Blueprints liegen um den
Kotflügel zu formen.
Haben wir alle Punkte nach dem gleichen Prinzip wie bei der Motorhaube erstellt, dann sollte
es in etwa so aussehen wie auf den folgenden Bildern.
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Was bei dem Punkte setzen wichtig ist, vor allem hier am Kotflügel
bei den Rundungen des Radkastens, dass die Polygone die wir
setzen, so genannte „Loops“ bilden. D.h. Die Polygone sollten ohne
Unterbrechung oder Abweichungen den Linien des Autos folgen.
Dies kann man dadurch erreichen, dass man als erstes darauf
achtet, dass man nur Polygone mit 4 Punkten setzt. Durch 3Ecke
entstehen sowohl unschöne Artefakte im Hypernurb als auch der
Polygonfluss wird unterbrochen.
Wie auf dem Bild oben zu sehen, sind die Punkte, die den
Radkasten bilden, so angeordnet, dass die daraus resultierenden
Polygone sauber und ohne Unterbrechung den Bogen formen.
Genug der Theorie. Wir machen uns nun an das Verbinden der Punkte zu Polygonen. Hierzu
benutzen wir wieder das Brückentool und gehen genauso vor wie bei der Motorhaube.
Sind wir damit fertig, legen wir auch hier erst die Kanten um, bevor wir uns daran machen, die
scharfen Kanten und Details auszuarbeiten.
Auf dem nächsten Bild sehr ihr wieder die Stellen an denen ich die Schnitte mit dem Messer
ansetze, um die Kanten scharf zu bekommen und die Form klarer zu definieren.
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