3D Studio MAX Teil 1

Transcription

Einführung in 3D Studio Max
G.Hessler, Rechenzentrum
Rechenzentrum
Realisierung visueller Effekte durch
Modellierung und Animation mit
3D Studio MAX
Teil 1
Design (Objekterstellung),
Visualisierung (Szenen erstellen
und rendern) und Animation
Anforderungen an die Software
Rechenzentrum
Objekterstellung: fotorealistische Präsentation in Form, Material und Beleuchtung
Beispiel: Produktdesign, Konstruktion, Character-Design
Anforderungen Software
Rechenzentrum
Szenen erstellen und rendern: Anordnung von Objekten integriert in eine Umgebung
Beispiel: Illustrationen, Architektur, Lichtdesign
Rechenzentrum
Anforderungen an eine 3D Animations-Software
Animation und Videoerstellung
Beispiele:
Produktpräsentationen,
Ingenieurwesen,
Filmeffekte,
Trickfilme,
Character-Animation,
Audio-Synchronisation.
D:\kurs_3dsmax\3dsmax_tut\3dsmax8\Samples\Movies\Brokk.avi
USB=> votrag\3dsmax\Brokk.avi
Rechenzentrum
Anforderungen an eine 3D Animations-Software Rechenzentrum
D:\kurs_3dsmax\3dsmax_tut\3dsmax8/Tutorials\/mech_design/Suspen3.av
USB=> vortrag/3dsmax/Suspen3.avii
Anforderungen an eine 3D Animations-Software Rechenzentrum
Animation: Animation und Videoerstellung
Beispiele: Filmeffekte, Lichteffekte
D:\kurs_3dsmax\3dsmax_tut\3dsmax5/Tutorials/Space/Explosion.av
USB: vortrag/3dsmax/Explosion.avii
D:\kurs_3dsmax\3dsmax_tut\3dsmax8/Samples\/Movies\ufoChase
USB=> vortrag/3dsmax/ufoChase
Rechenzentrum
Animation: Charakter-Animation und Videoerstellung
Beispiel: Character-Animation mit Audio-Synchronisation
D:\kurs_3dsmax\3dsmax_tut\3dsmax8/Tutorials/character_animation/character_animation/Commander_Lake
USB=> vortrag/3dsmax/Commander_Lake
Rechenzentrum
Rechenzentrum
Übersicht
Objekterstellung
Lichteffekte
Materialzuweisung
Renderer
3D Studio Max Arbeitsoberfläche
Kraftfelder
(Space-Warps)
Animation
(kinematisch)
Partikelsysteme
Reaktoren
(physik. Animation)
bis 3DSMAX 2011
CharacterAnimation
Kameraperspektiven
Die Arbeitsoberfläche ab 3D Studio Max 2010
Rechenzentrum
Über den Willkommensbildschirm werden einführende Dokumentationen angeboten.
Ferner kann eine Datei
neu anlegt und eine existierende Datei geöffnet
werden. Weiter erhält man
eine Übersicht der zuletzt
geöffneten Dateien
Dateimenü mit Die
Symbolen (neu)
Arbeitsoberfläche ab 3D Studio Max 2010
Rechenzentrum
Menüleiste
Infoleiste
(neu)
Hauptsymbolleiste (ablösbar)
Werkzeugpalette (ablösbar
und expandierbar => Doppelbalken rechts)
Multifunktionsleiste (neu)
frei konfigurierbare Ansichten
Steuerung
der Arbeitsfläche
Zeitleiste mit
Animationssteuerung
Koordinatenanzeige
Die Arbeitsoberfläche bis 3D Studio MAX 2009
Hauptsymbolleiste
(ablösbar)
Rechenzentrum
Menüleiste
Werkzeugpalette ,
(ablösbar u.
expandierb.)
frei konfigurierbare Ansichten
Steuerung
der Arbeitsfläche
Animationssteuerung
Koordinatenanzeige
Hilfen zur Steuerung der Ansichten ab Vers. 2009/2010
Rechenzentrum
3 Fenstermenüs zur Einstellung der
Fensterkonfiguration, der Perspektive
und der Darstellungsart (ab 2010).
SteeringWheels sind kontextabhängige Navigations-Hilfsmittel zum Zoomen, Drehen und
Verschieben (mit gedrückter
Maustaste) und zum Wiederherstellen alter Ansichten (Konfiguration über Menü Ansichten).
View-Cube zur schnellen interaktiven Steuerung der Perspektive des
Ansichtsfensters. (Aktivierung über
Menü Ansichten).
Das 3d Studio MAX Quad-Menü
Rechenzentrum
Das Quad-Menü ist ein Kontextfenster, daß durch
Klicken auf ein Objekt oder den Fensterhintergrund
erzeugt wird.
Es stellt in Quadraten geordnet alternativ zu den
Werkzeugen der Hauptsymbolleiste (Transformationen, Auswahlmodi) diverse objektbezogene
Funktionen zur Verfügung.
Ferner ermöglicht es alternativ zur Auswahl über die
Modifikatoren-Liste eine schnelle Umwandlung von
parametergesteuerten Objekten in bearbeitbare
Netzobjekte.
Quad-Menü eines Polygon-Objektes
Das Fensteransichten konfigurieren (Versionen bis
3D Studio Max 2009)
Rechenzentrum
Über das Menü Ansichten (3D St. Max 2010)
können Einstellungen für das aktive Ansichtsfenster vorgenommen werden.
Spezifische Einstellungen für ein Fenster (Perspektive, Objektdarstellungen, Raster etc.) werden auch mittels Kontextfenster über der jeweiligen Fensterbezeichnung (Oben, Links
etc.) vorgenommen.
gelber Rand markiert das aktive Ansichtsfenster
Die Steuerung der Ansichtsfenster
Rechenzentrum
(alternative Steuerung: SteeringsWheels)
Zoom =>
vergrößert ausgewähltes Fenster,
Zoom alle =>
vergrößert alle Fenster,
Zoom Grenzen =>
Flyout =>
paßt Fenster an Gesamtszene an,
paßt Fenster an ausgewähltes Objekt an,
Zoom Grenzen alle =>paßt alle Fenster an Gesamtszene an,
Flyout =>
paßt alle Fenster an ausgewähltes Objekt an,
Zoom-Bereich =>
im aktiven Fenster Zoombereich vorgeben,
dynamisch im Perspektiv-Fenster,
Pan-Ansicht =>
Fenster verschieben,
Bogendrehung =
beliebig im Perspektiv-Fenster, in den
orthogonalen Fenster wird hierdurch die
Projektion verändert => benutzerdefiniert,
Fenster maximieren =>Schalter zur Ansicht eines oder aller
Ansichtsfenster.
Die Hauptsymbolleiste (1)
Rechenzentrum
beinhaltet Kommando-Editoren, Auswahl- und Transformations-Werkzeuge und bietet Zugriff
auf häufig genutzte Anwendungen (Materialeditor, Renderer). Zu einigen Symbolen
existieren über Flyouts anwählbare Erweiterungen und Kontextmenüs.
Kommando-Editor (rückwärts, vorwärts) gemäß Einstellung im Menü Anpassen (bis 2009),
2 Objekte im Sinne einer Hierarchie aneinander binden => vorwärtsgerichtete Kinematik
(Unterschied zum Gruppieren => ein neues Objekt ohne kinematischen Eigenschaften !),
an Space-Warp binden, dies sind nicht darstellbare (nicht renderfähige) Objekte (Kraftfelder,
Deformatoren, Deflektoren), die Partikelsysteme oder geometrische Objekte beeinflussen
können (s.a. Register: Erstellen => Objektkategorie Space-Warps oder im Erstellen-Menü),
Objekt nach Kategorien (Geometrien, Konturen, Licht etc.), Objekte direkt oder nach
Namen auswählen (zum Editieren aktivieren), Strg-Taste: mehrere Objekte auswählen,
Form des Auswahlbereichs und Art der Erfassung,
Rechenzentrum
Objekt-Transformationen => Translation => Verschieben eines Objekts auf der Ebene oder im
Raum.
In Verbindung mit der Shift-Taste können Objekte kopiert (voneinander unabhängig), geklont
(identisch bei Modifikationen (Instanz)) oder als Referenz (einseitige Abhängigkeit vom Referenzobjekt) erzeugt werden => nur bei Modifikatoren wirksam, nicht bei Transformationen !
Objekt-Transformation => Rotation => zwei- oder dreidimensionales Drehen eines Objekts,
Objekt-Transformation => Skalieren => Größenänderung eines Objekts gleichmäßig (im
Raum über 3D Transformationsdreieck), ungleichmäßig (2D Transformationsdreieck in
beliebiger Ebene, Stauchen ( 2D Transformationsdreieck bzgl. beliebiger Ebene - Volumen
konstant),
verschiedene Koordinatensysteme, (rot: x-Achse, grün: y-Achse, blau: z-Achse), aktive Achse
oder Fläche gelb - Standard: Ansicht: x,y - Fensterebene im jeweiligen Fenster, Welt: fensterunabhängig x,y horizontal, z vertikal, lokal fensterunabhängig und objektspezifisch transformierbar,
Bildschirm: Ausrichtung nach Ebene des Perspektiv-Fensters u.a.,
Rechenzentrum
Drehmittelpunkte: bei Rotation und Skalierung von mehreren aktiven Objekten => transformiert jedes Objekt individuell, Auswahlmittelpunkt: transformiert um die gemeinsame Auswahlmitte der n Objekte (geometrische Mitte), Mittelpunkt der Transformationskoordinaten: der Mittelpunkt um den die n Objekte rotieren sollen, ist über das Translationswerkzeug
frei einstellbar (man verschiebt die ausgewählten Objekte bzgl. des Koordinatensystems).
Auswählen und Manipulieren: hierüber werden
1) bestimmte Objekte aktiviert, über die andere Objekte manipuliert werden können (z.B.
Schieberegler im Register Erstellen => Helfer => Manipulatoren). Die Verbindung zwischen
Manipulator und Objekt erfolgt über das Vernetzungswerkzeug im Menü Animation.
2) interaktiv die Hotspot / Falloff Einstellung bei Zielspotlicht variiert.
Tastaturbefehle übergehen: mit diesem Schalter werden die Tastaturbefehle aktiviert /
deaktiviert. Tastaturbefehle (Buchstaben auch in Verbindung mit Steuerungstasten) werden im
Menü Anpassen über Benutzeroberfläche anpassen => Tastatur definiert.
Rechenzentrum
Objektfänge richten beim Erstellen und Transformieren Objekte am Raster (Standard) aus oder
werden zum Ausrichten an anderen Objekten (Scheitelpunkten, Kanten etc.) genutzt => Rasterund Objektfang einrichten => Objektfang/Grundraster im Menü Ansichten oder RM auf Objektfangtaste,
2D Objektfang richtet Objekt auf Grundraster bzw. auf aktivierter Rasterebene aus (Register:
Erstellen, Objektkategorie: Helfer => Rasterebene), 3D aktiviert Objektfang bzgl. anderer
Objekte (z.B. an Scheitelpunkten), 2,5D richtet ein Objekt an Scheitelpunkten oder Kanten der
Projektion eines anderen Objekts ohne Verbindung aus (z.B unterhalb einer Rasterebene),
Winkelfang rastert den Drehwinkel bei Rotationen (s.a. Koordinatenanzeige),
Prozentschritte rastert die Skalierung bei Objekttransformationen (s.a. Koordinatenanzeige),
Zahlenauswahlfeld rastert Schrittweite für alle Zahlenregler neben den numerischen Eingabefeldern (Menü Anpassen => Einstellungen),
Über benannte Auswahlsätze können beliebige Objekte für eine Auswahl zusammengefaßt
und benannt werden (unabhängig von einer Objektkategorie).
Rechenzentrum
Spiegeln von Objekten um Achsen und Ebenen,
Ausrichtung von Objekten aneinander, Ausrichten eines Objekts an einer Lichtquelle, einer
Kamera oder einer Koordinatenrichtung, Glanzpunkte setzen (Menü Extras => Ausrichten),
Layer-Manager filtert in Layern angeordnet Szene-Objekte bzgl. der Attribute Verdecken,
Einfrieren (nicht editierbar), Rendern, indirekter Beleuchtung (Radiosity), Farbzuweisung,
Graphit-Modellierungshilfsmittel blendet die Multifunktionsleiste zur Polygonbearbeitung
unterhalb der Hauptsymbolleiste ein oder aus.
Kurveneditor ermöglicht bei nicht parametergesteuerten Animationen das Editieren der Keys
von Bewegungsbahnen. Im Menü Diagramm-Editoren findet man die Editoren Spuransicht =>
DopeSheet und => neue Spuransicht. Hierüber können Audioclips eingebunden werden.
schematische Ansicht zeigt in Form eines Flußdiagramms Objekte und ihre Abhängigkeiten, dies ist primär ein Werkzeug zur Analyse von 3D Max Szenen.
Rechenzentrum
Material-Editor ermöglicht das Zuweisen von Maps oder Materialien aus den umfangreichen
Material-Bibliotheken. Detaillierte Erörterungen folgen weiter unten
Renderer einrichten (ActiveShade-Vorschau und Produktion) mit Rollout zur Bereichsauswahl (bei Einstellung Produktion) erzeugt auf der Grundlage einer 3D Szene ein Bild oder
einen Film ( Animation). Alle Effekte wie Beleuchtung, Materialien, Umgebungsparameter
(z.B. Schatten Atmosphären-Eigenschaften) werden berechnet, Erörterungen hierzu folgen
ebenfalls weiter unten,
Schalter zum Aktivieren / Deaktivieren des Rendererfensters,
Schnellauswahl des Renderer gemäß den Einstellungen von 'Renderer einstellen' für FilmProduktion oder für Einzelbilder (Produktion oder ActiveShade) zur Szenekontrolle gemäß
Position des Zeitschiebers.
Register:
Register
Rechenzentrum
Erstellen, Ändern, Hierarchie, Bewegung, Anzeige,
Dienstprogramme,
Objektkaterogien zum Register Erstellen:
Geometrie, Konturen, Licht, Kamera, Helfer, Space-Warps, Systeme,
Rollout zu Geometrie-Objekten:
Grundkörper, erweiterte Grundkörper, zusammengesetzte Objekte
Partikelsysteme, Patchraster, NURBS-Flächen, Türen, Fenster, AEC
erweitert, Treppen, u.a.,
Objekte zu =>Erstellen => Geometrie=>Grundkörper =>Quader
ausgewählt,
Objektname und Farbe
Standard z.B. Quader01 und zufällige Farbe,
Parameterangaben mit diversen Rollouts:zum Objekt Quader.
Register:
Register Erstellen, Ändern, Hierarchie, Bewegung, Anzeige, Dienstprogramme
Rechenzentrum
Register Ändern
Beispiel:
zuvor erstellter Quader:
Ändern ermöglicht das
Hinzufügen weiterer
Objektmodifikatoren
über das Rollout Modifikatoren-Liste (hier: Biegen)
sowie ein nachträgliches
Verändern der
Objektparameter
durch Anklicken des jeweiligen Modifikators (hier
Quader).
Beispiel:
zuvor erstelltes Zielspotlicht:
Ändern ermöglicht das
nachträgliche Verändern
komplexer Objektparameter über diverse
Rollouts.
Objektbibliothek (Register: Ändern)
Rechenzentrum
Modelle der Objektmodifikation
Erstellung => Basisobjekte
Geometrie-, Kontur- und zusammengesetzte Objekte
Positionieren und Skalieren
Parametrische Modellierung
Objekt parametergesteuert
modifizieren
Anwenden parametrischer
Modifikatoren (Biegen, Rauschen, Verjüngen, Schmelzen
u.a.)
Arbeiten mit Netzen
Objekt in Netz, Polygon,
Patch oder bearbeitbaren
Spline umwandeln
Scheitelpunkte, Kanten,
Flächen, Polygone individuell bearbeiten und
weitere Netz-Modifikatoren
anwenden (MeshSmooth,
MultiRes u.a)
Rechenzentrum
Register: Ändern
Modifikatorenliste
Modifikator 'Bearbeitbares Netz'
Parameter zum
Modifikator:
bearbeitbares
Netz mit Rollouts
aktives
Objekt
kontextabhängiges Quad – Menü
(beinhaltet wichtige Funktionen der Werkzeugpalette insbesondere Konvertierungen)
Register:
Rechenzentrum
Register Hierarchie
Hierarchie beinhaltet die Register:
Verknüpfungs-Info
die Einschränkung von Freiheitsgraden bei Objekttransformationen,
inverse Kinematik
Wechselwirkung zwischen Systemkomponenten => siehe nachfolgende Folie,
Drehpunkt
der Drehpunkt (Drehung, Transformation) eines Objekts oder einer
Objektgruppe wird durch direkte Drehpunkt-Veränderung oder
durch Objektverschiebung eingestellt,
bei verknüpften Objekten erfolgt durch ' Nur Hierarchie beeinflussen' eine Drehung der verknüpften Objekte um das ReferenzObjekt unter Beibehaltung der relativen Ausrichtung.
Register:
Rechenzentrum
=> abhängige Objekte
werden zunächst dem
Stammobjekt zugeordnet (vorwärtsgerichtete Kinematik mittels
Objektverknüpfung),
Die inverse Kinematik legt eine rückwärtsgerichtete
kinematische Interaktion (Kette) fest.
=> zur Berücksichtigung
der inversen Kinematik
zwischen den Objekten
bis hin zum Stammobjekt
werden diese aneinander
gebunden (Binden),
=> interaktive IK aktivieren (Animationsmenü
=> IK-Berechnung) und
ggf. Beschränkungen
einfügen (Drehgelenke
(VA-Standard) und Gleitgelenke (VU)).
Beispiel: Bones-Kette aus Zylindern, s.a. Menü Erstellen=>
Systeme=> Bones IK-Kette
Register:
Register Erstellen, Ändern, Hierarchie,
Bewegung, Anzeige, Dienstprogramme
Rechenzentrum
Über das Register Bewegung werden Bewegungsabläufe
(Animationen) gesteuert.
Bewegungsbahnen:
der mit Auto-Key über die Keys erstellte Pfad kann entweder mittels Kurveneditor angepaßt oder nach Anwahl des Unterobjekts
Key direkt editiert werden (Keys hinzufügen,verschieben, löschen),
Parameter:
die Bewegung eines Objektes kann über sog. Controler z.B. einem
Spline zugewiesen werden (Pfad-Controler). Weitere Controler
sind u.a.: Position (Key erstellen), Audio (Klang anbinden),
Rauschen (unregelmäßige Bewegungen).
Einem Objekt kann direkt nur ein Controler zugewiesen werden.
Sind weitere Controler erforderlich, so werden diese zunächst
Dummy-Objekten zugewiesen, die dann mit dem Objekt verbunden werden.
Keys erstellen Standard-Einstellung: Positions-Controler (Zeitmarken => PRS Parameter => Positions-, Rotations- und
Skalierungskeys werden an gewählter Position erstellt.)
Register:
Rechenzentrum
Das Register Anzeige beinhaltet div. Rollouts.
Anzeigefarbe:
Farbe von Drahtgitter- und facettierten Modellen,
Verdecken nach Kategorien:
Ausblenden bestimmter Objektkategorien,
Verdecken nach Auswahl oder Namen:
Ausblenden von Objekten,
Einfrieren nach Auswahl oder Namen:
Objekte sind sichtbar, können jedoch nicht editiert
werden,
Anzeige-Eigenschaften:
was wird objektbezogen angezeigt (Darstellungart, Bewegungsbahn, Farbe beim Einfrieren etc. ),
Verbindungsanzeige:
miteinander verbundene (gruppierte) Objekte werden
markiert.
Register:
Rechenzentrum
Das Register Dienst-Programme beinhaltet über den
Button 'Weitere' div. Programme und die Vorgaben:
Medienbrowser:
zeigt MAX-Dateien an,
Kameraanpassung:
Ausrichten einer Kamera auf ein Merkmal (KamPunkt über
Kameraanpassung unter Helfer) in einer realen Filmszene
s.a. unter weitere Dienstprogramme => Kameraverfolgung,
Messen
Objektkoordinaten und Maße,
MAXScript:
Erstellen und Ausführen von MAXScripten,
Reactor (bis 3DSMAX 2011):
nicht kinematische Bewegungen; reactor berechnet
Interaktionen zwischen Objekten mit Hilfe einfacher
physikalischer Modelle.
Objektbibliothek (Register: Erstellen) (1) Rechenzentrum
Objektkategorie Geometrie mit Rollouts:
Grundkörper (Quader, Kugel, Kegel, Zylinder, Rohr, Torus etc.),
erweiterte Grundkörper (Spindel, L-Ext, C-Ext, Hedra, Ringwelle etc.),
zusammengesetzte Objekte (Morphen, Verbinden, Kombinieren (Bool'sch), Loft-Extrusion,
Blob-Netz u.a.) => mehrere Objekte kombinieren,
Partikelsysteme => nachfolgende Folie,
Patchraster => Quad- und Tri-Patche sind flexibel bearbeitbare Ebenenobjekte zur
Erstellung von Topographien. Anwendung des Modifikators: bearbeitbares Patch bietet die
zusätzliche Unterobjekt-Ebene: Haltepunkte,
NURBS-Flächen => Punkt- und CV-Oberflächen (Non Uniform Rational Basis-Splines mit
Control Vertices) ermöglichen eine Bearbeitung von Flächen über den Modifikator: bearbeitbare NURBS auf Basis der Control Vertices. (Vergl. auch NURBS-Kurven => Konturen),
AEC Erweiterungen (Pflanzen, Mauer, Zäune), Dynamikobjekte (Feder, Dämpfer), Türen,
Fenster, Treppen.
Objektbibliothek (Register: Erstellen) (2)
Objektkategorie Geometrie mit Rollouts:
Rechenzentrum
Partikelsysteme
über Partikelsysteme werden fluide Materialien (Rauch, Wasser) dargestellt,
● Partikelsysteme sind animierte, an Emitter bzw. Container (Wolke, Schwarm) gebundene
Objekte,
● Teilchenadhäsion wird über sog. Blob-Netze realisiert.
●
PF-Quelle (Partikelfluß-System) => integrierte Steuerung alternativ zur Werkzeugpalette über
eine Partikelansicht (nachfolgende Folie) inklusive aller Modifikatoren (SpaceWarps u.a.),
P-Wolke, an Geometrie gebundene stationäre Partikelwolke oder Fluß von Partikeln durch den
Raum (Partikelgeschwindigkeit > 0) (Schwarm => Partikelinstanz mit Ausbreitungsvektor),
PAnordnung, Partikel werden in einem Geometrieobjekt z.B. an Scheitelpunkten stationär
angeordnet (Geschwindigkeit=0) oder von diesen emittiert (Geschwindigkeit > 0),
Super-Gischt, punktförmige Quelle (Fontäne, Rauch),
Gischt, Emitter für Tropfen,
Schnee, Partikel-Emission (Konfetti) ähnlich dem System Gischt ohne Mapping,
Schneesturm, Weiterentwicklung des Systems Schnee z.B. Partikelwolke folgt Pfad.
Partikelquelle:
hier wird nur die
Emittergröße
und die Emitterform festgelegt.
Alle weiteren
Angaben erfolgen durch Aktivierung der
Partikelansicht.
Rechenzentrum
Werkzeugpaletten
zu verschiedenen
Partikelsystemen
Partikelwolke:
hier kann ein
beliebiger
Container
zugewiesen
werden. Zur
Partikelbewegung müssen
weitere Kräfte
(z.B. Wind)
eingebunden
werden.
Partikelanordnung:
Objekt emittiert
Partikel über die
Fläche, Scheitelpunkte etc.. Partikeltyp: Standard
oder Instanzen.
Rechenzentrum
Partikelansicht
Dialogfenster des Objekts 'PF-Quelle', über
das in Form eines Flußdiagramms alle relevanten Effekte (Teilchenzahl, Zeitabhängigkeiten, Geschwindigkeit, Kräfte u.a.) gesteuert werden können.
Parameter eines Operators
optional aktivierbare
Operatoren (ziehen)
Partikelquelle
auf die Partikelquelle wirkende Operatoren
Operatorbeschreibung
Reservoir verfügbarer Operatoren
Rechenzentrum
Objektkategorie Kontur mit Rollouts:
Splines: (Linie, Rechteck, Ellipse, Text, Stern etc.) => Die Bearbeitung erfolgt nach
Umwandeln in bearbeitbare Splines im Register Ändern und ggf. durch Anwendung weiterer
Modifikatoren.
Beispiele: Texterstellung und Anwendung des Modifikators Extrusion z.B. für Betitelungen,
Umwandlung von 2D Splines mittels Drehverfahren in 3D Objekte
Anwendung des Modifikators Oberfläche auf Flächen-Splines (Zellen).
erweiterte Splines (U-Profil, T-Kurve, MRechteck, Flansch => geschlossene Splines mit
vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten (z.B. Wände, Berandungen). Die Bearbeitung erfolgt wie
analog zu den Basis-Splines.
NURBS (Non Uniform Rational B-Splines) Punktkurve => Kurvenform wird ausschließlich über
die Position der Control Vertices festgelegt, CV-Kurve => Kurvenform wird ausschließlich über
die Knoten des Kontroll-Polygons festgelegt. Die Objektbearbeitung erfolgt im Register Ändern
(Unterobjekte wählen) nach Umwandlung in ein bearbeitbaren NURBS.
Rechenzentrum
Objektkategorie Licht mit Rollouts:
Standardlicht
Ziellicht (Lichtkegel editierbar),
freies Spotlicht (Lichtkegel fixiert),
Omnilicht (alle Richtungen),
freies Richtungslicht (paralleles Licht ),
Zielrichtungslicht (paralleles, ausrichtbares Licht => Sonnenlicht),
Himmelslicht (diffuses Streulicht aus dem oberen Halbraum),
mr-Flächenomni (mental-ray Renderer Volumenlicht) u.a.).
Viele Lichteffekte (Schatten, Fallout, Nebel etc.) werden nur bei der Bildberechnung (Rendern)
interpretiert und sind im Arbeitsfenster nicht oder nur grob erkennbar.
photometrisches Licht (reales Licht)
spezifierbare Lichtenergiewerte (Lumen, Lux, Candela) und erweiterte Parameter.
Rechenzentrum
Werkzeugpaletten Licht:
Standardlicht
photometrisches Licht
Rechenzentrum
Objektkategorie Kamera
Eine Szene kann statisch oder animiert durch eine Kamera betrachtet werden. Dies wird über
Kamerafenster realisiert.
Zielkamera => ermöglicht das Positionieren einer Kamera und eines Zielpunkts,
freie Kamera => ist eine frei ausrichtbare Kamera.
Rechenzentrum
Objektkategorie Helfer mit Rollouts:
Standard
Dummy-Objekte können mit sichtbaren Objekten verknüpft werden, hierdurch werden
komplexe Bewegungsabläufe realisiert,
Punkt-Objekte dienen u.a. zum Ausrichten von Objekten,
Rasterobjekte sind Referenzflächen innerhalb einer Szene für die Objekterstellung,
Bandmaß, Winkelmesser und Kompaß ermöglichen das Ausmessen und Ausrichten
einer Szene,
Kameraanpassung
Objektausrichtung in Videosequenzen,
Manipulatoren
Schieberegler, Ebenen- Raumwinkelregeler =>interaktive Steuerung von Animationen,
Reaktor (bis 3DStudioMax Vers.2009)
(RBCollection, SBCollection, CLCollection u.a => Zuweisung physikalischer
Eigenschaften).
Rechenzentrum
Objektkategorie Space-Warps (1)
Space-Warps beeinflussen die Bewegung von Partikeln (Kräfte), beschreiben
Wechselwirkungen zwischen Partikeln und Objekten (Deflektoren) oder verändern
die Form von Objekten (Verformer).
Kräfte
(werden an emitierende Partikelsysteme gebunden),
Schwerkraft, Wind (Verdriftung), Wirbel (ortsabhängiges Drehmoment), Motor (Drehmoment ortsabhängig und periodisch), Pfad folgen (Partikelschwarm), Widerstand
(Dichte), Partikelbombe (löst zu vorgebener Zeit und positionsabhängig eine
Partikelexplosion aus).
Rechenzentrum
Modellierung einer Partikelquelle (Gischt) mit Space-Warps unter Einbeziehung von
Schwerkraft, Wind und einem Deflektor.
Schwerkraft
Wind
animierte Partikelquelle
Deflektor
Rechenzentrum
Space-Warps beeinflussen die Bewegung von Partikeln (Kräfte), beschreiben
Wechselwirkungen zwischen Partikeln und Objekten (Deflektoren) oder verändern die
Form von Objekten (Verformer).
Deflektoren
Deflektor, PDynaflect, POmniflect u.a. reflektieren und absorbieren Partikel,
Geometrisch / Verformbar
werden an Geometrien gebunden, sind ortsabhängig und in der Wirkung abhängig von der
Objektsegmentierung,
Welle (Richtungswelle), zentrische Welle (Ringwelle) => wirken auf eine Oberfläche, Bombe
(animierter Zerfall eines Objektes in Segmente),
Freiform-Deformatoren: FFD-Quad, FFD-Zyl: durch Modifikation der Steuerpunkte des
rechteckigen oder zylindrischen Freiform-Deformators wird das angebundenen (Netz)-Objekt
verformt.
Rechenzentrum
Modifikator basierend
erstellt Space-Warp Quader, der für Netzobjekte Modifikationsmöglichkeiten analog zu
den Modifikatoren für geometrische Objekte bietet.
Biegen, Verjüngen, Schrägstellen etc.,
Objektkategorie Systeme:
Standard
Bones (verknüpftes System mit inverser Kinematik) ,
Biped (variierbares Gerüst zur Figurenanimation),
Tageslicht (orts- und zeitabhängiges über einen Kompaß ausrichtbares paralleles
Himmelslicht), geographisch konfigurierbar über das Register Bewegung
Sonnenlicht (gerichtetes Licht (Schatten !)).
Rechenzentrum
Spezialwerkzeuge
Animation
Materialeditor
Rendern
Steuerung einer Animation
Rechenzentrum
Jedem Objekt wird bei der Erstellung ein Positions- Rotations- und Skalierungskey
(PRS-Parameter) zugewiesen. Bei der Animation werden über die Schalter 'AutoKey'
oder 'Key einstellen => Keys' weitere PRS-Keys generiert und miteinander verbunden.
Alternativ kann die Animation auch über Parameter gesteuert werden.
Keys generieren
Schalter Autokey ein =>
Zeitschieber auf neue Zeit und Objekt auf den zugehörigen Ort positionieren.
oder
Schalter Key einstellen => an jeder gewünschten Position des Objekts die Taste Key
drücken.
Parametersteuerung
zu animierendes Objekt auswählen und im Register Bewegung => Parameter PRSKeys (z.B. Position) wählen, Controler zuweisen (Pfadbeschränkung, Rauschen,
Oberfläche etc.) und Parameter einstellen,
oder
im Menü Animation Untermenü Beschränkungen aufrufen.
Rechenzentrum
Editieren einer Animation
Keys editieren
=> Die Bearbeitung der Keys erfolgt über den Kurveneditor, über das Kontextmenü
der Keys auf der Animationssteuerung unterhalb der Arbeitsfläche oder direkt im
Register Bewegung => Bewegungsbahnen bei aktiviertem Unterobjekt Key.
Parametersteuerung
=> Bei parametrisierten Animationen müssen die entsprechenden Parameter (z.B. Pfad,
Partikelbewegungen, Kraftfelder) editiert werden (keine Keys !)
Hinweis
Da einem Objekt direkt nur ein Controler zugewiesen werden kann, erfolgt die Koppelung mehrerer Controler an ein Objekt (z.B. mit Rauschen-Controler) über die Verknüpfung mit einem Dummy-Objekt (z.B. mit Pfad-Controler) oder über das Animationsmenü (z.B. Positions-Controler Rauschen).
Controler können im Rollout Positionsliste des Registers Parameterbewegungen gelöscht werden.
Steuerung einer Animation
mittels Kurveneditor (Key-Bearbeitung)
Rechenzentrum
Mind. 2 Zustände (Transformation, Rotation, Skalierung, Modifikation) müssen definiert werden. Jeder Zustand wird durch einen Key fixiert. Dazwischen werden die Bewegungen interpoliert. Zur Bearbeitung von Animationen existierend ferner im Menü Diagramm-Editoren den
Dope-Sheet-Editor und eine neue Spuransicht.
Standardaufzeichnung: 100 Frames, 16 Frames/Sekunde. Das Zeitfenster kann frei konfiguriert werden.
Mit dem Kurveneditor können Animationen bearbeitet werden:
Rechenzentrum
Szene-Materialien
Material (keine
Maps !) ausgew.
Objekt zuweisen
Material- u.
Mapbibliothek
aufrufen
Material-Shader
Shader-Parameter
div. Maps
Materialeditor (1)
Seit Version 2010 wird über das RendernMenü ein kompakter und ein erweiterter
Materialeditor zur Verfügung gestellt.
Über die Symbolleiste wird der erweiterte
Materialeditor geladen. Beide Editoren findet
man im Rendern-Menü.
kompakter Materialeditor
Materialien haben jeweils unterschiedliche
Oberflächeneigenschaften. Diese werden
über die Shader-Parameter und verschiedene
Maps (s.a. Rollout Maps) definiert (Standard:
Streufarben-Map).
Einem ausgewählten Objekt wird das zuvor
auf einer Musterkugel generierte Material
zugewiesen.
Rechenzentrum
Szene-Materialien
Material (keine
Maps !) ausgew.
Objekt zuweisen
Material- u.
Mapbibliothek
aufrufen
Material-Shader
kompakter Materialeditor (2)
Über ein Shader-Rollout können unterschiedliche Material-Shader ausgewählt werden
(Blinn, Multilayer, Metall, Transluzenz etc.).
Eine geeignete Auswahl ist zum Rendern
wichtig. !
Der Materialeditor verfügt über verschiedene Rollouts zur Steuerung der Shaderund Materialeigenschaften. (Standard: Grundparameter-Ebene).
Materialien können selbst entwickelt oder
aus Bibliotheken ausgewählt werden.
Shader-Parameter
div. Maps
Rechenzentrum
Materialdarstellung
Anzeige des
ausgewähltenMaterials
Materialbibliothek
Erstellung neuer Materialien
Material-Texturen
oder Bitmaps
Filter
Material/Map Bibliothek
Es werden diverse Materialbibliotheken
bereitgestellt.
Materialien werden über objektspezifische
Map-Koordinaten (UVW) auf einem Objekt
abgebildet und positioniert (Modifikator: UVWzuweisen notwendig !).
Eine separate Zuweisung der Map-Koordinaten
kann über den Modifikator UVW-Zuweisen
erfolgen.
Rechenzentrum
kompakter Materialeditor (3)
- Weiterbearbeitung zugewiesener Materialen Nach der Auswahl eines Materials (Textur) erscheint dieses auf
der zuvor ausgewählten Musterkugel und kann durch Ziehen mit
der Maus oder dem Schalter 'Material der Auswahl zuweisen'
auf ein ausgewähltes Objekt der Szene übertragen werden,
Nach Auswahl eines dem Material zugeordneten Maps wird im
Materialeditor eine 2. Ebene (Map-Ebene) für eine weitergehende Map-Bearbeitung angezeigt (UVW Koordinaten).
Zwischen den beiden Ebenen des Materialeditors (Materialund Map-Ebene) kann gewechselt werden.
Einem Objekt können verschiedene Materialien zugewiesen
werden. Hierzu müssen vor der Materialzuweisung die
entsprechenden Flächen (Polygone) ausgewählt werden.
Über Material-IDs können unterschiedliche Materialien auf
einem Objekt positioniert werden (Multilayer-Maps).
erweiterter Materialeditor (1)
Rechenzentrum
Seit Version 2010 wird über das Rendern-Menü ein kompakter und ein erweiterter Materialeditor zur Verfügung gestellt. Der erweiterte Materialeditor wird über die Symbolleiste
geladen.
Der erweiterte Materialeditor ist
untergliedert in:
Material/Map-Übersicht zur Auswahl von Maps und Materialien inklusive der Zuweisung von Beispielfeldern.
Ansicht erzeugt für jedes Material bzw. für jede Map ein Objekt.
Alle Objekte können expandiert
und über die Entf-Taste wieder
gelöscht werden. Die expandierte
Form zeigt die Objekteigenschaften an.
Über die Verbinder können die
Objekte über die Maus mit Szenematerialien oder einem Beispielfeld verbunden werden.
erweiterter Materialeditor (2)
Rechenzentrum
Navigator gibt den Inhalt des Ansichtsfensters wieder.
Nach Anklicken einer Objekteigenschaft erfolgt über den Materialparametereditor die Parameterzuweisung.
Im Register Maps werden für die
verschiedenen Kategorien Maps
zugewiesen.
Durch Anklicken des Map-Typs
können die zugeordneten Mapparameter modifiziert werden.
Die Palettenauswahl kann im Menü
Extras verändert werden.
Zur Auswahl, Objektanordnung und
Darstellung in Ansichtsfenster
stehen verschieden Symbole zur
Verfügung.
Rechenzentrum
Rendern von Modellen und Animationen
In den Arbeitsfenstern (Einstellung: Glatt + Glanzpunkte)
können wegen des Rechenaufwandes nur grobe Abbilder
einer Szene wiedergegeben werden.
Renderer berechnen die korrekte Illumination, exakte
Materialeigenschaften und berücksichtigen alle Umgebungsparameter einer Szene (rechenintensiv !).
Register des Dialogfensters 'Rendern':
Allgemein: Zeitausgabe, Ausgabegröße, Optionen,
Rendererauswahl,
Renderer: Filteroptionen, Bewegungsunschärfen etc.,
Erweiterte Beleuchtung: Photometrie mit Radiosity
(Raumreflexionen),
Raytracer: Strahlentiefe und div. Raytracing-Module
(Material, Reflexion, Refraktion, Umgebungseigenschaften, spezielle Effekte).
Rechenzentrum
Rendern von Modellen
über das Menü 'Rendern' können weitere
nur beim Rendern sichtbare Parameter
(Oberflächen, Schatten u.a.) aktiviert
werden:
Umgebung: Hintergrundfarbe, HintergrundMaps, Nebel, Feuer, Volumenlicht etc.
PS: Hintergrund-Maps für die Arbeitsfenster
werden über das Menü: Ansichten eingeblendet.
Effekte: Linsen, Bewegungsunschärfe,
Tiefenschärfe etc.
Weitere 3d Max Werkzeuge
Rechenzentrum
Anordnungen erstellen
Das Werkzeug Anordnung im
Menü 'Extras' erstellt auf der Basis
ausgewählter Objekte eine Anordnung im ein,- zwei- und dreidimensionalen Raum.
Die Objekte können verschoben,
gedreht und skaliert werden.
Über die Anordnungsmaße wird
eine ein,- zwei- und dreidimensionale Anordnung erstellt, die dann
gemäß der 1D-Anordnungsanzahl
transfomiert wird. Die Anzahl zählt
inklusive des Referenzobjekts.
Es sind die Bildschirmkoordinaten
des aktiven Fensters (x-y Ebene
relevant.
Eine Vorschau kann aktiviert werden.
Rechenzentrum
Weitere 3d Max Werkzeuge
Momentaufnahme
Container
Das Werkzeug Momentaufnahme
im Menü 'Extras' erstellt bei
Animationen eine Momentaufnahme
eines ausgewählten Objekts. Das
ausgewählte Objekt kann hierbei als
Kopie, Klon oder Referenz generiert
werden.
Das Werkzeug Container im Menü
'Extras' ermöglicht Szeneinhalte in
logischen Gruppen zu organisieren.
Die Szeneinhalte können separat
abgespeichert und
Zugriffsbeschränkungen definiert
werden.
1. Container aus Auswahl erstellen
2. über die Werkzeugpalette
Container speichern
3. Dateityp .maxc
4. Container öffner
5. Container entladen
Rechenzentrum
Behandelte Themen des 1. Teils
Objekterstellung
parametrisch
Zuweisung
einfacher Materialien
Lichteffekte:
einfaches Licht
Grundlagen des
Renderns
einfache
Partikelsysteme
Einführung in die
Space-Warps
Animation
(kinematisch)
direkt über Keys sowie
parametergesteuert
Kameraperspektiven:
Zu behandelnde Themen im 2. Teil
Objekterstellung:
Arbeiten mit Netzen
Character-Animation:
Arbeiten mit Bones
und Bipeds
Animation
(kinematisch mit
inverser Kinematik)
Rechenzentrum
Lichteffekte:
photometrisches und
globales Licht
spezielle Werkzeuge:
Hair, Cloth
Anwendungen:
Architektur,
Bebauungen,
Maschinenbau,
Film
Rechenzentrum

3D Studio MAX Teil 1

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