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Cinema 4D R18 - Praxiseinstieg by Maik Eckardt

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Kapitel 2
34
MODELLIERUNG
2.6 Subdivision Surface-Objekt
Aus polygonalen Flächen und Objekten kann praktisch jede erdenkliche Form
erzeugt werden. Allerdings sind die dabei entstehenden Oberflächen meist eckig.
Das trifft vor allem immer dann zu, wenn die Modelle sehr komplex werden, da die
Anzahl der Polygone möglichst klein bleiben soll. Um nun organische Oberflächen
mit weichen, runden Formen zu erstellen, müssen die Polygone gerundet und
dafür vorher unterteilt werden. Deshalb wird dieses Verfahren als Subdivision Sur-
face, also unterteilte Oberflächen, bezeichnet.
In CINEMA 4D übernimmt diese Funktion das S
UBDIVISION SURFACE-Objekt. Sie fin-
den es unter den G
ENERATOREN im ERZEUGEN-Menü. Bis einschließlich zur Version 14
von CINEMA 4D wurde dieses Objekt als HyperNURBS-Objekt bezeichnet. An der
Arbeitsweise hat sich nichts geändert, die alte Bezeichnung erklärt aber sehr viel
besser, wie es funktioniert. Die Abkürzung NURBS bedeutet: Non Uniform Rational
B-Spline and Surfaces. Der Begriff enthält also die Interpolationsart B-Spline. In
Abbildung 2.6 sehen Sie die Funktionsweise des B-Splines. Er interpoliert zum Bei-
spiel vier Punkte eines Quadrats zu einem innen liegenden Kreis. Das ist natürlich
nur möglich, wenn auf den gebogenen Linien zwischen den Eckpunkten weitere,
nicht sichtbare Punkte, also eine Unterteilung eingefügt wurden. Exakt das Gleiche
macht das Subdivision Surface-Objekt, nur eben mit dreidimensionalen Objekten.
Dank des freien Arbeitens im Objekt-Manager werden nicht die Polygone des Aus-
gangsobjekts direkt unterteilt, sondern die Unterteilung in einem Überobjekt,
nämlich dem Subdivision Surface-Objekt vorgenommen. Das Ausgangsobjekt
bleibt unverändert erhalten. Abbildung 2.9
Abbildung 2.9
- Links das polygo-
nale Ausgangsobjekt
- Rechts das gleiche
Objekt als Unter-
objekt eines Subdivi-
sion Surface-Objekts
In den Attributen des Subdivision Surface-Objekts kann die Unterteilung getrennt
für Editor und Renderer vorgenommen werden. Je höher die Unterteilung, desto
glatter und runder die Oberfläche. Voreingestellt sind zwei für den Editor und drei
für den Renderer. Abbildung 2.10
m2.6 Subdivision Surface-Objekt
35
Abbildung 2.10
Die Attribute des
Subdivision Surface-
Objekts
Warum diese Unterscheidung bei der Unterteilung? Die Unterteilung findet im
Subdivision Surface-Objekt statt und nicht auf den tatsächlichen Polygonen des
Polygon-Objekts, das darin liegt. Sie ist also nur virtuell vorhanden. Intern rechnet
CINEMA aber mit den tatsächlichen Unterteilungen des Subdivision Surface-
Objekts. Ganz klar, sonst könnte das Programm die Rundungen ja auch gar nicht
darstellen. Je größer die Unterteilung, desto mehr leidet so natürlich die Perfor-
mance Ihres Rechners, weil bei jeder Bewegung im Editor alle Polygone, ob virtuell
oder nicht, berechnet werden müssen.
Unterteilt werden die Polygone jeweils einmal in ihre X- und einmal in ihre Y-Rich-
tung. Dies geschieht allerdings nicht gleichzeitig, sondern schrittweise. Bei einer
Unterteilung von drei wird ein Polygon also nicht einfach drei Mal in beide Richtun-
gen unterteilt. Mit jeder Unterteilung nimmt die Anzahl der Polygone um den Fak-
tor vier zu. Abbildung 2.11
Abbildung 2.11
Anzahl der Polygone
bei Zunahme der
Unterteilungen von
null bis drei
Aus einem einzigen Polygon werden so mit der Unterteilung 3 gleich 64 Polygone,
während es bei der Unterteilung 2 nur 16 sind. Nicht selten besitzt ein Polygon-
Objekt, zum Beispiel ein detaillierter Charakter, bis zu zwanzigtausend reale Poly-
gone. Rechnen Sie doch einfach mal den Unterschied bei den Unterteilungen im
Subdivision Surface-Objekt aus.
Natürlich ist ein Objekt mit der Unterteilung 3 wesentlich runder und seine Ober-
fläche glatter als mit Unterteilung 2. Für das finale Rendering sollte das auch
Beachtung finden. Für die Arbeit im Editor ist eine geringere Unterteilung aber
meist ausreichend. Je nachdem, wie stark ein Polygon-Objekt bereits unterteilt ist,
wird also die Unterteilung in den Attributen des Subdivision Surface-Objekts ange-
passt.
Kapitel 2
36
MODELLIERUNG
Die organische, weiche Unterteilung lässt sich auch direkt auf Polygon-Objekte
ohne den Umweg über das Subdivision Surface-Objekt anwenden. Mit U
NTERTEI-
LEN... unter BEFEHLE im MESH-Menü werden selektierte Polygone entweder linear
unterteilt oder mit der Option W
EICHE UNTERTEILUNG auch gleich wie durch ein Sub-
division Surface-Objekt gerundet. Die Unterteilung ist dann allerdings dauerhaft.
Abbildung 2.12
Abbildung 2.12
Subdivision Surface-
Unterteilung direkt
auf die Polygone
übertragen mit der
Option: Weiche
Unterteilung
Das Subdivision Surface-Objekt erzeugt also relativ unkompliziert aus wenigen
Polygonen organische Formen. An detaillierten Modellen gibt es jedoch oft Berei-
che, in denen die Übergänge zwischen den Flächen mit härteren Kanten dargestellt
werden müssen. Stellen Sie sich den Kopf eines Menschen vor. Im Subdivision Sur-
face-Objekt könnten wir, mit relativ wenigen Polygonen, die Kopfform erstellen.
Was aber ist mit den Innenkanten der Nasenflügel, den Augenlidern oder den
Mundwinkeln?
Um dies zu erreichen, muss die Kurve der Rundung an diesen Stellen in einen klei-
neren Radius gezwungen werden. Am Polygon-Objekt wird dafür die Kurve vor der
Rundung durch zusätzliche Punkte geführt, wodurch ihr Verlauf abgeflacht und der
Radius damit verkleinert wird. Zusätzliche Punkte können immer nur durch zusätz-
liche Polygone eingefügt werden, zum Beispiel durch Zerschneiden der vorhande-
nen mit einem der drei S
CHNITT-Werkzeuge unter ERSTELLEN im MESH-Menü. Abbil-
dung 2.13
Abbildung 2.13
Beeinflussung der
Rundung durch vier
zusätzliche Schnitte
Als zweite Variante können mit dem Befehl SUBDIVISION SURFACE WICHTUNG SETZEN
aus dem MESH-Menü unter VERFORMEN selektierte Punkte, Kanten oder Polygone
unterschiedlich gewichtet werden. Das heißt, unterschiedlich vom Subdivision
Surface-Objekt beeinflusst. 100% bedeutet keine Beeinflussung durch das Sub-
division Surface-Objekt und 0% bedeutet 100%ige Beeinflussung durch das Sub-

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