Cinema 4d

Magischer Schutzkreis mit TP (Cinema 4d Tutorial)

Tutorial erstellt von David, letzte Änderung am 20.01.2008

Vorbereitungen


Ich werde versuchen, euch in diesem Tutorial zu zeigen, was mit dem Thinking Particles Modul von Cinema möglich ist. Selbstverständlich ist auch hier nicht alles untergebracht, aber möglicherweise folgt irgendwann ein weiteres Tutorial zu diesem Thema.

Wir werden ein Objekt mit einem magischen Schutzwall umgeben, der mittels TP realisiert wird. Ich werde auf Dinge, die das Moddeling betreffen nicht genauer eingehen, da ich voraussetze, dass Techniken wie Boxmoddeling geläufig sind. Auch auf Grundkenntnisse wie das erstellen von Splines oder derartiges wird in diesem Tutorial nicht genauer eingegangen.

Also lasst uns anfangen!


Wir erstellen also zu Beginn ein beliebiges Objekt, dass von unserem magischen Schutzwall umgeben sein soll. In meinem Fall ist dies eine Axt.



Anschließend erstellen wir ein Objekt, dass unseren Gegenstand umkreisen, und die Partikel aussenden soll. Die Form dieses Objekts ist völlig egal. Ich habe ein keltisches Schutzzeichen gewählt. Jetzt selektieren wir noch die Polygone, von denen die Partikel ausgesandt werden sollen. Diese Selektion frieren wir ein (Selektion -> Selektion einfreieren).



Haben wir das geschafft, sind eigentlich alle Moddelingarbeiten abgeschlossen.

Wir platzieren den Gegenstand, die Axt, im Ursprung (x = 0, y = 0, z = 0). Nun erstellen wir einen kreisförmigen Spline den wir um P 90° rotieren, sodass er unseren Gegenstand umkreist. Dem Objekt, dass die Axt umrunden soll, weisen wir nun einen „auf Spline ausrichten-Expression“ Tag zu. In das Feld für „Spline Pfad“ ziehen wir unseren Kreis Spline. Ich nenne dieses Objekt Schutzstein 1.



Den nächsten Schritt bildet eine Animation. Und zwar animieren wir den Ablauf des Schutzsteines auf dem Spline-Pfad. Wir stellen also unsere Zeitleiste auf das Frame 0. Bei markiertem „auf Spline ausrichten-Expression“ Tag klicken wir mit rechter Maustaste im Attribut Manager auf den grauen Greis neben dem Positionsfeld. Dort wählen wir Animation -> Key hinzufügen. Jetzt stellen wir uns auf die Position 100B und geben bei der Position 100% ein. Nun keyen wir wieder. Gibt man nun die Animation wieder, sollte unser Schutzstein die Axt schon umrunden.

Wir werden 2 Schutzsteine verwenden. Daher kopieren wir unseren Schutzstein sowie den Spline-Pfad auf dem er läuft. Den kopierten Spline benennen wir am besten um, um die beiden auseinander halten zu können. Ich nenne ihn „Spline 2“. Diesen rotieren wir nun um H um 180 Grad. Jetzt weisen wir dem „auf Spline ausrichten-Expression“ Tag des Schutzsteins 2 den Spline 2 zu. Jetzt laufen die beiden Schutzsteine um 180° versetzt den Spline ab.



Thinking Particles


Jetzt endlich kommen die Partikel ins Spiel. Wir erstellen mit Rechtsklick auf den Schutzstein 1 ein „XPresso“ Tag. Es öffnet sich automatisch der XPresso Editor. Thinking Particles und XPresso sind insofern Verwandt, Thinking Particles ebenso wie XPresso über so genannte Nodes gesteuert werden. Es gibt viele verschiedene Nodes, die richtig miteinander verknüpft werden müssen, um gewünschte Aktionen zu erreichen.

Aber fangen wir einfach einmal an. Über Rechtsklick in das Editorfenster öffnet sich ein Menü, über das man die verschiedenen Nodes erreichen kann. Alternativ gibt es die Möglichkeit über den X-Pool.

Nach einem Rechtsklick wählen wir also den 2. Menüpunkt: „Neuer Node“. Das Menü teilt sich nun in XPresso Nodes und Thinking Particles Nodes. Wir wählen Thinking Particles -> TP Generator -> P Sturm.



Im XPresso Fenster erscheint ein neuer Node. Wie das Menü „TP Generator“ schon sagt, handelt es sich hierbei um einen Emittertyp. Im Editorfenster von Cinema erscheint ein Kreisförmiger Emitter, der bereits Partikel aussendet. Da wir allerdings wollen, dass unser Schutzstein diese Partikel versendet, müssen wir den Emitter dort platzieren, wo unser Schutzstein ist. Wir ziehen also unseren Schutzstein 1 per drag & drop aus dem Objektmanager in den XPresso Editor.

Ein Node besitzt Eingänge und Ausgänge. Deren Art ist von Node zu Node verschieden. Der P Sturm Node hat von Anfang an einen „Emitter Position“ Eingang. Eingänge werden durch blaue Kreise, Ausgänge durch rote Kreise dargestellt. Bei einem Node befinden sich immer links die Eingänge, rechts die Ausgänge. Es muss allerdings nicht sein, dass beides vorhanden ist. Unser Node, das entstand, als wir den Schutzstein 1 in den XPresso Editor zogen, hat beispielsweise weder Ein-, noch Ausgänge. Um einen Ein-, oder Ausgang hinzuzufügen, macht man einen Linksklick auf das blaue oder rote Rechteck des Nodes.

Wir linksklicken also auf das rote Rechteck unseres Schutzstein 1 Nodes. Ein Menü erscheit, aus dem wir wählen können, welcher Ausgangsport hinzugefügt werden soll. Wir wählen Koordinaten -> Globale Position -> Globale Position. Wir sehen: Ein neuer Ausgangsport ist entstanden. Wir verbinden nun diesen Ausgangsport mit dem Eingangsport „Emitter Position“ des PSturm Nodes. Das machen wir durch linksklicken (auf den Ausgangsport des Schutzsteines), halten, und ziehen auf den Eingangsport des P Sturm Nodes.



Wenn wir nun unsere Animation wiedergeben, sehen wir, dass der Emitter dem Schutzstein 1 folgt. Doch die Parikel werden aus einem imaginären Punkt emittiert, und nich von der Oberfläche des Schutzsteines. Wir öffnen also wieder den XPresso Editor mit doppelklick auf den XPresso Tag. Dort erstellen wir ein „P Position auf Oberfläche“ Node (Neuer Node -> Thinking Particles -> TP Helfer -> P Position auf Oberfläche)

Wir wollen also, dass die Partikel auf der Oberfläche des Schutzsteines erzeugt werden. Daher brauchen wir einen Port, der die geborenen Partikel zur Verfügung stellt. Da unser P Sturm Node die Partikel erzeugt, stellt auch er sie zu Verfügung. Klick also auf das rote Rechteck des P Sturm Nodes. Dort wählen wir „Geborene Partikel“. Diesen Ausgangsport verbinden wir also mit dem Eingangsport des „P Position auf Oberfläche“ Nodes.

Bei diesem Node können wir im Attributmanager wählen, welches Objekt die Partikel erzeugen soll. Also ziehen wir den Schutzstein 1 aus dem Objektmanager in das „Objekt“ Feld. Bei Typ kann man wählen, woraus die Partikel erzeugt werden sollen. Da ich zuvor meine Selektion gespeichert habe, wähle ich den Typ „Fläche“ und wähle bei Selektion meine gespeicherte. Alleine das reicht noch nicht. Wir benötigen noch ein „P Daten setzen“ Node. Dieser Node kann eigenschaften eines Partikelstromes jederzeit verändern.

Wir erreichen es über Neuer Node -> Thinking Particles -> TP Standard -> P Daten setzen. Dieser Node kann Eigenschaften eines Partikelstromes jederzeit verändern. Der vorhandene „Partikel“ Port des „P Daten setzen“ Nodes wird mit dem „Geborene Partikel“ Port des „P Sturm“ Nodes verbunden. Das bewirkt, dass das „P Daten setzen“ Node die Partikel verwendet, die vom „P Sturm“ Node verwendet. Wie wir sehen, hat unser „P Position auf Oberfläche“ noch keine zugewiesene Position. Wir erzeugen also für denn „P Daten setzen“ Node einen „Position“ Eingangsport. Diesen verbinden wir mit dem Ausgangsport des „P Position auf Oberfläche“ Nodes.



Nun emittier der Schutzstein von der gesamten selektierten Oberfläche. Doch die Partikel fliegen unkontrolliert herum.

Der „P Sturm“ Node bietet eine Vielzahl von Parametern zur Steuerung der Partikel. Wir öffnen den XPresso Editor und selektieren den „P Sturm“ Node. Nun können wir im Attributmanager Einstellungen vornehmen. Um zu verhindern, dass sich die Partikel aus dem Staub machen, stellen wir die Geschwindigkeit auf 0.

Geben wir die Animation jetzt wieder, sieht die Sache schon ganz gut aus. Würden wir nun aber rendern, würde von den Partikeln nichts zu sehen sein. Das liegt daran, dass wir ihnen schlicht und einfach keine Form gegeben haben.

Öffnen wir also wieder den XPresso Manager und erstellen ein „P Form“ Node, zu finden unter Neuer Node -> Thinking Particles -> TP Standard -> P Form. Diesen vorhandenen „Partikel“ Port verbinden wir wieder mit dem „Geborene Partikel“ Port des „P Sturm“ Nodes. Die Form der einzelnen Partikel wird durch eine Vorlage bezogen. Diese erstellen wir wie ein normales Objekt im Editor. Es kann sich um ein Mesh, eine Lichtquelle oder ein Pyroclustermaterial handeln.

Ich werde eine Lichtquelle verwenden. Wir stellen also eine Lichtquelle. Wichtig ist, die Lichtabstrahlung auszuschalten, oder die Helligkeit stark zu senken, da sonst jeder Partikel 100% Helligkeit ausstrahlt. Ich deaktiviere die Lichtabstrahlung völlig, da ich Linseneffekte verwenden werde. Wie dieser Linseneffekt aussieht, ist prinzipiell egal, wichtig ist allerdings, die Größe auf 1% oder ähnlich geringe Werte einzustellen, da die einzelnen Lichtquellen sonst viel zu groß wären. Ich habe folgende Werte gewählt: Beim Glühen eine Helligkeit von 30% und ein Seitenverhältnis von 1. Die Einstellungen:



Diese Lichtquelle weisen wir nun dem „P Form“ Node im XPresso Manager zu. N Nun fehlt lediglich noch eine „Partikel-Geometrie“. Wir finden sie unter Plug-ins -> Thinking Particles -> Partikel-Geometrie. Nun werden unsere Partikel sowohl im Editor, als auch beim rendern dargestellt. Allerdings könnte es sein, dass wir mehrere verschiedene Partikelarten erstellen möchten. Daher müssen wir Partikelgruppen anlegen.

Wir öffnen unter Plug-ins -> Thinking Particles -> Thinking Particles Einstellungen die Einstellungen. Mit einem Rechtsklick auf „Alle“ -> Hinzufügen, können wir eine neue Gruppe erstellen. Wir nennen sie „Schutzstein“ damit wir die Gruppen später wieder finden. Mit einem Rechtsklick auf unsere neue Gruppe können wir unter Einstellungen eine Farbe und die Darstellungsart wählen. Bevor wir das Einstellungsfenster schließen ziehen wir die „Schutzstein“ -Gruppe in das „Partikel-Gruppe“ Fenster der Partikel-Geometrie.

Wir werden diese Einstellungen später noch benötigen.
Es gibt diverse Objekte, die die Eigenschaften von Partikeln verändern. Beispielsweise Gravitation, Wind, Kollisionen etc.

Man erreicht diese Objekte über Objekte -> Objektbibliothek. Dort rufen wir nun „TP Planar Gravity“ auf um ein Gravitationsfeld zu erzeugen. Im Attributmanager kann man die Stärke der Gravitation einstellen. Ebenso hängt die Gravitation vom Abstand zum Emitter ab. Wir platzieren das Gravitationsobjekt bei x = 0, y = 450, z = 0. Nun kommt unsere Partikelgruppe ins Spiel, da ich nicht möchte, dass alle Partikel der Szene von dieser Gravitation betroffen werden. Wir öffnen also wieder die Thinking Particles Einstellungen und ziehen unsere Gruppe „Schutzstein“ in das Feld der Gravitation „Partikel-Gruppe“. Somit wird Nur diese Gruppe von der Gravitation betroffen, doch wir haben noch nicht definiert, welche Partikel dieser Gruppe angehören.

Dazu öffnen wir wieder den XPresso Editor und erstellen einen „P Gruppe“ Node. (Neuer Node -> Thinking Particles -> TP Standard -> P Gruppe) Dem „P Gruppe“ Node weisen wir ebenfalls die „Schutzstein“ Gruppe zu. Den „Partikel“ Port dieses Nodes verbinden wir mit dem „Geborene Partikel“ Port des „P Sturm“ Nodes. Nun wissen die Partikel dieses Emitters, dass sie der Gruppe „Schutzstein“ angehören und hören nur auf „Befehle“, die diese Gruppe betreffen.

Soweit so gut. Ich finde die Anzahl der Partikel aber noch zu gering und erhöhe sie auf 600. Außerdem verlängere ich die Lebensdauer der Partikel auf 100 Bilder. Die Partikel dieses Schutzsteines sind somit fertig.

Also kopiere ich das XPresso –Tag und weise es dem Schutzstein 2 zu. Wir müssen in diesem Tag aber die Zuweisungen ändern. Also den XPresso Editor öffnen. Wir müssen den „Schutzstein 1“ Node durch den „Schutzstein 2“ Node ersetzen, damit dieser Emitter dem 2. Schutzstein folgt. Aber anstatt diesen zu löschen und durch den neuen zu ersetzen, können wir den „Schutzstein 2“ aus dem Objektmanager einfach auf den „Schutzstein 1“ Tag ziehen. Schon ist der Emitter unserem 2 Schutzstein zugewiesen.


Das Selbe gilt für den „P Position auf Oberfläche“ Node. Sobald wir das erledigt haben, emittiert auch dieses Objekt brav Partikel.

Ich möchte nun aber, dass die Partikel dieser Gruppe nicht nach unten Fallen, sondern aufsteigen. Dazu kopiere ich das „TP Planar Gravity“ Objekt, drehe es um P 180 Grad und verschiebe es auf y = - 450. Nun werden beide Partikelgruppen gleichermaßen betroffen, und die Wirkung der Gravitation wird aufgehoben.

Wir erstellen also eine in den Thinking Particles Einstellungen eine neue Gruppe: „Schutzstein 2“. Diese Gruppe weisen wir dem neuen Gravitationsobjekt zu. Außerdem müssen wir dem „P Gruppe“ Node im XPresso Tag des 2. Schutzsteins diese Gruppe zuweisen.

Nun haben wir auch das geschafft. Noch bin ich aber nicht zufrieden, da die Partikel sehr abrupt sterben, ohne Helligkeitsverlust. Ich animiere also die Helligkeit meiner Lichtquelle, die als Vorlage für meine Partikel hergezogen wird. Ab Bild 65 sinkt die Helligkeit also von 100% bis zu Bild 100 auf 0%. Nun sieht das schon wesentlich besser aus, wie ich finde.


Doch hier soll nicht aller Tage Abend sein. Noch wirkt das ganze etwas langweilig und könnte schon noch ein bisschen Farbe vertragen. Außerdem gibt es noch mehr als genug nützliche Dinge im Thinking Particles Modul zu entdecken. Also weiter geht’s.

Ich möchte einen magischen Schauer durch die Axt schicken. Derartiges lässt sich am besten mit „P MatterWaves“ Node umsetzen. Dieser ist zudem noch sehr einfach und sehr vielseitig. Das Prinzip dieses Emitters besteht darin, dort Partikel auszusenden, wo das Objekt von Licht beschienen wird. Auch ist es möglich, dem Emitter eine Textur zuzuweisen. Der „P MatterWaves“ Node emittiert dann dort Partikel, wo die Textur hell ist. Textur und Licht lassen sich auch kombinieren. Wir werden den erstgenannten Typ wählen.

Wir weisen der Axt also ein XPresso Tag zu erstellen darin ein „P MatterWaves“ Node (Neuer Node -> Thinking Particles -> TP Generator -> P MatterWaves). Wie bereits gesagt, ist diese Node sehr einfach und verlangt in unserem Fall lediglich eine Verbindung zu einem „P Form“ Node, um die Erscheinung der geborenen Partikel zu bestimmen. Das können wir zwar jetzt schon erstellen, eine Verbindung würde ich erst später herstellen, da es so nur unnötig Rechnerleistung kostet.

Nun brauchen wir eine Lichtquelle, die die Emittierung auslöst. Wir erstellen also eine Spot-Lichtquelle und verschieben sie nach x = 800, y = 0, z = 0. Unter „Details“ habe ich den äußeren Radius des Spots auf 25 Grad eingestellt, sodass er meine Axt auch an der breitesten stelle ganz beleuchtet.

Ich möchte die magische Energie von unten nach oben, und wieder nach unten wandern lassen. Ich erstelle also einen linearen Spline, dessen beiden punkte bei x = 0, y = 500, z = 0 und bei x = 0, y = -500, z = 0 liegen.

Der Lichtkegel soll die Axt auf und ab laufen. Also weisen wir dem Lichtziel einen „auf Spline ausrichten-Expression“ Tag zu. Wir animieren den Ablauf des Splines so, dass das Lichtziel den Spline in 50 Frames von 0% bis 100% abläuft. Von Bild 50 bis Bild 100 von 100% wieder auf 0.

Damit sich die Geschwindigkeit des Lichtziels nicht verringert, wenn es die Richtung wechselt, wechseln wir zum Animationslayout. Wenn wir uns die F-Kurve des „auf Spline ausrichten-Expression“ Tags ansehen, erkennen wir den Geschwindigkeitsabfall. Wir selektieren beide Punkte und wählen rechts bei Interpolation „Linear“.

Um die Lichtquelle mitwandern zu lassen, kopieren wir den einen „auf Spline ausrichten-Expression“ Tag und weisen ihn dem Licht zu. Den Spline müssen wir auch kopieren und dem Tag der Lichtquelle zuordnen. Außerdem verschieben wir ihn um 800 in x-Richtung.

Nun stellen wir den Zusammenhag der Lichtquelle und dem „P MatterWaves“ Node her. Dazu öffnen wir den XPresso Tag der Axt und wählen das „P MatterWaves“ Node aus. Nun ziehen wir die Lichtquelle einfach in das Feld „Lichter“. In das Feld „Objekt“ ziehen wir die Axt.

Nun ist es an der Zeit, auch diesen Partikeln eine Form zu geben. Verbinden wir also einfach das „P MatterWaves“ Node mit dem „P Form“ Node. Ich nehme hierfür wieder eine Lichtquelle, ähnlich der ersten Partikelvorlage. Lediglich die Farbe und Größe wurde ein wenig verändert.

Nun zu den einzelnen Parametern des „P MatterWaves“ Nodes. Die Anzahl wähle ich mit 2000 ziemlich hoch, da es mit meinen Partikeln so am besten aussieht. Bei „Neue Partikel“ wähle ich „Licht“, da nur dort, wo die Axt vom Licht getroffen wird, Partikel emittiert werden sollen. Die Lebenszeit verringere ich auf 5 Bilder. Die Geschwindigkeit stelle ich auf 0, da ich nicht möchte, dass meine Partikel davonfliegen.

Damit die Axt jetzt nicht nur sichtbar ist, wenn sie von dem Spot beschienen wird, erstelle ich eine zusätzliche Lichtquelle, die die Axt schön beleuchtet.

Um dort, wo der Spot die Axt trifft, die Helligkeit nicht zu erhöhen, stelle ich die Helligkeit des Spots einfach auf 1%. Die Helligkeit hier auf 0% zu stellen, oder die Lichtabstrahlung zu deaktivieren, ist nicht sinnvoll, da sonst keine Partikel emittiert werden.

Um eine fortlaufende Animation zu erhalten muss man lediglich die „auf Spline ausrichten-Expression“ Animationsspuren loopen.



Ich hoffe es hat euch gefallen und ihr habt auch was gelernt ;)
Wenns Fragen gibt -> Forum.

Bis zum nächsten mal!
David

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