Bones sind "Deformer". Sie sind für die Einbindung in eine Hierarchie gedacht und können daher nicht "allein" wirken. Sie sind der Grundstein für ein anzulegendes "Skelett". Das Modul MOCCA von maxon beinhaltet bedeutend mehr und konfortablere Möglichkeiten zur Erstellung und Steuerung von Bones. Aber das Grundobjekt der Bone, der Deformer, ist identisch.






Null- Bones sind unser "Null- Objekt" in MOCCA. Die Null- Bones sind Bones ohne Einfluß auf die zugehörige Körpergeometrie. Sie besitzen eine "Null- Länge" und agieren als Überobjekt, ohne die Wirkungsweise der übrigens Bones zu beeinflussen. Mit diesem setzen wir einen neuen "Dreh- und Angelpunkt", von dem aus mit neuen Rotationswerten weitergearbeitet werden kann. Ein Null- Objekt darf allerdings innerhalb eines Knochengerüstes nicht eingesetzt werden, da die Bones- Hierarchie dieses nicht akzeptiert und ausschließlich mit MOCCA- Werkzeugen gearbeitet werden darf.






Das Rig ist ein komlettes IK- Gerüst (Inverse Kinematik). Es enthält alle Bones und Steuerelemente zur Animation des Meshes. Dazu zählen nicht nur die Bones und deren "Verkettung", sondern auch die Wichtung der Einflussbereiche, PoseMixer- und/oder XPresso- Daten zur Steuerung von verschiedenen Körperstellungen etc. Das kleinste Rig besteht also zumindest aus zwei verketteten/ hierarchisierten Bones. Wenn nur ein Bone eingesetzt wird, handelt es sich schlicht um ein reines Deformations- Objekt.






Bones zu beschränken bedeutet, ihren "Einwirkungsbereich" an einem Objekt abzugrenzen. In Cinema4D gibt es verschiedene Arten, Bones zu beschränken, wobei das MOCCA- Modul eine spezielle Variante enthält.

1. Arbeiten mit Wirkungsradien
Das betreffende Bone wird selektiert und im Objekt- Manager "Radius begrenzen" aktiviert. Der Bone enthält ein kapselartiges Hilfsobjekt mit Anfassern, an denen der Radius auch interaktiv eingestellt werden kann. Es werden zwei Radien sichtbar; der minimale und der maximale Radius. Innerhalb des minimalen Radius wird das übergeordnete Objekt gedreht und nicht verzerrt. Außerhalb des maximalen Radius erfolgt keine Drehung oder Verzerrung. Das Besondere ist der Bereich zwischen den beiden Radien, wo das Objekt gedreht und verzerrt -also weich "übergeblendet" wird. Sobald innerhalb eines Bones- Setup bei einem Bone die Wirkungsradien aktiviert werden, muss es bei den anderen auch erfolgen!

2. Arbeiten mit Selektionen
Auch hier geht es darum, Bones nur auf einen vorgegebenen Bereich wirken zu lassen und Überlappungen auf andere Teile zu vermeiden. Dazu werden einzelne Punkte-/Kanten- oder Polygonselektionen angelegt. Die angelegten Selektionen werden "einfroren" (genau wie bei der Texturierung mit verschiedenen Materialien...) Es können Polygone, Kanten oder Punkte-Selektionen eingefroren werden. Nach der Benennung der Selektionen wird pro Bone ein Beschränkungs- Tag angelegt. Dort können bis zu 6 verschiedene Selektionen und deren Stärke eingegeben werden. Ab R 9 ist es theoretisch möglich, mehr als 6 Selektionen einzugeben, da die Selektionen keybar sind, allerdings dürfte dies relativ unübersichtlich werden...



3. Arbeiten mit Vertex- Maps
Diese Methode ähnelt der Arbeit mit Selektionen, die Vertex- Map enthält Punkte- Wichtungs- Daten. Mit ihr kann der Einflussvereich exakter bestimmt werden, als mit einer reinen Selektionseinfrierung. Dabei befinden wir uns im Punkte- Modus und malen nach zwei Methoden: per Live- Selection Modus "Punkte wichten", die einzelnen Punkte werden selktiert, es erscheint automatisch mit Zeichnen das Basis- Tag "Vertex- Map". Das Zeichnen kann auch mit dem Pinsel- Werkzeug erfolgen. Die so erscheinenden Selektionen werden wieder mittels Beschränkungs- Tag auf die einzelnen Bones zugwewiesen.



4. ClaudeBonet
Dieses in das Modul MOCCA integrierte Wichtungswerkzeug "vereint" alle notwendigen Schritte in einen Arbeitsschritt. Während in der Basis- Version von Cinema 4D zwei Schritte notwendig sind ( Definition der Wichtung und deren Zuwesiung mittels Beschränkungs- Tag), wird hier die Wichtung der Einflussbereiche durch einfaches Malen vergeben. Es lassen sich die Objekte einfach bemalen und jeder Wirkungsbereich wird farblich dargestellt. Hinzu treten zahlreiche Optionen, die ein wichtendes Malen erlauben. Übrigens: Im Zusammenhang mit ClaudeBonet und der Funktion "Absolutes Malen" gibt es ein Verständnisproblem bei Usern die erst wenig damit gearbeitet haben. Absolutes Malen bedeutet, dass der eingestellte Stärkewert als Maximalwert der Wichtung gilt. Ein Beispiel, das dies erläutern soll: ClaudeBonet: Stärke 20% Mit "Absolutem Malen" wird alles mit exakt 20% Stärke bemalt.



Bones fixieren/zurücksetzen
Nachdem die Bones ihren Platz unterhalb des Meshes erhalten haben, müssen sie mit dem Befehl Bones fixieren an der zugewiesenen Stelle verankert werden. Es wird mit diesem Befehl die Position und die Einstellungen des Bones festgesetzt und aktiviert. Um zu den Ausgangszustand zurückzukehren, wird der Befehl Bones zurücksetzen verwendet. Dies kann einzeln per Bones geschehen oder es wird der oberste Bone selektiert und dort die Option Fixieren mit Unterobjekten aktiviert. Kette fixieren hingegen berücksichtigt auch übergeordnete Bones, also die gesamte Hierarchie, nicht nur Unterobjekte.






Das Prinzip einer jeden Inversen Kinematik ist es, die Bewegungsabläufe einer Hierarchie durch ein "Sammelobjekt" darzustellen. Die Inverse Kinematik sorgt dafür, dass dem Sammelobjekt die hergestellte Hierarchie "folgt". Controller sind unsere eigentlichen "Anfasser", um das Mesh zu animieren. Letztlich handelt es sich um Null- Objekte, die entweder für sich allein im Editor bewegt werden oder zusätzlich noch Benutzerdaten erhalten, die die Werte des z.B. Pose- Mixers aufnehmen. Ein typisches Beispiel wäre ein Null- Objekt -nennen wir es "Kopf.drehen"-, was im Editor animiert wird. Wenn es sich bewegt, folgt Kopf innerhalb der festgelegten Grenzen. Die Animation geschieht durch Keyen der Controller. Ein Beispiel für Benutzerdaten wären die einzelnen Fingerpositionen einer Hand, die wir per Pose- Mixer bewegen könnten.






Das Mocca- Modul bietet bedeutend komfortable Möglichkeiten der Bewegungsbeschränkungen von Bones- Ketten.

1. Up Vector
Dieses MOCCA- Feature dient zur Stabilisierung einer Bone- Kette, indem die Rotation der Bone- Achse überwacht wird. Ziel ist es, mit einem gesetzten Up- Vector "Verdrehungen" des Bone- Gerüstes bei extremen Posen auszuschließen. Nach Zuweisen eines Up Vectors verlangt dieser per dragn&drop als Eingabe ein Ziel- Objekt und die Festlegung der Orientierungsachse. Hier ein Beispiel: Das Bein- Gelenk erhält den Controler "upper.leg." und die Achse "+x". Wenn nun der Controler animiert wird (wir stehen da und "drehen" das Bein in sich) sorgt der up- Vector dafür, dass das Bein nicht "überdreht". Der Stärke- Parameter legt dabei fest, wie weit das Bein in X- Richtung "verdreht" werden kann. Wenn der Controler außerhalb der natürlichen Grenzen animiert wird, ist es nun unschädlich, da der up- Vector "stop" sagt. Rechts im Screen liegt der Controler in X- Richtung außerhalb von "gut und böse", das Bein bleibt aber dank Up Vector in Richtung X in Form...



2. Beschränkung an Spitze oder Root
Ähnlich verhält es sich mit den anderen beiden Beschränkungswerkzeuge, Beschränkung an Spitze oder - an Root (=Wurzel). Wenn das entsprechende Bone selektiert ist und eine Beschränkung aus dem Mocca- Menü zugewiesen wird, erstellt das MOCCA 2- Modul automatisch zwei Null- Objekte, einmal das Ziel- Objekt, welches automatisch einen Mocca- IK- Tag erhält und zum anderen das Controler- Objekt mit der Bezeichnung *.Root_ZB bzw. *.Spitze_ZB. ZB steht für Zielbeschränkung. Diese Controler können nun animiert werden und die Beschränkung sorgt dafür, dass die Bones über eine gewissen Beschränkung nicht hinausgehen. Typische Anwendungen wären also Gelenke.



Forward-/InverseKinematik (FK/IK)
Der Unterschied von FK und IK ist recht einfach erklärt: FK: Eine Kette aus Objekten wird nur per Rotation/Verschiebung verändert, wobei sich immer das untergeordnete Objekt dementsprechend mitverändert. Beispiel: Kräne IK: Eine Kette aus Objekten wird mit Hilfe eines Controllers bewegt, wobei sich das jeweils übergeordnete Objekt am "Ursprung" dreht. Beispiel: Händeschütteln.

Soweit eine kleine Einführung in die wichtigsten Begriffe zu Bones und dem Mocca- Modul.

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