Kinderzimmer Dokumentation

Transcription

Projekt-Dokumentation
zum 3D-Animationsfilm
LOW POWER
von Thorsten Roth, 170875
und Jan Lingelbach, 174674
erstellt im Rahmen der Lehrveranstaltung
„Grafik-Programmierung“
unter Leitung von Prof. Dr. Werner Heinzel
im Wintersemester 2005/06
an der Fachhochschule Fulda
Projekt-Dokumentation – LOW POWER
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis....................................................................................................................... 2
1. Einleitung ............................................................................................................................... 4
2. Zielsetzung und Projektplanung............................................................................................. 4
3. Modellierung .......................................................................................................................... 5
3.1 Modellierung Teil 1: Thorsten Roth................................................................................. 5
3.1.1 Roboter .......................................................................................................................... 5
3.1.1.1 Kopf.................................................................................................................... 5
3.1.1.2 Körper................................................................................................................. 6
3.1.1.3 Arme................................................................................................................... 7
3.1.1.4 Beine................................................................................................................... 7
3.1.1.5 Texturen ............................................................................................................. 8
3.1.1.6 Morph Maps ....................................................................................................... 9
3.1.1.7 Skelegons ........................................................................................................... 9
3.1.1.8 Weight Maps .................................................................................................... 10
3.1.2 Kommode ................................................................................................................ 11
3.1.3 Bett .......................................................................................................................... 11
3.1.4 Flugzeuge ................................................................................................................ 12
3.1.5 Kulisse..................................................................................................................... 12
3.2 Modellierung Teil 2: Jan Lingelbach ............................................................................. 14
3.2.1 Bauklötze................................................................................................................. 14
3.2.2 Buchsammlung........................................................................................................ 14
3.2.3 Eisenbahn ................................................................................................................ 15
3.2.4 Regale...................................................................................................................... 16
3.2.5 Schrank.................................................................................................................... 16
3.2.6 Logo Vorspann........................................................................................................ 16
3.2.7 Gardinenvorhang mit Gardinenstange .................................................................... 17
3.2.8 Fußball..................................................................................................................... 18
3.2.9 Dinosaurier .............................................................................................................. 18
3.2.9.1 Kopf und Körper .............................................................................................. 18
3.2.9.2 Texturierung ..................................................................................................... 19
3.2.9.3 Skelegons ......................................................................................................... 19
3.2.9.4 Weight Maps .................................................................................................... 20
3.2.9.5 Morph Maps ..................................................................................................... 20
3.2.10 Puppe..................................................................................................................... 21
3.2.10.1 Kopf und Körper ............................................................................................ 21
3.2.10.2 Texturierung ................................................................................................... 22
3.2.10.3 Skelegons und Weightmaps ........................................................................... 23
3.2.10.4 Morph Maps ................................................................................................... 23
4. Animation............................................................................................................................. 24
4.1 Animation Teil 1: Thorsten Roth ................................................................................... 24
4.1.1 Vorbereitungen vor dem Animieren der Filmszenen .............................................. 24
4.1.1.1 Beleuchtung und Grundeinstellungen der Kulisse .......................................... 24
4.1.1.2 Grundeinstellungen des Roboters..................................................................... 25
4.1.1.3 Erstellung einer Laufschleife ........................................................................... 26
4.1.2 Animation der Filmszenen ...................................................................................... 27
4.1.2.1 Szene 3 ............................................................................................................. 27
4.1.2.2 Szene 4 ............................................................................................................. 28
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4.2 Animation Teil 2: Jan Lingelbach.................................................................................. 30
4.2.1 Szene 1 .................................................................................................................... 30
4.2.1.1 Logo im Vorspann............................................................................................ 30
4.2.1.2 Fußball.............................................................................................................. 31
4.2.1.3 Wind ................................................................................................................. 31
4.2.1.4 Gardinen-Vorhang............................................................................................ 32
4.2.1.5 Kamera ............................................................................................................. 32
4.2.3 Szene 8 .................................................................................................................... 33
4.2.3.1 Bones und IKBoost-Tool ................................................................................. 33
4.2.3.2 Morph Maps und Morph Mixer ....................................................................... 34
4.2.4 Szene 32 .................................................................................................................. 35
4.2.4.1 Particle Emitter und Hypervoxels .................................................................... 35
5. Rendering ............................................................................................................................. 37
6. Vertonung und Schnitt ......................................................................................................... 37
7. Darstellung des Aufwands ................................................................................................... 38
7.1 Verwendete Hardware.................................................................................................... 38
7.2 Verwendete Software ..................................................................................................... 38
7.3 Bearbeitungszeiten ......................................................................................................... 38
7.3.1 Modellierung ........................................................................................................... 38
7.3.2 Animation................................................................................................................ 39
7.3.3 Gesamtbearbeitungszeit .......................................................................................... 40
7.3.3.1 Thorsten Roth................................................................................................... 40
7.3.3.2 Jan Lingelbach.................................................................................................. 40
9. Mögliche Verbesserungen.................................................................................................... 41
10. Fazit.................................................................................................................................... 41
11. Literaturangaben und Quellenverzeichnis.......................................................................... 42
11.1 Bücher .......................................................................................................................... 42
11.2 Links im World Wide Web .......................................................................................... 42
11.2 verwendete Musik und Soundeffekte........................................................................... 42
12. Anlagen .............................................................................................................................. 43
12.1 Projektantrag Thorsten Roth ........................................................................................ 43
12.2 Projektantrag Jan Lingelbach ....................................................................................... 44
12.3 Storyboard .................................................................................................................... 45
12.4 Datenträger ................................................................................................................... 49
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1. Einleitung
Im Rahmen der Lehrveranstaltung „Grafikprogrammierung“ des Diplom-Studiengangs
Medieninformatik an der Fachhochschule Fulda im Wintersemester 2005/06 sollte der
Leistungsnachweis in Form eines Projektes erbracht werden, in dem die im vorangegangenen
Semester erlernten Grundlagen der grafischen Programmierung praxisnah angewendet
wurden.
Hierbei fiel die Entscheidung darauf, einen Kurzfilm mit Hilfe der 3D-Software Lightwave 8
zu realisieren.
Als Thema wurde im Projektantrag die Modellierung und Animation einer Szene in einem
Kinderzimmer angegeben, in der ein Spielzeugroboter, eine Puppe und ein
Spielzeugdinosaurier die tragenden Rollen spielen.
2. Zielsetzung und Projektplanung
Nach einer ausgiebigen Brainstorming-Phase wurde die Hintergrundgeschichte des Kurzfilms
in einem Storyboard (siehe Kap.12.3) zusammengefasst und in 37 Einzelszenen aufgeteilt.
Bei der Gestaltung der Charaktere und des Kinderzimmers boten die berühmten 3DAnimationsfilme TOY STORY, MONSTER AG und ROBOTS eine gute Inspirationsquelle.
Im geplanten Kurzfilm soll ein herabfallender Ball einen Spielroboter aktivieren, der im
nächtlichen Kinderzimmer eine gefesselte Puppe entdeckt. Beim Versuch, die Puppe zu
befreien, kommt es zur Auseinandersetzung mit einem Spielzeugdinosaurier, was die Batterie
des Roboters stark belastet.
Ziel war es, diese Geschichte in einem ca. fünfminütigen Animationsfilm umzusetzen, wobei
besonderer Wert auf realistische Bewegungsabläufe der Charaktere gelegt werden sollte.
Nach erstelltem Storyboard fand eine Aufteilung der zu modellierenden Objekte und zu
animierenden Szenen statt, sodass die Modellierungsphase beginnen konnte.
Zur Kontrolle des Arbeitsfortschritts kamen wöchentliche Meetings zu Stande, die auch zum
Besprechen von aktuellen Problemen und Lösungsmöglichkeiten genutzt wurden.
Die oben genannte Aufteilung der Geschichte hat den Vorteil, dass bereits abgeschlossene
Szenen gerendert werden können, während an weiteren schon parallel gearbeitet werden kann,
wodurch sich ein nichtlinearer Arbeitsablauf ergibt.
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3. Modellierung
3.1 Modellierung Teil 1: Thorsten Roth
Nachdem die Hintergrundstory des Kurzfilms festgelegt und diese in Szenen aufgeteilt war,
wurde klar, dass der Film mindestens eine Dauer von 5 Minuten haben würde. Das bedeutete,
dass wenigstens 7500 Frames zu rendern wären! Aus diesem Grund wurde beim Modellieren
sämtlicher Objekte darauf geachtet, dass die Anzahl der Polygone so gering wie möglich zu
halten ist.
3.1.1 Roboter
Der Film ROBOTS von Walt Disney diente hier als Ideenvorlage für das Design des
Roboters.
3.1.1.1 Kopf
Für den Kopf wurde zunächst mit dem „Box“-Tool (Shortcut Shift-x) eine Box erstellt und im
„Numeric-Panel“ (Shortcut n) in mehrere Segmente unterteilt. Der Roboter sollte am Ende
eine Größe von 30 cm haben. Darum wurde bereits hier darauf geachtet, dass die Ausmaße
der Box in etwa mit denen des späteren Kopfes übereinstimmen. Mit dem „Move“-Tool
(Shortcut t), dem „Drag“-Tool (Shortcut Strg-t), dem „Stretch“-Tool (Shortcut h) und dem
„Smooth Shift“-Tool (Shortcut Shift-f) wurde nun die Box in eine runde Form gebracht.
Während nahezu der gesamten Modellierung des Roboters war die „Symmetry“ (Shortcut
Shift-y) eingeschaltet. Die „Symmetry“ bewirkt, dass nur eine Hälfte des Kopfes modelliert
werden muss. Lightwave spiegelt die durchgeführten Operationen an der Z-Y-Ebene
automatisch, so dass zum Schluss ein perfekt symmetrisches Gesicht entsteht. Es ist jedoch zu
beachten, dass dies nicht mit allen Tools funktioniert. Ein Beispiel hierfür ist das „Knife“Tool (Shortcut Shift-k).
Mit dem „Smooth Shift“-Tool wurden nun die Augenhöhlen und die Nase modelliert. Die
markierten Polygone wurden dabei nicht mit der linken Maustaste herausgezogen. Sie wurden
nur mit der rechten Maustaste, bei aktiviertem „Smooth Shift“-Tool, dupliziert und dann mit
dem „Move“-Tool verschoben. So kann präziser gearbeitet werden als mit dem „Smooth
Shift“-Tool selbst. Der Kamm auf dem Kopf wurde ebenfalls auf diese Weise erstellt. Der
gesamte Kopf bekam durch „Change Surface“ (Shortcut q) eine neue Oberflächen-
Abb.: Verschiedene Entwicklungsstufen des Kopfes
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bezeichnung zugewiesen. Diese Zuweisung ist immer dann notwendig wenn ein bestimmter
Bereich der Oberfläche eines Objekts später eine eigene Farbe oder Textur erhalten soll, die
dann im „Surface Editor“ zugeteilt werden kann.
In einem neuen Layer wurden im Anschluss die Ohren mit den Antennen modelliert. Die
Ohren bestehen je aus einer Halbkugel vom Typ Tessellation (im „Numeric Panel“ -> Type
Tessellation). Kugeln (Ball -> Shortcut Shift-o) vom Typ Tessellation bestehen nur aus DreiPunkt-Polygonen und haben eine durchgehend glatte Oberfläche, wenn „Subpatching“
(Shortcut Tab) eingeschaltet ist. Das „Subpatching“ bewirkt, dass ein grob modelliertes
Objekt mit weichen Rundungen dargestellt wird. Von „Subpatch“ werden jedoch nur
Polygone mit bis zu vier Punkten beeinflusst. Beim Modellieren muss daher darauf geachtet
werden, dass Polygone mit fünf oder mehr Punkten vermieden werden.
Die Spitzen der beiden Antennen bilden zwei kleine Kugeln gleichen Typs. Die Antennen
selbst sind einfache lang gezogene Boxen.
Der Unterkiefer sollte wie eine Klappe aussehen. Hierfür wurde eine flache Box mit mehreren
Segmenten in einem weiteren Layer erstellt und mit dem „Bend“-Tool (Shortcut ~), „Rotate“Tool (Shortcut y), „Move“-Tool und dem „Drag“-Tool an die Rundung des Kopfes angepasst
und in Form gebracht. Zwei kleine Halbkugeln an den Seiten des Kiefers stellen die
Befestigung des Unterkiefers am Kopf durch Nieten dar.
Die Augäpfel wurden aus zwei Kugeln vom Typ „Globe“ erstellt. Mit „Change Surface“
wurden dann die Bereiche für Pupillen und den Rest der Augäpfel festgelegt.
Zwei kleine vierfach unterteilte Boxen, mit „Move“, „Drag“ und „Rotate“ in Form gebracht
und positioniert, bilden die Augenbrauen.
Je zwei mit „Stretch“ bearbeitete Halbkugeln formen die oberen und unteren Augenlieder.
Für den Hals wurde ein Zylinder („Disc“-Tool => Create-Tab -> Primitives -> Disc) erstellt.
Zur Zierde ist eine Feder um diesen Zylinder modelliert worden. Hierfür wurde in einem extra
Layer eine „Spline“ (Create-Tab -> Curves -> Spline Draw) in Form einer Feder gezeichnet.
In einem zweiten Layer entstand nun ein zweidimensionales „Disc“-Polygon mit sechs
Punkten. Den Layer mit der Spline im Hintergrund, konnte dann mit dem „Rail Extrude“Tool (Multiply Tab-> Extend -> Rail Extrude) die Feder modelliert werden. Der Modeler
folgt dabei automatisch dem Verlauf der „Spline“.
3.1.1.2 Körper
Das Grund-Objekt des Körpers bildete wieder eine Box, die in Segmente eingeteilt wurde.
Mit den Tools „Drag“, „Move“, „Stretch“, „Smooth Shift“ und „Rotate“ wurde dann nach und
nach aus der Box die endgültige Form des Körpers herausgearbeitet.
Der Knopf am Rücken besteht aus einem „Disc“-Objekt als Basis des Knopfes und aus einer
Kombination aus einem kleineren „Disc“-Objekt und einer abgeflachten Halbkugel vom Typ
Tessellation (der Knopf selbst) besteht.
Die Energieanzeige am Bauch des Roboters wurde aus einer Box mit „Rotate“, „Move“,
„Stretch“ und „Smooth Shift“
erzeugt. Die Anzeigenadel ist eine
abgeflachte Kugel, aus der mit dem
„Bevel“-Tool (Multiply-Tab ->
Extend -> Bevel) ein spitz
zulaufendes Polygon herausgezogen
wurde. Der Körper wurde, wie der
Kopf auch, im Symmetrie-Modus
modelliert.
Abb. : Rückseite Körper
Abb. : Vorderseite Körper
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3.1.1.3 Arme
Die Schultergelenke bestehen
aus einfachen „Ball“-Objekten.
Die
Oberarme
und
die
Ellenbogengelenke werden von
„Disc“-Objekten gebildet. Für
die Unterarme wurden ein
weiteres
Mal
segmentierte Abb. : Rechter Arm
Abb. : Rakete
Boxen erzeugt, deren Punkte und
Polygone wieder mit „Drag“, „Move“, „Smooth Shift“ und „Stretch“ so verschoben wurden,
bis das gewünschte Aussehen der Unterarme erreicht war.
Der rechte Arm erhielt eine mit einem „Capsule“-Objekt erstellte Halterung für eine kleine
Rakete, die der Roboter später im Film auf den Dinosaurier schießen sollte. Die Rakete
besteht ebenfalls aus einem „Capsule“-Objekt, dessen eines Ende mit „Stretch“ und „Move“
nach innen verschoben wurde und so die Öffnung der Schubdüse darstellt. Die drei Flügel der
Rakete wurden mit dem „Smooth Shift“-Tool aus dem Raketenkörper herausgezogen.
Der Knopf, der auf dem Rücken des Körpers bereits seine Position gefunden hatte, wurde
kopiert, mit dem „Size“-Tool (Shortcut Shift-h) verkleinert und mit „Move“ und „Rotate“ auf
der Oberseite des rechten Armes positioniert. Zwischen Raketenhalterung und dem Knopf
wurde nun noch einem kleinen Bereich mit „Change
Surface“ eine neue Oberfläche zugewiesen, um später
Texturen für eine Aufladeanzeige der Abschussenergie
aufbringen zu können.
Anstelle einer Raketenhalterung wurde am linken Arm eine
Kugel als Handgelenk erstellt und anstatt der Rakete eine
Hand aus einer segmentierten Box geformt. Die Finger der
Hand wurden hier mit dem „Bevel“-Tool aus der Box Abb. : Linker Arm
gezogen.
3.1.1.4 Beine
Ober- und Unterschenkel sowie die Füße bestehen auch hier wieder aus
segmentierten „Box“-Objekten, die mit den oben bereits genannten
Tools in Form gebracht wurden. Die Verbindungen der Beine mit den
Kugel-Hüftgelenken bilden einfache „Disc“-Objekte. Die beiden
Schraubenköpfe an den Oberschenkeln bestehen je aus einer Halbkugel.
Die Schlitze der Schrauben wurden mit dem „Smooth Shift“-Tool
erstellt.
Abb. : Beine
Nachdem der Roboter nun fertig modelliert war, wurden alle Teile des Roboters in einen
Layer verschoben. Anschließend wurden mit Metaform-„Subdivide“ (Shortcut Shift-d und
Subdivision-Methode: Metaform) alle Polygone, von Objekten, die aus einer Box entstanden
sind (z.B. Kopf, Körper, etc.), nochmals unterteilt. Die Einstellung Metaform bewirkt, dass
bei der Unterteilung die grobe Form der modellierten Objekte feiner herausgearbeitet wird.
Hierdurch erhöhte sich zwar die Anzahl der Polygone, da der Roboter jedoch im „Subpatch“Seite 7 von 49
Modus abgespeichert wurde, konnte später im
Layouter die Gesamtanzahl der Polygone, die
durch das Subpatching entstanden, verringert
werden. Dies wurde dort erreicht, indem der
Subpatchlevel in den „Objekt Properties“ des
Roboters auf 2 eingestellt wurde. Im Layouter
wurden so die Polygone des Roboters nur
zweimal in Drei-Punkt-Polygone unterteilt und
die Anzahl der Polygone ist geringer, als wenn
auf das Metaform-„Subdivide“ verzichtet wird,
der Subpatchlevel dafür auf 3 gesetzt wird.
Abb. : Der fertige Roboter
3.1.1.5 Texturen
Für die einzelnen Körperteile des Roboters wurden mit „Change Surface“
Oberflächenbezeichnungen erstellt. Anschließend wurden ihnen
im „Surface Editor“ (Shortcut F5 unter Basic -> Color) Farben in
mehreren Grautönen zugeordnet und der Wert Specularity auf 20%
gesetzt, was der Objektoberfläche einen Glanzeffekt verleiht. So
sieht der Roboter nun aus, als ob er aus einem Kunststoffmaterial
besteht. Für den Knopf am Rücken, die Energieanzeige am Bauch
und die Poweranzeige am Raketenarm wurden nun in Adobe
Photoshop Texturen erzeugt, die im „Surface Editor“ den Abb. : Knopf am Rücken
einzelnen Surfaces zuwiesen wurden.
Beispielhaft soll hier nur die Texturierung der Energieanzeige am Bauch erläutert werden. Zunächst wurde im
„Surface Editor“ das Surface „Energieanzeige“ angewählt.
Unter Basic Tab -> Color gelangte man nun über den
Button „T“ in den „Texture Editor“. Hier wurde nun ein
weiterer Textur-Layer angelgt. Im oberen Layer wurde
über „Image -> load image“ die Alphatextur der
Energieanzeige
geladen
(CD:
\Texturen\Roboter
\Energieanzeige_alpha.jpg). Diese konnte dann mit
„Scale“ und „Position“ in der Größe angepasst und
positioniert werden. Im unteren Layer wurde auf gleiche
Weise
die
eigentliche
Textur
geladen
(CD:
\Texturen\Roboter \Energieanzeige_color.jpg). Die AlphaTextur bewirkt, dass von der Color-Textur nur die
Bereiche sichtbar sind, die in der Alpha-Textur weiß sind.
Hierfür musste die selbst erstellte Alpha-Textur jedoch
invertiert werden (Häkchen bei Invert Layer im oberen
Abb. : Texture Editor
Layer).
Alle weiteren Texturen, die für den Roboter verwendet wurden befinden sich im Ordner
\Texturen\Roboter\ auf der CD. Die festgelegten Surfaces und deren genauen Einstellungen
findet man im „Surface Editor“ (F5) im Modeler oder Layouter.
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3.1.1.6 Morph Maps
Der Roboter sollte später im Film über die Mimik des Gesichts seine Gedanken und Gefühle
ausdrücken. Damit dies möglich war mussten, nachdem die Modellierung des Roboters
abgeschlossen war, Morph Maps erstellt werden. Zunächst wurde festgelegt welche Mimiken
der Roboter im Verlauf des Films darstellen sollte (wütend, verliebt, erstaunt, traurig, zielen,
Augen zugekniffen, Augenbrauen hochziehen). Für jeden Gemütszustand wurde nun eine
neue Morph Map für einen Endomorph angelegt. Hierzu betätigt man im Modeler rechts
unten den Button „M“. Im Dropdown-Menü rechts daneben wählt man dann „new“. Hier
finden sich dann im Weiteren auch die angelegten Morph Maps. Nachdem eine neue Map
angelegt war, wurden nun die nötigen Polygone (Shortcut Strg-h) oder Punkte (Shortcut Strgg) markiert. Dann wurden sie mit den Tools „Drag“, „Move“, „Stretch“ und „Rotate“ so
verschoben, wie sie für die gewünschte Mimik positioniert werden sollten. Das Aufladen der
Energieanzeige am Bauch wurde ebenfalls durch eine Morph Map realisiert.
Zu beachten war jedoch, dass nach dem Modellieren der Morph Maps nichts mehr am BasisObjekt verändert werden durfte. Die Anzahl der Punkte im Basis-Objekt und in den Morph
Maps müssen übereinstimmen!
Abb. : Einige Morph Maps
3.1.1.7 Skelegons
Roboter und Rakete befanden sich jetzt je in einem Layer. Im dritten Layer wurde nun mit
Skelegons ein Skelett für den Roboter erstellt. Die Körperteile, die später in der
Animationsphase bewegt werden sollten und nicht über
Endomorphs gesteuert wurden (wie die Gesichtszüge),
bekamen ein Skelegon zugeteilt. Auf die
Funktionsweise wird im Kapitel 3.1.1.8 näher
eingegangen.
Mit Create Skelegons (Setup-Tab -> Skelegons ->
Create Skelegons) wurden nun die Skelegons, das
Roboter-Objekt im Hitergrund-Layer, gezeichnet. Jedes
neue klicken mit der Maus erzeugte dabei einen
weiteren Child-Skelegon. Die Skelegons konnten,
genau wie Punkte und Polygone selektiert und mit
„Move“ und „Rotate“ positioniert und gedreht werden.
So entstanden insgesamt 40 Skelegons für Arme mit
Hand, Beine, Körper, Hals, Kopf und die Augen. Nach
Vollendung des Skeletts, wurden die Skelegons dann in
denselben Layer kopiert, in dem sich auch der fertige
Roboter befand. Im Layouter mussten die Skelegons
dann in Bones umgewandelt werden, damit man das
Objekt über diese Bones steuern konnte.
Abb. : Skelegon Tree
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3.1.1.8 Weight Maps
Diese Bones würden später einen Bestimmten Einflussbereich haben, in dem sie die ihnen
umliegenden Punkte des Roboters mit sich ziehen. Dies kann zu Fehlern führen, wenn ein
Bone des rechten Beins Punkte vom linken Bein mit sich verschiebt. Um dies zu verhindern
muss jedem Bone mitgeteilt werden, welche Punkte des Roboters er beeinflussen darf. Hierzu
werden für jeden Bone so genannte Weight Maps erstellt und ihm zugeteilt. Ist der Button
„W“ im Modeler rechts unten aktiviert, kann man im danebenliegenden Dropdown-Menü eine
neue Weight Map erzeugen (alternativ über: Map-Tab ->
Weight -> New Weight Map). Nur noch die Polygone, die
vorher markiert wurden, gehören jetzt dieser Weight Map
an und fallen in den Einflussbereich des Bones. Für jeden
der 40 Skelegons wurde so je eine Weight Map angelegt
und über „Skelegon Tree“ (Setup-Tab -> Skelegons ->
Skelegon Tree) dem jeweiligen Skelegon zugewiesen. Die
Zuweisung der Weight Maps musste so nicht noch einmal
im Layouter durchgeführt werden. Diese Einstellungen
wurden dann bei der Umwandlung der Skelegons in Bones
mit übernommen.
Abb. : Weight Map der Hand
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3.1.2 Kommode
Der Körper und der Deckel der Kommode bestehen jeweils aus einer Box, deren Kanten und
Ecken mit „Radius“ und „Smooth Edge“, über das „Numeric Panel“, abgerundet wurden.
Somit konnte auf die Aktivierung von „Subpatch“ verzichtet werden, was im Layouter die
Anzahl der Polygone wieder beträchtlich erhöht und die Renderzeit vergrößert hätte. Diese
Vorgehensweise ist ein akzeptabler Kompromiss zwischen gutem Aussehen und niedriger
Renderzeit. Vier flache ebenfalls abgerundete Boxen bilden die Schubladenblenden. Mit einer
Box im Hinergrund-Layer wurde mit dem „Boolean“-Tool (Construct-Tab -> Boolean: hier
Subtract einstellen) der Schacht für die Schublade ausgeschnitten. Eine weitere einfache Box
wurde dann in der Größe angepasst und mit dem „Smooth Shift“-Tool wurde die Vertiefung
der Schublade modelliert. Die Schublade wurde so positioniert, dass sie ein Stück aus der
Kommode herausragt. Eine abgeflachte Kugel und ein Disc-Objekt dienten als
Schubladengriff und wurden fünfmal kopiert, positioniert und gesubpatcht. Mit drei weiteren
segmentierten Boxen wurden noch eine Socke, die aus der Schublade hängt und zwei einfache
Kleidungsstücke, die zusammengelegt in der Schublade liegen, modelliert. Die Socke und die
beiden Kleidungsstücke wurden gesubpatcht,
mit Surfaces belegt und bekamen Farben zugeteilt. Die Socke wurde mit einer Textur (CD:
\Texturen\Kulisse\Socke.jpg) belegt.
Die Oberflächen der Kommode und der
Schubladen wurden einzeln mit „Change
Surface“ neu Bezeichnet und in ähnlicher Weise,
wie die Energieanzeige des Roboters mit einer
Holztextur
(CD:
\Texturen\Kulisse\Bett_Kommode_Schrank_Reg
ale_Color.jpg,
\Texturen\Kulisse\Bett_Kommode_Schrank_Reg
ale_Spec_Bump.jpg) belegt. Die Textur wurde im
Internet von der Seite www.grsites.com/textures/
herunter geladen. Die Schubladengriffe wurden
mit einem starken Glanzeffekt (Specularity 80%)
belegt und sind orangefarben, wodurch eine Abb. : Kommode
Messingoptik entsteht.
3.1.3 Bett
Das Bett wurde in gleicher Weise, wie die Kommode modelliert. Es setzt sich aus Boxen mit
abgerundeten Ecken und Kanten (Numeric-Tool:
Radius, Smooth Edge) für den Bettrahmen, die
Eckpfosten und die Matratze zusammen. Segmentierte
und gesubpatchte Boxen, die mit „Drag“ und „Stretch“
in Form gebracht wurden bilden die Bettdecke und das
Kissen. Von einer Kugel ausgehend wurde der Kopf
mit einem Ohr und die Schultern eines Kindes
modelliert. Die Schultern sowie das Ohr wurden dabei
mit dem „Smooth Shift“-Tool aus der Kugel
herausgezogen und mit dem „Drag“- und „Stretch“Abb. : Bett
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Tool geformt. Für die Haare wurden die dafür notwendigen Polygone selektiert und mit dem
„Extrude“-Tool (Shortcut Shift-e) hervorgehoben, dann ausgeschnitten und sofort wieder
eingefügt. Dies ergab eine scharfe Kante zwischen Kopf und Haaransatz. Es war hier nicht
nötig ein Gesicht zu modellieren, da das Kind-Objekt halb unter der Bettdecke und mit dem
Gesicht zur Wand liegend positioniert wurde. Im Film später würde man nur den Rücken und
den Hinterkopf sehen.
Der Rahmen und die Eckpfosten erhielten die gleiche Holztextur wie die Kommode. Die
Textur, mit der Bettdecke, Kissen und Matratze belegt wurden, befindet sich auf der CD im
Verzeichnis \Texturen\Kulisse\Bettdecke_color. Diese Texturen sind von der Seite
www.grsites.com/textures/ heruntergeladen worden. Der Schlafanzug, der Kopf und die
Haare erhielten nur unterschiedliche Farben. Die Haare erhielten für Diffuse noch die
Procedural Texture: ST Clouds im „Texture Editor“.
3.1.4 Flugzeuge
Das Flugzeug setzt sich aus „Box“-Objekten für Rumpf, Flügel, Propeller und
Radhalterungen sowie „Capsule“-Objekten für die Reifen zusammen. Das Leitwerk wurde
mit „Smooth Shift“ aus dem Flugzeugrumpf herausgezogen und mit „Drag“ und „Strech“,
genau wie der Rest der Teile des Flugzeugs, geformt. Während der Modellierung des
Flugzeugs war die „Symmetry“ durchgehend
eingeschaltet. Da das Flugzeug nur ein Nebenobjekt ist,
auf das im Film nicht das Hauptaugenmerk gelegt wird
und es mehrfach in der Szene Positioniert wurde,
wurde es nicht gesubpacht, um die Polygonanzahl so
gering wie möglich zu halten. Auch wurde auf
Texturen verzichtet. Die Oberflächen wurden nur mit
unterschiedlichen Farben versehen. Durch eine leichte
Variation in den Farben und der Objektstruktur
entstanden so sehr schnell drei unterschiedliche
Flugzeugtypen.
Abb. : Einer der 3 Flugzeugtypen
3.1.5 Kulisse
Die Kulisse, in der der Film spielt, repräsentiert ein Kinderzimmer. Das Zimmer selbst besteht
aus einem „Box“-Objekt das 2,10 m hoch, 3 m breit
und 4,50 m lang ist. Die Polygone der Box, besser
gesagt deren Normalenvektoren, wurden mit dem
„Flip“-Tool (Shortcut f) geflippt. Befindet sich die
Kamera später in der Szene im Zimmer, wird so
verhindert, dass sie durch die Wände des Zimmers
hindurch sieht und die Texturen nur von außerhalb
des Zimmers zu erkennen wären. Für die Tür und
das Fenster wurden mit dem „Boolean“-Tool durch
Subtract die Öffnungen aus der Zimmer-Box
herausgeschnitten. Die dafür nötigen, in der Größe
Abb. : Kinderzimmer Blickrichtung Bett
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angepassten, Boxen lagen dabei wieder in einem Hintergrundlayer. Die Tür besteht aus einer
segmentierten Box deren Ecken und Kanten, wie schon bei der Kommode und dem Bett, mit
Smooth Edge und Radius im „Numeric“-Tool abgerundet erzeugt wurden. Mit dem „Smooth
Shift“-Tool wurden die vier Vertiefungen in der Tür modelliert. Ein Schubladengriff der
Kommode wurde kopiert, vergrößert und hier nun als Türknauf eingesetzt.
Für den Fensterrahmen und die beiden Fensterflügel wurden nochmals drei „Box“-Objekte
mit abgerundeten Ecken und Kannten erzeugt. Öffnungen für Fensterflügel und die
Glasscheiben wurden abermals mit „Boolean -> Subtract“ herausgeschnitten und die
endgültige Form der Fensterflügel mit „Move“, „Stretch“ und „Smooth Shift“ modelliert.
Eine flache gesubpatchte Box bildet den Teppich.
Die Objekte LP_Bett.lwo, LP_Kommode.lwo und die drei Flugzeug-Objekte
(LP_Flugzeug_*_weiss.lwo) wurden nun in die Kulisse kopiert und mit „Move“ und „Rotate“
positioniert. Gleichsam wurde mit den Objekten von meinem Projektpartner verfahren. So
fanden auch der Schrank, die Regale, der Vorhang, Bücher, Eisenbahn, der Fußball und die
Bauklötze ihren Platz. Die Fensterflügel sowie der rechte Teil des Vorhangs wurden je in
einen separaten Layer kopiert, damit diese später in den Szenen einzeln animiert werden
konnten. Bett und Teppich wurden ebenfalls in einen eigenen Layer geschoben, um ihnen
später in der Szene einen höheren Subpatchlevel als dem Zimmer zuordnen zu können.
Abschließend wurde noch ein Sternenhimmel mit
einem Vollmond erstellt. Hierbei wurden auf ein
zweidimensionales, mehrfach unterteiltes Box-Objekt
zwei Texturen aufgebracht. Ein kleines Feld in der
Mitte wurde mit der Mondtextur belegt, die restliche
Fläche außen herum mit der Sternentextur. Für die
Sternentextur wurde die Mondtextur in Adobe
Photoshop modifiziert. Die Originaltextur des Mondes
wurde über Google gefunden und von der Seite
www.noao.edu/image_gallery/html/im0650.html
herunter geladen.
Abb. : Kinderzimmer Blickrichtung Bett
Die Textur des Fußbodens ist von Lightwave entnommen und wurde mit Adobe Photoshop
leicht verändert. Sie ist zu finden unter \LightWave[8]\Content\Images\Lighting\floor.jpg in
den Programmverzeichnissen von LightWave.
Die Holztexturen für Tür und Fenster wurden im Internet von der Seite
www.grsites.com/textures herunter geladen. Ebenfalls von dieser Seite stammt die Textur für
die Wände, welche mit Photoshop noch leicht modifiziert wurde. Die Textur für den Teppich
findet sich auf der Seite www.spielteppiche.de/ae/joy/joy8/joy8.html und wurde über Google
gefunden.
Die Texturen für die Bilder an den Wänden wurden ebenfalls über Google auf den folgenden
Seiten gefunden: www.familien-ausflug.de/portal/modules/Galerie/images/kinder/Eselritt.jpg
(Bild_Baden),
members.tripod.com/alish_poster_m/monstersinc03.jpg (Bild_Monster_AG),
gb.chinabroadcast.cn/mmsource/images/2004/11/22/el041122037.jpg
(Bild_Toy_Story),
www.maikaeferflieg.de/galerie/gemalte_bilder_7.html (Bild_Schmetterling).
Die zuvor genannten Texturen befinden sich auf dem Datenträger im Ordner
/Texturen/Kulisse.
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3.2 Modellierung Teil 2: Jan Lingelbach
Im Folgenden werden alle zehn modellierten Objekte detailliert beschrieben, sodass alle
verwendeten Tools und Befehle in angemessenem Maße angesprochen und erklärt werden.
3.2.1 Bauklötze
Um im zu modellierenden Kinderzimmer eine interessante und belebte Atmosphäre zu
schaffen, wurden einzelne Holz-Bauklötzchen modelliert. Diese wurden jeweils aus BoxObjekten (Shortcut Shift + x), bzw. aus Disc-Objekten erstellt. Mit dem „Bevel“-Tool wurden
die Kanten ein wenig abgerundet und bei den Brücken-Bauklötzen wurde mit Hilfe der
„Boolean“-Operation „Subtract“ (Shortcut Shift + b) die Hälfte einer Disk herausgeschnitten,
um die gewünschte Form zu erhalten. Den Bauklötzen wurde mit „Change Surface“ (Shortcut
q) jeweils eine eigene Oberfläche zugeordnet, um ihnen dann im „Surface Editor“ (Shortcut
F5) unterschiedliche Farben zuteilen zu können.
Als Textur kam die schon bei Bett und Kommode
verwendete Holztextur des Projektpartners zum
Zuge.
Die einzelnen Bauklötze wurden am Ende der
Modellierungsphase dann mehrfach kopiert und
in verschiedenen Layern mit den „Move“- und
„Rotate“-Befehlen unterschiedlich angeordnet, so
dass der Eindruck von unterschiedlichen
Holzklotz-Gebilden entsteht, die von einem Kind
gebaut wurden. Diese einzelnen Layer wurden am
Ende
an
unterschiedlichen
Stellen
im
Kinderzimmer positioniert.
Abb. : Holzklotz-Ansammlung
3.2.2 Buchsammlung
Zur Befüllung der Regale im Kinderzimmer wurde u. a. eine Buchsammlung erstellt. Hierbei
begann die Modellierung eines Buches mit dem Erstellen einer Hälfte des Einbands. Es wurde
ein „Box“-Objekt erstellt, welches durch mehrere Segmente unterteilt war. Durch
Verschieben verschiedener Punkte mit den
Tools „Move“ (Shortcut t), bzw. „Drag“
(Shortcut Shift + t) wurden dann die
Größenverhältnisse zwischen Buchrücken und
Buchdeckel verbessert und schließlich das
entstandene Objekt mit dem Befehl „Mirror“
(Shortcut Shift + v) gespiegelt und nach
Markierung der entsprechenden Punkte die
Hälften am Buchrücken mit dem Befehl
„Weld“ zusammengefügt. Schließlich wurde
das erstellte Objekt „gesubpatcht“ (Shortcut
Tabulator-Taste), um eine Kantenabrundung
zu erzielen.
Abb. : Buchsammlung
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Eine zweite Box zur Darstellung der Buchseiten wurde innerhalb der Buchdeckel und
Buchrücken erstellt und mit der Procedural Texture „STClouds“ versehen, wodurch sich ein
seitenähnliches Aussehen im sichtbaren Bereich ergab.
Nachdem ein Buch erstellt war, konnte dies mit dem „Clone“-Tool (Shortcut c) vervielfältigt
werden. Um jedoch nicht alle Bücher gleich aussehen zu lassen, wurden sie mit den Tools im
„Modify“-Tab in der Größe und Lage verändert und mit Hilfe des „Surface Editors“ in der
Farbe unterschiedlich gestaltet. Beim Erstellen von Buchtiteln, welche auf dem Buchrücken
zu sehen sind, wurde das „Text“-Tool verwendet, welches im Kapitel 3.2.6 (Modellierung
Logo Abspann) genau beschrieben wird.
3.2.3 Eisenbahn
Um auf dem Teppich in der Mitte des Kinderzimmers eine Art „Spielwiese“ entstehen zu
lassen, wurde eine Holzeisenbahn modelliert und entsprechend platziert. Diese Eisenbahn
besteht aus der Lokomotive, drei unterschiedlichen Waggons sowie den Eisenbahnschienen.
Diese Objekte wurden in unterschiedlichen Layern erstellt und erst nach Ende der
Modellierung in einen einzigen Layer kopiert. Einzelne Waggons oder die Lokomotive
wurden noch mit anderer Farbgebung an unterschiedlichen Stellen, wie z. B. in den Regalen
des Kinderzimmers, angeordnet.
Die Lokomotive und die drei Waggons entstanden mit einem identischen, geklonten Unterteil,
welches nur in der Länge variiert wurde. Es bestand aus einem „Box“-Objekt mit vier „Disc“Objekten, welche die Räder darstellten und zusätzlich noch je ein „Ball“-Objekt (Shortcut
Shift + o) als Radbefestigung.
Bei der Lokomotive wurden für das Oberteil drei „Box“-Objekte und für die beiden
Schornsteine „Disc“-Objekte verwendet, wobei ausgewählte Punkte, bzw. Polygone der
Objekte mit den Befehlen „Move“, „Drag“, „Size“ und „Stretch“ in die passende Form
gebracht und die „Boolean“-Operation „Subtract“ zum Herausschneiden verwendet wurde.
Die Waggons entstanden in gleicher Arbeitsweise wie die Lokomotive.
Die Eisenbahnschienen wurden aus einem lang gezogenen „Box“-Objekt erstellt und
ebenfalls mit der „Boolean“-Operation „subract“ und dem „Mirror“- und „Clone“-Tool
bearbeitet und überflüssige Punkte mit „Merge Points“ entfernt, bzw. mit „Weld“
zusammengefügt.
Bei der Modellierung der Eisenbahnschwellen
wurde das „Symmetrize“-Tool verwendet, so dass
nur eine einzige Schwelle erstellt und positioniert
werden musste. Durch Auswahl des Tools in der
„Duplicate“-Kategorie unter „More“ konnte die
Anzahl der Schwellen eingestellt werden und die
Kopien wurden dann symmetrisch passend im
Kreis dupliziert.
Seite 15 von 49
Abb. : Eisenbahn
3.2.4 Regale
Die Regale des Kinderzimmers bestehen aus den Regalwänden,
der oberen Deckplatte und zwei Regalböden. Sie wurden mit
„Box“-Objekten modelliert, wobei die Kanten bei der
Modellierung mit den Einstellungen „Radius“ und „Radius
Segments“ im „Numeric“-Panel (Shortcut n) etwas abgeflacht
wurden. Als Textur wurde ein weiteres Mal die Bett- und
Kommodentextur des Projektpartners verwendet.
Abb. : Regal
3.2.5 Schrank
Der Kleiderschrank im Zimmer setzt sich zusammen aus
Schranktür mit Türknopf und den Schrankwänden, bzw.
Schrankdecke und -boden. Hier wurde in gleicher Weise
modelliert wie bei den oben beschriebenen Regalen und der
Eisenbahn. Die Schranktür wurde nur einmal erstellt und dann mit
dem „Mirror“-Tool gespiegelt. Die Türknöpfe wurden von der
Kommode des Projektpartners übernommen, um ein einheitliches
Aussehen der Möbel zu gewährleisten. Für die Schranktür wurde
nur eine Lamelle erstellt und positioniert und diese dann mit dem
Befehl „Clone“ (Shortcut c) vervielfältigt. Auch beim Schrank
kam wieder die Bett- und Kommodentextur zur Verwendung.
Abb. : Schrank
3.2.6 Logo Vorspann
Zur Erstellung des Logos für den Vorspann wurde das „Text“-Tool verwendet. Bevor man
mit diesem Werkzeug arbeiten kann, ist es nötig, die gewünschte Schriftart in den Modeler zu
laden. Dies geschieht durch Klicken auf den Button „Manage Fonts“ in der „Create“-Toolbar,
wodurch sich ein Auswahlfenster öffnet, in dem man die zu ladende Schriftart auswählt. Beim
„LOW POWER“-Schriftzug fiel die Entscheidung auf eine frei verfügbare Schriftart namens
„ToonTime“, welche auf der Homepage http://www.fonts-online.de/ erhältlich ist. Dieser
Font wurde nach dem Download wie oben beschrieben in den Modeler geladen.
Die einzelnen Buchstaben des Logos entstanden jeweils in einem eigenen Layer, damit sie
später im Layouter mit dem „Follower“-Tool (siehe Kap. 4.2.1.1) animiert werden konnten.
Mit dem „Extrude“-Tool wurden aus den zweidimensionalen Buchstaben dreidimensionale
Objekte erstellt, wobei die Kanten der Vorderseite zusätzlich noch mit dem „Bevel“-Tool
leicht abgerundet wurden.
Als Textur stellte sich die schon beim Teppich von meinem Projektpartner verwendete Textur
als besonders gelungen heraus. Sie wurde als „Color Map“ mittels „Spherical Projection“ auf
die Buchstaben gelegt und mit den Parametern „Scale“ und „Position“ im „Texture Editor“
angepasst. Um die Buchstaben noch interessanter zu gestalten, wurde als „Bump Map“ eine
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„Procedural Texture“ vom Typ „Smoky2“
verwendet, welche ebenfalls als „Diffuse Map“
eingebunden wurde, um die Menge des reflektierten
Lichts auf den Buchstaben von der „Bump Map“
abhängig zu machen. Die „Luminosity“ des Logos
wurde auf 50 Prozent erhöht, so dass die Surface
selbstleuchtend wird. Um ein Glänzen der
Buchstaben zu erreichen, wurde die „Specularity“
auf 90 Prozent eingestellt. Mit „Glossiness“ (20
Prozent) wurde schließlich noch die Größe des
Glanzpunktes und mit „Reflection“ (50 Prozent) die
Stärke der Umgebungsspiegelung variiert.
Abb. : Logo des Vorspanns
3.2.7 Gardinenvorhang mit Gardinenstange
Die im Kinderzimmer vor dem Fenster zu sehenden Gardinen bestehen aus der linken und
rechten Gardine, sowie der Gardinenstange.
Die Stange entstand aus einem lang gezogenen „Disc“-Objekt und einem „Cone“-Objekt,
welches geklont (Shortcut c) und schließlich an den Enden der Stange platziert wurde.
Die Gardinen selbst entstanden jeweils aus einer flachen Box, welche bei der Erstellung über
das „Numeric“-Panel in mehrere Segmente unterteilt wurde. Im „Subpatch“-Mode wurden
dann die einzelnen Punkte der Gardinen mit Hilfe der im „Modify“-Tab des Modelers
befindlichen Tools „Move“, „Drag“ und „Rotate“ so verschoben, bis das gewünschte
Aussehen erzielt war. Um die Gardinen realistischer zu gestalten, wurde im „Surface-Editor“
die „Transparency“ auf 30 Prozent gesetzt, was eine leichte Durchsichtigkeit bei den Objekten
erzeugt, wie man es von dünnen Gardinen gewohnt ist.
Um die rechte Gardine
in der ersten
Animationsszene im Wind wehen zu lassen,
wurde sie in einem extra Layer des Objektes
abgespeichert und die Punkte der Gardine, welche
entlang der Gardinenstange verlaufen, als „Point
Selection Set“ abgespeichert. Dazu wurde der
Button S im Modeler rechts unten bei der MapAuswahl angeklickt und dann nach Markierung
der entsprechenden Punkte mit „new“ ein neues
„Selection Set“ erstellt. Somit werden diese
Punkte später im Layouter anwählbar und können
als Fixpunkte definiert werden, die in ihrer
Position unveränderbar sind (Näheres dazu in
Kapitel 4.2.1.3).
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Abb. : Gardinenvorhang mit Gardinenstange
3.2.8 Fußball
Der Fußball wurde weitgehend mit Hilfe des Tutorials auf der Internet-Seite
http://www.panebianco3d.com/e_tutorials-3d-soccer-ball.htm
modelliert. Es wurde zuerst ein „Sphere“-Objekt (Shortcut Shift + o)
erstellt. Mit Hilfe des „Unify“-Befehls (Shortcut Shift + z) wurden
aus den dreieckigen Polygonen Pentagons und Esagons erstellt und
über „Change Surface“ entsprechend benannt und farblich
unterschieden. Mit „Smooth-Shift“ (Shortcut Shift + f) wurden die
einzelnen Pentagons bzw. Esagons mehrfach nach außen gezogen
und mit „Merge Points“ die sich überlappenden Punkte
verschmolzen. Zum Schluss wurde der Fussball durch Drücken der
Tabulatur-Taste „gesubpatcht“, um die Oberflächen abgerundet
Abb. : Fußball
darzustellen.
3.2.9 Dinosaurier
Bei der Modellierung des Spielzeugdinosauriers wurde der im Animationsfilm TOY STORY
verkommende Dinosaurier als Vorlage genommen, wobei nicht das Ziel war, eine zu 100
Prozent genaue Kopie anzufertigen, sondern der zu modellierende Dinosaurier nur in den
Grundzügen seinem geistigen Vorbild ähneln sollte.
3.2.9.1 Kopf und Körper
Begonnen wurde mit dem Modellieren des Kopfes, der aus einer Box entstand, welche durch
den Befehl „Subdivide“ (Shortcut Shift + d) und Auswahl „Metaform“ leicht abgerundet und
weiter unterteilt wurde. Mit dem Befehl „Smooth Shift“ wurden nun markierte Polygone
durch Linksklick mit der Maus auf das Objekt dupliziert und diese neu erstellte Geometrie
dann bearbeitet. Diese Technik wurde sowohl bei der Modellierung des Dinosauriers als auch
bei der Puppe sehr häufig angewandt.
Die Erstellung des Spielzeug-Dinosauriers wurde überwiegend im „Symmetry“-Mode
(Shortcut Shift + y) durchgeführt, wodurch sich bei symmetrischen Objekten eine Änderung
von Punkten oder Polygonen auf der positiven X-Achse auch auf die entsprechenden Punkte
der negativen X-Achse auswirkt.
Mit der Kombination des „Smooth-Shift“-Befehls und den unterschiedlichen „Modify“-Tools
„Move“, „Drag“, „Size“, „Bend“ und „Rotate“, womit Punkte oder Polygone immer wieder
Abb. : Verschiedene Entwicklungsstufen des Dinosauriers
Seite 18 von 49
neu positioniert wurden, wurde letztlich die komplette Modellstruktur des Dinosauriers
erstellt. Nach der Modellierung des Kopfes wurde also der Hals mit anschließendem
Oberkörper und dem Schwanz entwickelt, worauf aus einer Auswahl von Polygonen des
Körpers die Beine und Arme in oben beschriebener Technik entstanden.
Die Zähne wurden ebenso wie die Augen aus „Ball“-Objekten erstellt, entsprechend geklont
und positioniert.
3.2.9.2 Texturierung
Bei der Texturierung des Dinos fand die
Procedure Texture „Crumple“ Verwendung,
welche sowohl als „Diffuse-“ als auch als
„Bump-Map“ angewandt wurde. Hierdurch
ergeben sich leichte farbliche Differenzen des
Grüntons und eine uneben wirkende Struktur
auf dem Körper des Modells.
3.2.9.3 Skelegons
Abb. : Texturen auf dem Dinosaurier
Zur späteren Animation des Dinosauriers war es notwendig, eine Skelegon-Struktur für das
Objekt anzulegen. Diese wurde in einem separaten Layer modelliert und erst am Ende der
Modellierungsphase in den gleichen Layer wie das Modell kopiert. Die im Modeler
entwickelten Skelegons wurden in der Animationsphase dann in Bones umgewandelt
(Näheres dazu in Kapitel 4.2.3). Bei der Modellierung des Dinosauriers wurden insgesamt 34
Skelegons angelegt. Hierzu wurde im Registerreiter „Setup“ des Modelers das Tool „Create
Skelegon“ ausgewählt
und durch Klicken und
Ziehen im Layer ein
Skelegon-Objekt
hinzugefügt. Mit jedem
weiteren Klick entstand
ein
Child-Skelegon.
Bei der Beinpartie
wurde nur eine Seite
von Skelegons erstellt
und diese Seite mit dem
Befehl
„Mirror“
gespiegelt und die zu
verbindenden
Skelegon-Punkte mit
„Weld“ verbunden.
Abb. : Skelegon-Schema des Dinosauriers
Seite 19 von 49
3.2.9.4 Weight Maps
Um
den
Einflussbereich
der
Bones
einzuschränken, ist es sinnvoll im Modeler
Weight Maps anzulegen, welche dann den
entsprechenden Skelegons zugeordnet werden.
Bei der Modellierung des Dinos wurden
insgesamt 19 Weight Maps erstellt. Hierfür
wurden die entsprechenden Polygone markiert
und im Registerreiter Map im Modeler der
Befehl „New Weight Map“ ausgewählt. Nach
dem Erstellen der einzelnen Weight Maps
wurden diese mit Hilfe des Tools „Skelegon
Tree“ im Modeler-Tab Setup den jeweiligen
Skelegons zugeordnet, wobei einige Skelegons
die gleiche Weight Map verwenden, z. B.
besitzt der Schwanz des Dinosauriers
insgesamt sechs Skelegons, aber nur eine
Weight Map, die den kompletten Schwanz
umfasst.
Abb. : Skelegon-Tree des Dinosauriers
3.2.9.5 Morph Maps
Um eine entsprechende Mimik zu erreichen, wurden bei der Modellierung des Dinosauriers
insgesamt zehn „Morph Maps“ erstellt, welche unter anderem für die Bewegung des Mauls
oder der Augen benutzt werden. Die Vorgehensweise beim Erstellen von „Morph Maps“ wird
im anschließenden Kapitel 3.2.10 (Modellierung der Puppe) genauer erläutert.
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3.2.10 Puppe
Bei der am Regal angeketteten Puppe war keine gewünschte Vorlage vorhanden, an der es
sich zu orientieren galt. Daher konnte der Phantasie beim Modellieren freien Lauf gelassen
werden. So entstand ein Puppenmodell, welches sich aus Oberkörper mit Kopf und Armen,
zwei identischen Beinen, einem Kleid mit Gürtel und Knopf und schließlich noch den Handund Fußfesseln mit Kettengliedern und Befestigungspins zusammensetzt.
3.2.10.1 Kopf und Körper
Begonnen wurde der Modellierungsprozess, wie auch schon beim Dinosaurier, mit dem
Kopf, wobei als Start-Objekt eine durch den Befehl „Subdivide“ mehrfach segmentierte Box
gewählt wurde. Die Vorgehensweise bei der Modellierung von Kopf, Oberkörper, Armen,
Beinen und Kleid war hier nahezu identisch mit der des Dinos. Es fanden also wieder
überwiegend das „Smooth Shift“-Tool in Kombination mit den unterschiedlichen „Modify“Tools Verwendung.
Die Augen der Puppe wurden mit einem „Ball“-Objekt realisiert, wobei nur ein Auge
modelliert wurde, welches dann mit dem Befehl „Mirror“ gespiegelt wurde.
Die Haare der Puppe entstanden aus einem langgezogenen, vielfach segmentierten „Disc“Objekt, welches ca. 40 mal geklont wurde. Anschließend wurde jede einzelne Haarsträhne mit
den Modify-Befehlen „Move“, „Drag“ und „Rotate“ an die Kopfhaut angepasst.
Der Gürtel der Puppe entstand aus bereits bestehenden Polygonen des Kleides, welche in
einen anderen Layer kopiert und dort entsprechend in der Größe angepasst wurden.
Zur Modellierung des Gürtelknopfes wurde ein „Capsule“-Objekt benutzt, in dem mit der
„Boolean“-Operation „Subtract“ entsprechende Knopflöcher ausgeschnitten wurden.
Die Fuß- und Armfesseln der Puppe sind identisch, es wurde also nur ein Objekt modelliert
und dann entsprechend geklont, verschoben und an die jeweilige Körperform angepasst.
Der Fesselring wurde mit dem „Wedge“-Tool modelliert, welches man in der ModelerToolbar im Bereich „Primitives“ unter dem Button „More“ findet. Bei den Nieten handelt es
sich um ein mehrfach geklontes „Cone“-Objekt. Die Kettenglieder wurden ebenfalls mit
einem gesubpatchten „Wedge“-Objekt erzeugt, welches dann einmal geklont, um 90 Grad
gedreht und am Ende des anderen Kettengliedes positioniert wurde. Anschließend wurden
diese beiden Kettenglieder in entsprechender Anzahl wieder mit dem „Clone“-Werkzeug
vervielfältigt.
Abb. : Verschiedene Entwicklungsstufen der Puppe
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Die Spitze und auch der Schaft der Befestigungspins für die Kette wurde jeweils aus einem
gesubpatchten „Capsule“-Objekt modelliert, welches wieder mit den Modify-Tools bearbeitet
wurde, bis das gewünschte Aussehen erreicht war.
3.2.10.2 Texturierung
Um
die
rosabraunfarbene
Körperstruktur der Puppe etwas
rauer erscheinen zu lassen, wurde
im Texture Editor die Procedural
Texture „Crumple“ als „Bump
Map“
hinzugefügt.
Durch
Verändern der Werte „Texture
Value“, „Frequencies“ und „Small
Power“ konnte so ein zufrieden
stellendes Ergebnis erzielt werden.
Abb. : Texturen von Kopf und Haaren der Puppe
Bei der Texturierung des Kleides wurde als Textur
eine Image Map verwendet, die planar auf das
Objekt gelegt wurde. Die Textur wurde im Internet
unter
http://www.grsites.com/textures/
heruntergeladen.
Auf die gleiche Textur wurde auch beim Gürtel des
Kleides zurückgegriffen, jedoch wurde hier im
Texture Editor der Blending Mode auf „Additive“
gestellt und die „Layer Opacity“ auf 50 Prozent
verringert, wodurch eine Mischung zwischen
Textur und der vorher unter Color definierten Farbe
entsteht.
Die oben genannte Textur befindet sich auf dem
Datenträger im Ordner /Texturen/Puppe/Kleid.bmp.
Bei den Haaren der Puppe finden erneut die
prozeduralen Texturen „Smoky3“ als Bump Map
und „Crumple“ als Color Map Verwendung, so
dass den einzelnen Haarsträhnen ein etwas
natürlicheres und nicht zu eintöniges Aussehen
verliehen wird. Diese Texturen wurden ebenfalls
bei
den
Augenbrauen
mit
angepassten
Einstellungen benutzt.
Abb.: Puppe, komplett texturiert
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3.2.10.3 Skelegons und Weightmaps
Um zum späteren Zeitpunkt die Puppe entsprechend animieren zu können, wurden, wie schon
beim Dinosaurier ausführlich beschrieben, Skelegons in das Modell der Puppe eingefügt. Um
eine in der Animationsphase realitätsnahe Bewegungen der Kette durchführen zu können,
wurde für jedes einzelne Kettenglied ein Skelegon eingefügt, wodurch insgesamt 98
Skelegons im Puppenmodell entstanden. In gleichem Maße mussten für die Puppe und die
Kettenglieder entsprechende Weight Maps erstellt werden, um den späteren Einflussbereich
der Bones einzuschränken. So entstanden allein für die Kettenglieder ca. 70 Weight Maps.
3.2.10.4 Morph Maps
Bereits in der Planungsphase des Projekts war klar, dass die Puppe durch entsprechende
Mimik dem Zuschauer des Films ihren aktuellen Gefühlszustand wie z. B. Freude, Trauer
oder Angst zeigen sollte. Um dies verwirklichen zu können, wurde die Endomorph-Technik
angewandt. Hierbei erstellt man im Modeler „Morph Maps“, indem man den M Button im
rechten unteren Eck anklickt, einen Namen vergibt, und anschließend die entsprechenden
Polygone, bzw. Punkte des Objekts verschiebt, dreht oder anderweitig modifiziert. Die
Abweichungen der neuen Positionen der Punkte in Bezug auf das Basis-Modell werden in der
vorher benannten Morph Map gespeichert, weshalb es nicht möglich ist, Geometrie aus dem
Objekt zu löschen, da die Anzahl der Punkte zwischen den einzelnen Maps identisch sein
muss. Die erstellten Morph Maps sind später im Layouter über den Morph Mixer und den
Graph Editor stufenlos einstellbar (Näheres dazu im Kapitel 4.2.3).
Für die Gesichtzüge der Puppe wurden insgesamt sechs Morph Maps erstellt, zwei für die
Augenpartie und vier für die unterschiedlichen Mundbewegungen.
Abb. : Verschiedene Morph Maps der Puppe
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4. Animation
4.1 Animation Teil 1: Thorsten Roth
Es werden im Folgenden nicht alle bearbeiteten Szenen detailliert beschrieben, da dies den
Rahmen der Dokumentation und der maximal zulässigen Seitenzahl übersteigen würde. Daher
werden die angewendeten Arbeitstechniken und Werkzeuge anhand einiger ausgewählter
Szenen beschrieben. In den übrigen, hier nicht beschriebenen Szenen, wurden die gleichen
Arbeitstechniken und Werkzeuge eingesetzt.
4.1.1 Vorbereitungen vor dem Animieren der Filmszenen
Bevor das Animieren der eigentlichen Filmszenen begann, wurden drei Basisszenen
erarbeitet, auf deren Grundlage später gearbeitet wurde.
4.1.1.1 Beleuchtung und Grundeinstellungen der Kulisse
Das Objekt LP_Kulisse wurde zunächst in eine leere Szene geladen (File -> load -> load
Objekt). Anschließend wurden für jeden Layer Einstellungen im „Objekt Properties“-Panel
(Shortcut p) vorgenommen. Für das Zimmer (Layer 1) wurde der Subpatchlevel auf 2 gesetzt,
damit die Griffe der Kommode, des Schranks und der Türknauf rund berechnet wurden. Der
Layer mit Teppich und Bett sowie der Layer mit dem Vorhang erhielten einen Subpachlevel
von 3. In den übrigen Layern befanden sich keine Objekte, die gesubpatcht waren und so
konnte der Subpatchlevel hier jeweils aus 0 gesetzt werden. Wie schon erwähnt, steigt die
Anzahl der Polygone mit dem Subpatchlevel. Um die Renderzeit niedrig zu halten, sollte
dieser deshalb immer bei allen Objekten auf 0 gesetzt sein, die nicht gesubpatcht sind.
Im nächsten Schritt wurde die Beleuchtung der Szene vorgenommen.
Der Film sollte mitten in der Nacht spielen. Es war deshalb nötig die Lichtstimmung im
Zimmer relativ Dunkel zu halten. Die Schwierigkeit war nun, einen Kompromiss zu finden
zwischen einer dunklen Beleuchtung, so dass es glaubwürdig war, dass Nacht ist und einer
genügend starken Beleuchtung der
Kulisse, um im Film vor allem die
Charaktere aber auch die Kulisse
selbst noch zu erkennen. Zuerst
wurde das Distant Light, das
standardmäßig in einer leeren Szene
vorhanden ist, mit Move und Rotate
so positioniert, dass es durch das
Fenster scheint und kurz hinter dem
Teppich auf den Boden trifft. Im
„Light Properties“- Panel wurde der
Name in Mond umgeändert, die
„Light Intensity“ auf 100% gesetzt
und im Tab „Object“ wurde der
Layer Sternenhimmel, durch ein
Häkchen bei Exclude, von der
Abb.: Beleuchtete Kulisse
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Beeinflussung des Lichts ausgeschlossen. An der Stelle am Boden, an der das Mondlicht
auftrifft, wurde nun ein, zur Zimmerdecke gerichtetes, Spotlight (Name: Boden) eingefügt. Es
soll die Reflektionen, des auf den Boden treffenden Mondlichtes simulieren. Dies wird
bewirkt durch einen “Intensity Falloff“ vom Typ „Inverse Distance^2“ mit einer Reichweite
von 1 m, einer „Light Intensity“ von 30% und einem „Spotlight Cone Angle“ von 92°. Um
die ganze Szene etwas aufzuhellen wurde ein weiteres, auf den Boden gerichtetes, Spotlight
(Name: Decke) unter der Zimmerdecke eingefügt. „Light Intensity“ 45% und „Spotlight Cone
Angle“ 91° erzielten eine gut Ausleuchtung der Kulisse. Außerhalb des Zimmers, hinter der
Tür fand ein drittes Spotlight seinen Platz. Nun sah es so aus, als ob in einem Flur hinter der
Zimmertür Licht brannte und durch den Türschlitz hindurch scheint.
Es bestand nun doch noch die Befürchtung, dass die Szenen zu dunkel erscheinen könnten.
Hierfür wurde nun ein Kameralicht in Form eines Spotlights eingefügt. Dieses wurde im
„Scene Editor“ an die Kamera geparentet, wodurch es in gleichem Maße die Bewegungen der
Kamera mit vollzog. Es wurde direkt hinter der Kamera positioniert und erhielt nur eine
„Light Intensity“ von 20%. Zusätzlich wurden im „Light Properties“-Panel alle Objekte der
Kulisse von seiner Einwirkung ausgeschlossen (Objects Tab). So wurden nur noch die
Charaktere von ihm beleuchtet. Um den Schattenwurf der beleuchteten Objekte zu
verhindern, wurde der Shadow Type im Shadows-Tab auf „Off“ gesetzt.
Zu guter letzt wurden die Einstellungen der Kamera im „Camera Properties Panel“
vorgenommen. Die Auflösung wurde auf D1 PAL (720x576) gestellt, da diese Auflösung in
den Vorgaben von Professor Heinzel festgelegt wurde. Damit später die gerenderten
Einzelbilder eine hohe Ausgangsqualität für die Bearbeitung in Adobe Premiere hatten, wurde
Antialiasing „LOW“ aktiviert. Durch das Antialiasing in Stufe LOW wird jeder Frame
fünfmal durchgerendert und die Kanten dabei geglättet. Zusätzlich wurde Adaptive Sampling
aktiviert. Dies bewirkt, dass ein Frame nur einmal komplett berechnet wird, die restlichen
viermal werden nur noch die Kanten neu berechnet. Wie stark diese Kantenerkennung ist, legt
der Wert Threshold fest, der hier 0.03 gewählt wurde. Die Renderzeit konnte so um mehr als
ein Drittel gesenkt werden.
Die Basis_Kulisse war nun die Ausgangsszene jeder der Filmszenen.
4.1.1.2 Grundeinstellungen des Roboters
Wie schon bei der Modellierung des Roboters unter 3.1.1.7 und 3.1.1.8 beschrieben, sollten
seine Bewegungen mit Bones gesteuert werden. Damit die im Objekt LP_Roboter angelegten
Skelegons nicht in jeder Szene neu in Bones konvertiert und diese eingestellt werden mussten,
wurde hier zuerst eine Basisszene
mit allen Einstellungen des
Roboters geschaffen. Aus dieser
Szene konnte so der Roboter über
File -> load -> load Items from
Scene in jede beliebige Szene
geladen und sofort mit ihm
gearbeitet werden.
Zunächst
wurden
die
Grundeinstellungen
vorgenommen: Subpatchlevel auf
2 (Object Properties), Skelegons in
Bones umwandeln (im Layouter:
Setup Tab -> Add -> Cvt
Abb.: Aktiviertes IK Boost Toll beim Roboter
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Skelegons). Mit Setzen der „Subdivision Order“ im „Geomerty Tab“ auf „last“ werden
Deformationsfehler verhindert, da das Subpatching nun zuletzt, nach Durchführung von
Endomorphs und Bewegung der Bones, durchgeführt wird.
Anschließend wurden die Bones für die Bewegungen vorbereitet. Um die Bones zu steuern,
wurde das in LightWave 8.0 neu eingeführte „IK Boost Tool“ eingesetzt. Es kann über
Modify Tab -> Tools -> IK Boost Tool aktiviert werden. Mit einem Rechtsklick der Maus auf
den Pivotpoint des Roboters und bestätigen von „Apply IK_Booster“ kann das Tool dann
genutzt werden (alternativ im „Object-Properties“-Panel unter Geometry Tab -> Add Custom
Objekt -> IK_Booster). Den aktivierten „IK_Booster“ erkennt man daran, dass um jeden
Start- und Endpunkt eines jeden Bones ein kleiner Kreis angezeigt wird. Neben jedem Kreis
sind drei Zahlen zu erkennen. Diese repräsentieren die drei Rotationsachsen „Heading“ (rot),
„Pitch“ (grün) und „Bank“ (blau) des Bones, die sich einzeln durch Rechtsklick und Anwahl
von Lock/Unlock sperren lassen. Das „IK Boost Tool“ ist eine komfortable Möglichkeit, die
Bones und Boneketten durch sowohl „Foreward-„ als auch „Inverse Kinematik“ zu steuern.
Bei „Foreward Kinematik“ rotiert man z.B. einen Bone und alle seine Childbones der
Bonekette drehen sich mit (Bewegung des Oberschenkels -> Unterschenkel und Fuß drehen
sich mit). Bei der „Inversen Kinematik“ greift man z.B. den letzten Childbone an seinem
Kreis und bewegt ihn. Obwohl die Childbones an die Parentbones geparented sind und nicht
umgekehrt bewegen sich diese jetzt mit dem Chilbone mit. Unterbricht man die Bonekette mit
einem Rechtsklick (z.B. auf den Hueft-Bone) und wählt „ikstop“, wird die Bewegung der
Bonekette hier gestoppt, die übrigen Bones bewegen sich nicht mehr mit. Mit „fix“ kann man
z.B. den Fuß-Bone von der Beeinflussung der Bonekette ausschließen. Wird der Oberkörper
bewegt, passen zwar Ober- und Unterschenkel ihre Bewegungen mit an, der Fuß bleibt dabei
jedoch in seiner Position fest und unberührt. Einen „ikstop“ erkennt man an einer Raute im
Kreis, einen „fix“ an einem ausgefüllten Kreis.
Nachdem die Rotationsrichtungen einiger Bones (z.B. Beine nur Pitch Rotation) gelockt und
ikstop- und fix-Punkte eingefügt wurden, waren die Einstellungen des Roboters
abgeschlossen. Der Roboter dieser Szene diente als Basis für die Szenen, in denen der
Roboter auftritt. In allen Szenen, in denen sich der Roboter bewegt, wurde mit dem IK Boost
Tool wie zuvor beschrieben gearbeitet.
4.1.1.3 Erstellung einer Laufschleife
Im Film soll der Roboter einmal längs über den Teppich zur Puppe meines Projektpartners
laufen. Die Frage war nun: Ist es effizient jeden Schritt erneut zu animieren? Die Antwort
lautet: Natürlich nicht! Effizient ist es EINE Schrittfolge zu animieren und einen Weg zu
finden, diese Laufschleife immer fortlaufend zu wiederholen.
Eine Möglichkeit hierfür bietet der Motion Mixer (Shortcut F2). Hier wird ein, für das zu
bewegende Objekt,
neuer
„Actor“
angelegt
und
benannt. In diesem
Fall „Roboter. Über
Actor Menu -> Add
Items müssen alle
Items (hier alle
Bones), die an den
zu übernehmenden
Bewegungen
Abb.: Motion Mixer
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beteiligt sind, zum Actor hinzu geladen werden.
Im nächsten Schritt animiert man die Bewegung, die später der „Motion Mixer“ übernehmen
soll. Hierfür wurden nun mehrere Keyframes in der Timeline des Layouters gesetzt und die
Beinstellungen des Roboters so mit dem „IK Boost Tool“ angepasst, dass der Roboter von der
Stelle losläuft und im Anschluss einen Laufzyklus durchläuft. Anschließend wurden im
„Motion Mixer“ zwei neue Motions erzeugt (Laufen_Anfang, Laufen_Schleife). Beim
erzeugen eines Motions gibt man, im sich öffnenden Fenster, den Start- und Endframe an.
Dies bewirkt, dass der Motion, die in der Timeline mit Keyframes animierten Bewegungen,
aufzeichnet. Bei der Erstellung des ersten Motions musste darauf geachtet werden, dass der
Haken bei „Clear Channels“ entfernt wurde, da sonst alle Keyframes der betrachteten Items
(Bones) aus der Timeline gelöscht wurden und der zweite Motion keine Laufschleife mehr
speichern konnte. Zur Sicherheit wurden die beiden Motions über „Motion Menu -> save
Motion“ im Motion Mixer abgespeichert. Die beiden Dateien befinden sich auf der DVD:
\Szenen\Roboter_Motions.
Nun war es möglich aus dieser Szene den Roboter, über „File -> Load -> Laod Items From
Scene“, zu laden. Im Motion Mixer konnten die beiden Motions einfach hintereinander in
einen der Tracks rechts geladen werden. Ein Rechtsklick auf den Motion für die Laufschleife
und Anwahl von „Add Post Behavior“ verlängerte den Motion. Diese Verlängerung ließ sich
dann beliebig lang ziehen. Damit der Roboter die Laufschleife auch wiederholte musste die
Verlängerung nur noch mit einem Rechtsklick darauf, auf den Typ „Repeat“ gestellt werden.
Der „Motion Mixer“ übernimmt die Kontrolle über alle dem Actor zugewiesenen Items. Eine
Veränderung dieser Items durch Setzen von Keyframes in der Timeline des Layouters hat,
solange ein Motion im „Motion Mixer“ zum gleichen Zeitpunkt aktiv ist, nun keine Wirkung.
Mit dem Roboter dieser Szene und den erstellten Motions wurden die Szenen 14, 16, 19 und
21 animiert.
4.1.2 Animation der Filmszenen
Im Folgenden werden noch zwei Szenen erläutert, in denen der Einsatz des „Graph Editors“
und des „Morph Mixers“ beschrieben werden.
4.1.2.1 Szene 3
In Szene 2 fällt der Fußball von der Kommode herunter, dopt auf dem Boden auf, gegen den
Rücken des Roboters und rollt dann hinter die Kommode. Der Ball berührt dabei am Rücken
des Roboters einen Knopf, mit dem der Roboter
eingeschaltet wird. Um dies nun zu zeigen, soll in Szene 3
der Knopf zweimal kurz aufblitzen und anschließend
dauerhaft leuchten. Hiezu wurde im „Surface Editor“ das
Surface „Knopf_Ruecken“ angewählt. Im „Basic Tab“
wurde dann der „Graph Editor“ für die Luminosity über
den Button „E“ geöffnet. Ein Keyframe mit einem Wert
von 50% und je ein davor- und danachliegender Keyframe
mit 0% wurden erzeugt. Das war das erste Aufblitzen des
Knopfes. Die drei Keyframes wurden mit „Strg + rechte
Maustaste“ kopiert und bei einem Späteren Frame wieder
Abb.: Leuchtender Knopf am Rücken
Seite 27 von 49
eingefügt.
Dann wurden sie ein weiteres Mal kopiert, der letzte Keyframe gelöscht und der Knopf
leuchtete dauerhaft weiter. Standardmäßig werden die Kurven zwischen zwei Keyframes mit
TCB-Spines berechnet, was einen weichen
Verlauf der Kurven ergibt. Dies ist aber
nicht immer erwünscht, wie es auch hier
der Fall war. So mussten bei einigen
Keyframes die „Incoming Curve“ auf den
Typ Linear gesetzt werden, damit sich die
Werte zwischen zwei Keyframes nicht
ändern.
Der Graph Editor erwies sich auch beim
Animieren von Bewegungen mit dem IK
Boost Tool und von Endomorphs als sehr
Abb.: Graph Editor
hilfreich.
In Szene 30 wurde das Aufladen der Poweranzeige am Raketenarm des Roboters ebenfalls
mit dem „Graph Editor“ realisiert. Hierbei wurde jedoch die Textur des Ladebalkens über den
Verlauf der Zeit verschoben. Der Ladebalken war zunächst so
positioniert worden, dass er, aufgrund einer darüber liegenden
Alphatextur, nicht sichtbar war. Im „Graph Editor“ wurde nun
das Surface „Poweranzeige“ aufgerufen und über den Button
„T“ der „Texture Editor“ geöffnet. Im „Position“ Tab wurde
wieder der „Graph Editor“ für die X-Position über „E“
aufgerufen, Keyframes gesetzt und die Werte für Start- und
Endposition der Textur zugeteilt.
Abb.: Poweranzeige
4.1.2.2 Szene 4
In Szene 4 erwacht der Roboter nun zum Leben. Die Batterieanzeige am Bauch lädt sich auf,
er hebt den Kopf, was mit dem IK Boost
Tool animiert wurde und bewegt den Mund,
die Augenbrauen und öffnet die Augen.
Für die Energieanzeige, die Augenbrauen,
die Augenlieder und den Mund wurden wie
oben beschrieben „Morph Maps“ erstellt
und sollten nun mit der Endomorph-Technik
animiert werden. Hierzu musste erst einmal
im „Object Properties“-Panel im „Deform“
Tab über „Add Displacement“ der Morph Abb.: Morph Mixer
Mixer geladen werden.
Mit einem Doppelklick wurde dieser geöffnet und bot nun
für jede zuvor im Modeler ersellte Morph Map einen Slider,
mit dem die Gewichtung der Map von -100 % bis 100%
festgelegt werden konnte. Bei 0% befindet sich die
Ausgangsposition des Objekts (z.B. der Augen), bei 100%
die angelegte Morph Map (z.B. Augen geschlossen). Bei 100% wird die Morph Map ins Negative gezogen. So wurden
in der Morph Map „Augenlieder_zu“ diese weit aufgerissen,
Abb.: Roboter wacht auf
Seite 28 von 49
was in einigen Szenen ausgenutzt wurde. Mit den Werten zwischen -100% und 100% konnten
die Augenlieder nun stufenlos geöffnet und geschlossen werden. Mit den Werten „Tension“,
„Continuity“ und „Bias“ konnte im „Graph Editor“ die Form der Kurven zwischen den
Keyframes nun noch so angepasst werden,
dass die Änderung der Mimiken je nach Wunsch abrupt oder weich verläuft.
Da das Abspielen der bisher animierten Szene im Layouter (Play-Button rechts unten) nicht in
der Geschwindigkeit ablief, in der sie später im Film zu sehen ist, wurden beim animieren in
regelmäßigen Abständen Previews erstellt. Neben den Play-Buttons im Layouter kann man
über „Preview -> Make Preview“ diese Funktion aktivieren. Nach Angabe des Start- und EndFrames berechnet Lightwave immer für das linke obere Fenster die Frames und zeigt dort,
den nun berechneten Teil der Szene in realer Geschwindigkeit. Diese Funktion von
Lightwave wurde in allen Szenen verwendet, um die Geschwindigkeit von Kamerafahrten,
Endomorphs und Bewegungen zu überprüfen.
In den Szenen 7, 9, 11, 13, 23, 25, 27, 29, 33, 34, 35 und 36 wurden die Mimiken in der
gleichen Weise erstellt.
Seite 29 von 49
4.2 Animation Teil 2: Jan Lingelbach
Nachfolgend werden drei der insgesamt 16 animierten Szenen detailliert beschrieben, sodass
alle verwendeten Tools und Befehle in angemessenem Maße angesprochen und erklärt
werden. In den anderen animierten Szenen wurde die folgend beschriebene Arbeitstechnik in
nahezu identischer Weise angewandt, sodass sich aus Redundanzgründen eine weitere
Beschreibung als nicht sinnvoll erweist.
4.2.1 Szene 1
Im erstellten Storyboard des Films wurde schon frühzeitig festgelegt, welche
Handlungsabschnitte die einzelnen Szenen beinhalten und welchen Blickpunkt die Kamera
haben sollte.
Für die erste Szene war zu Beginn die Titeleinblendung vor einem Sternenhimmel mit
Vollmond zu realisieren und nach dem Ausfaden des Titels dann eine langsame Kamerafahrt
durch das Fenster ins Kinderzimmer, wo der Vorhang im Wind wehen sollte. Zum Ende der
Szene sollte schließlich ein auf der Kommode liegender Ball von dem vom Wind
aufgewehten Fensterflügel angestoßen werden und auf die Kommodenkante zurollen.
Im Folgenden wird nun genau erläutert, wie die einzelnen Objekte animiert wurden.
4.2.1.1 Logo im Vorspann
Zu Beginn der Logo-Animation wurde zuerst ein Null-Objekt als „Parent“ aller Buchstaben
erstellt, so dass durch Bewegen dieses Null-Objektes alle Buchstaben gleichzeitig verschoben
werden konnten, was sich als sehr hilfreich zum Positionieren vor dem Mond- und
Sternehintergrund herausstellte. Nun wurde der erste Buchstabe durch zeitliches Verschieben
seiner Position animiert.
Um die folgenden Buchstaben nacheinander ins Bild fliegen zu lassen, kam jetzt das
„Follower“-Tool zum Einsatz, welches für jeden Buchstaben unter „Motion Options“
(Shortcut m) bei „Add Modifier“ aktiviert
wird. Im „Animation Control“-Panel ist
unter „Item To Follow“ anzugeben,
welchem Objekt das ausgewählte Objekt
folgen soll. Im aktuellen Fall bedeutete dies,
dass bei LOW die Buchstaben O und W dem
Buchstaben L und weiterhin bei POWER die
Buchstaben O, W, E und R dem Buchstaben
P folgen sollten.
Um das Einfliegen der einzelnen
Buchstaben passend zur Musik des Titels
„Mr. Sandman“ zu gestalten, wurde das
Musikstück über das Dropdown-Feld
„Audio“ des Scene Editors in den Layouter
geladen und dann die „Delay-Time“ der
jeweiligen Buchstaben im „Follower“-Tool
entsprechend der Musik angepasst.
Abb. : Einstellungen Animation Control des Followers
Seite 30 von 49
4.2.1.2 Fußball
Nach seiner Positionierung auf der Kommode bekam der Ball unter „Object Properties“ im
Registerreiter „Dynamics“ das Plugin „HardFX“ zugeordnet. In den Einstellungen ist darauf
zu achten, das im Tab „Basic“ die „Gravity“ von -9,8 m/sec² eingestellt wird, damit ein
realistisches Rollen und Fallen von der Kommode erreicht wird. Weiterhin wurde im Reiter
„Rotation“ unter Impact Effect „Roll“ eingestellt, sodass der Ball realistisch über die
Kommode rollte. Im Tab „Collision“ wurde bereits
durch die Einstellung „Collision by Sphere“ ein
realistisches Kollisions-Ergebnis erreicht. Daher
wurde auf die Einstellung „Collision by Node“
verzichtet, da hier auf die einzelnen Punkte des
Objekts geachtet wird, was die Berechnungszeit für
Kollisionen enorm erhöht.
Um die gewünschte Reaktion des Balles mit Fenster
und Kommode erzielen zu können, war es notwendig,
bei diesen beiden Objekten in den Object Properties
unter „Add Dynamic“ den Typ „FX Collision“
auszuwählen und dann entsprechende Einstellungen
vorzunehmen. Beim Register-Reiter „Mode“ ist unter
Type „Object“ und unter Mode „Bounce“
anzuklicken, wodurch bei einer Kollision mit diesen
Objekten ein Aufprall berechnet wird, der von der
eingestellten „Bounce / Bind Power“ abhängig ist.
Hier stellten sich nach einigen Tests die Werte 20
Prozent beim Fenster, sowie 50 Prozent bei der
Kommode als geeignet heraus.
Abb. : Einstellung HardFX des Fußballs
4.2.1.3 Wind
Über den Button „Dynamic Object“ in der Menüleiste
des Layouters wurde ein „Wind Dynamic“ zur Szene
hinzugefügt, wobei im Registerreiter „Mode“
nebenstehende Einstellungen verwendet wurden.
Unter „Radius“ wurde also die Größe des WindObjektes und unter „Power“ die Windstärke
festgelegt.
Weiterhin wurde unter dem Tab „Vector“ die
Windrichtung bezüglich der X-Achse auf -4m gesetzt.
Durch das Setzen von Keyframes und Positionieren
des Windes an verschiedenen Stellen in unmittelbarer
Nähe des Vorhangs wird ein böenartiger Wind
simuliert, welcher den Vorhang mehrfach nach vorne
und wieder zurück wehen lässt.
Abb. : Einstellung FXWind als Dynamic Object
Seite 31 von 49
4.2.1.4 Gardinen-Vorhang
Damit der rechte Vorhang die gewünschten Bewegungen beim Auftreffen von Wind machte,
wurde dem Vorhang ein Dynamic Object namens „Cloth FX“ zugeordnet. Hierbei wurden in
den drei Registerreitern „Basic“, „Advance“ und „Etc“ folgende Einstellungen vorgenommen,
um ein realitätsnahes Ergebnis zu erzielen. Im Tab Basic musste unter „Fix“ das bereits im
Modeller erstellte Point Selection Set „VorhangHalterNeu“ ausgewählt werden, wodurch der
Vorhang an diesen ausgewählten Punkten an der Gardinenstange gefixt war und nur die
anderen Punkte von dem Wind Dynamic Object
beeinflusst wurden. Falls diese Einstellung nicht
vorgenommen wird, fällt der Vorhang durch die
eingestellte Erdanziehungskraft einfach komplett
nach unten.
In den unterschiedlichen Tabs wurde unter
anderem mit den Werten von „Weight“ für die
Gewichtung, „Spring“ für die Federkraft und
„Stretch Limit“, bzw. „Compress Stress“ für das
Dehnungsverhalten experimentiert, bis ein
zufrieden stellendes Ergebnis beim Schwingen der
Gardine erreicht wurde.
Da es sich bei dem Vorhang um ein Objekt im
Subpatch-Mode handelt, ist es wichtig, unter den
„Object Properties“ (Shortcut p) des Vorhangs im
„Geometry“-Tab die „Subdivision Order“ auf Last
zu setzen. So wird der Vorhang erst nach der
Deformation durch das Wind-Objekt gesubpatcht,
womit sich unschöne Deformationsfehler
vermeiden lassen. Diese Einstellung wurde Abb. : Einstellung ClothFX bei der Gardine
ebenfalls bei Dinosaurier und Puppe vorgenommen.
4.2.1.5 Kamera
Zu Beginn der Szene wurde die Kamera direkt am Fenster außen platziert, auf Logo und
Mond fixiert und über die „Camera Properties“ (Shortcut p) ein Zoomfaktor von ca. 5
eingestellt. Über den Graph Editor konnte so nach dem Ausfaden des Logos der Zoom Faktor
über einen Zeitraum von 260 Frames auf 2 zurückgenommen werden, wodurch schon der
Eindruck einer sich bewegenden Kamera entsteht. Parallel zu dem beschriebenen Zoom-Out
wurde die Kamera über den kompletten Zeitraum der Szene noch zusätzlich ins Rauminnere
verschoben und der Blickwinkel leicht verändert, wobei durch Setzen mehrerer Keyframes
die gewünschten Kamerabewegungen erzielt wurden. Die parallele Arbeitstechnik mit
Zoomfaktor und manueller Positionierung und Rotation der Kamera findet in anderen Szenen
ebenfalls Verwendung, was jedoch nicht nochmals explizit erwähnt wird.
Seite 32 von 49
4.2.3 Szene 8
Laut Storyboard wacht in Szene 8 die Puppe auf, erkennt den Roboter und lächelt ihn an. Um
dies realisieren zu können, wurde auf die bereits in der Modellierungsphase erstellte
Skelegon-Struktur und die ebenfalls im Modeler entworfenen Morph Maps zurückgegriffen.
4.2.3.1 Bones und IKBoost-Tool
Bevor man im Layouter mit Bones arbeiten kann, ist es nötig, die erstellten Skelegons in
Bones umzuwandeln. Dies geschieht mit dem Befehl „Cvt Skelegons“ im Registerreiter
„Setup“ unter dem Punkt „Add“. Die Zuordnung der Weightmaps zu den Skelegons (im
Modeler über den Skelegon-Tree eingestellt, siehe auch Kapitel 3.2.9 Modellierung
Dinosaurier) wird vom Layouter übernommen, sodass die Wirkungsbereiche der Bones
eingeschränkt sind und es standardmäßig zu keinen ungewollten Deformationen der Objekte
kommen dürfte.
Nahezu die gesamte Animation der Puppe und des Dinos wurde mit dem in Lightwave 8 neu
integrierten Tool namens „IKBooster“ erstellt. Nur die Animationen der Gesichtsmimik
wurden mit dem „Morph-Mixer“-Tool erstellt, was später in diesem Absatz genauer erläutert
wird.
Das IKBooster-Tool kann auf zwei unterschiedliche Arten aktiviert werden. Entweder wird es
über den Registerreiter „Geometry“ im „Object Properties“-Panel des mit Bones versehenen
Objektes unter „Add Custom Object“ gestartet oder man klickt auf den Button „IKBoostTool“
in der Toolbar des Tabs „Modify“, wobei man dann für das erste Aktivieren mit einem
Rechtsklick auf den als weißes Kreuz angezeigten Pivot-Punkt des Objektes „Apply
IK_Booster“ anwählen muss. Nachdem das „IKBoost“-Tool aktiviert wurde, ist es möglich,
die einzelnen Bones anzuwählen und zu bewegen. Als äußerst nützlich stellte sich die
Möglichkeit des Sperrens unterschiedlicher Drehrichtungen einzelner Bones oder gar ganzer
Boneketten heraus, wodurch das Animieren insgesamt wesentlich einfacher wurde. Dies
geschieht durch Rechtsklick auf das jeweilige Bone-Ende und anschließende Auswahl der
Befehle „Fix“ oder „IKStop“ im sich öffnenden Kontextmenü. Die einzelnen
Rotationsbewegungen Heading, Pitch und Bank lassen sich ähnlich sperren, indem man beim
vorher markierten Bone auf den jeweils rot, grün oder blau angezeigten Rotationswert
rechtsklickt und den Befehl „lock“ auswählt. Eine gesperrte Rotationsachse wird durch in
Klammern angezeigte Werte dargestellt. In dem sich öffnenden Kontext-Menü gibt es noch
weitere Befehle, die jedoch aus Platzgründen
nicht weiter erklärt werden.
Im konkreten Fall der Puppe wurden
beispielsweise die Bones der letzten
Kettenglieder, welche jeweils zu den
Befestigungspins führen, „gefixt“, damit beim
Bewegen von Armen und Beinen der Puppe die
einzelnen Kettenglieder zwar beweglich sein
konnten, jedoch der Befestigungspunkt an den
Pins unbeweglich blieb.
Die Puppe wurde im „IKBoost“-Mode durch
Klicken und Bewegen unterschiedlicher Bones
in die für die Szene erforderliche Schlafstellung Abb. : IKBoost-Tool in Aktion beim Fuß der Puppe
Seite 33 von 49
gebracht und dann wurde mit Hilfe der „AutoKey“-Funktion (Shortcut Shift + F1), wodurch
automatisch in der Timeline Keyframes gesetzt werden, ein Erwachen der Puppe mit dem
„IKBoostTool“ animiert. Mit Hilfe des Graph Editors (Shortcut Strg + F2) wurden hierbei
sehr häufig Keyframes verschoben und Werte verändert.
Sämtliche Szenen mit Puppe und Dinosaurier wurden mit Hilfe des „IKBoostTools“ in fast
identischer Vorgehensweise wie oben beschrieben animiert.
4.2.3.2 Morph Maps und Morph Mixer
Um die Mimik im Gesicht der Puppe animieren zu können, wurden die im Modeler erstellten
Morph Maps benutzt. Über den Registerreiter „Deform“ im „Object Properties“-Panel des
entsprechenden Objektes lädt man über „Add Displacement“ das „Morph Mixer“-Tool,
wodurch die Morph Maps im Layouter verfügbar werden und direkt mit den jeweiligen
Schiebereglern des „Morph Mixers“ verändert werden können. Als besonders hilfreich stellte
sich erneut die zusätzliche Verwendung des Graph Editors bei der Mimik-Erstellung heraus,
da man hier direkt die in der Timeline angezeigten Keyframes verschieben oder aber neue
Keyframes setzen konnte. Weiterhin bestand im Graph Editor die Möglichkeit, die von
Lightwave berechneten Kurven zwischen zwei Keyframes durch Auswahl der Kurvenart oder
durch Verändern des „Tension“-Wertes so anzupassen, dass sich der gewünschte
Animationsablauf ergab.
Konkret wurde in der Szene Acht mit Hilfe des Morph Mixers und des Graph Editors zuerst
das über die 17 Sekunden lange Sequenz mehrfach verteilte Augenblinzeln der Puppe
animiert, indem die beiden Morph Maps „Puppe_augen_zu“ und „Puppe_augen_weitauf“
über erstellte Keyframes verändert wurden. Anschließend wurden in gleicher Arbeitsweise die
zwei Morph Maps „Puppe_lacht“ und „Puppe_mund_geschlossen“ so eingestellt, dass die
Puppe in der zweiten Hälfte der Szene zu lächeln beginnt.
Abb. : Morph Mixer mit geöffnetem Graph Editor im Hintergrund zum Animieren der Gesichtszüge der Puppe
Generell wurde bei der Animation von Puppe und Dinosaurier das Objekt immer zuerst mit
dem IKBoost-Tool animiert und anschließend die Gesichtszüge mit Hilfe des Motion Mixers
angepasst.
Seite 34 von 49
4.2.4 Szene 32
Im Storyboard war festgelegt, dass der Dinosaurier in Szene 32 die Rakete frisst, welche
anschließend im Bauch explodiert und der Dino am Ende umfällt und sich nicht mehr bewegt.
Für die Bewegungen des Dinosauriers wurde wieder das IKBoost-Tool verwendet.
Weiterhin waren u. a. für das Schlucken und die anschließende Explosion im Bauch im
Modeler Morph Maps erstellt worden, die erneut mit dem Morph-Mixer und dem Graph
Editor eingestellt und verändert wurden, bis ein zufrieden stellendes Ergebnis erreicht wurde.
Beide Arbeitstechniken wurden schon in Kapitel 4.2.3.1, bzw. Kapitel 4.2.3.2 genau
beschrieben, weshalb eine weitere Erläuterung hier entfällt.
4.2.4.1 Particle Emitter und Hypervoxels
Um die Zeit nach der Explosion noch ein wenig interessanter und lustiger zu gestalten, wurde
festgelegt, dass aus dem Maul des Dinos Rauch aufsteigen sollte, bevor dieser letztlich
umfällt.
Dies wurde durch zwei nahezu identische „Dynamic Objects“ realisiert, welche rechts und
links an den Kanten des Mauls vom Dinosaurier platziert wurden.
Zuerst wurde mit dem Befehl „Add Dynamic Object“ ein „Particle Emitter“-Objekt erstellt,
wobei als Emitter Type „HV-Emitter“ einzustellen ist, da der Rauch später mit Hypervoxels
erzeugt werden soll. Nach dem Erstellen des Objekts öffnet sich das „FX_Emitter“-Panel.
Hier werden die Einstellungen für die Partikel vorgenommen. Im Tab „Generator“ wurde die
„Generator Size“ so angepasst, dass die Particle Emitter-Objekte in das Maul des Dinos
passten. Bei „Birth Rate“ wurde 60 Partikel pro Sekunde eingestellt und ein „Particle Limit“
von 60 definiert, wodurch maximal 60 Partikel
gleichzeitig vorhanden sind. Bei „Start Frame“
wurde 500 eingetragen, so dass der Emitter nach
der Raketen-Explosion im Bauch des Dinosauriers
startet.
Im zweiten Tab „Particle“ wurde die „Particle
Weight“ auf 0.14 erhöht, wodurch die Partikel
während des Lebensverlaufs ihre Geschwindigkeit
verlangsamen und „Life Time“ auf 80 Frames
gesetzt, was bedeutet, dass die Lebenszeit der
einzelnen Partikel genau 80 Frames beträgt, bevor
sie sich auflösen. Falls man den „Life Time“-Wert
auf 0 setzt, so bedeutet dies für die Partikel eine
unendliche Lebenszeit.
Im dritten Tab „Motion“ wurde die „Velocity“ auf
50 Prozent erhöht und außerdem die
Geschwindigkeit in X- und Z-Richtung variiert, um
ein Aufsteigen des Rauches vom Maul weg nach
oben zu erreichen. Zusätzlich wurde bei
„Explosion (m/s) der Wert auf 0.0278 erhöht,
wodurch eine gewisse Streuung der Partikel
Abb. : Einstellungen des ParticleEmitter
erreicht wird.
Seite 35 von 49
Im nächsten Schritt musste den Partikeln noch eine Oberfläche zugeordnet werden. Dazu
wurde in der Toolbar unter „Window“ der Punkt „Volumetrics and Fog Options“ ausgewählt
und im folgenden Fenster auf „Hypervoxels“ im Drop-Down-Menü „Add Volumetric“
geklickt. Im sich öffnenden Plug-In „HyperVoxels 3.0“ wurde unter dem Tab „Shading“ eine
leicht graue Farbe für den Rauch
eingestellt. Im anderen Registerreiter
„Geometry“ wurde die „Particle Size“
auf ca. 7,8 mm und bei „Size
Variation“ ein Wert von ca. 450
Prozent definiert. Durch Auswahl des
Objekt
Typs
„Sprite“
wurden
schließlich rauchähnliche Hypervoxels
erzeugt,
die
den
gewünschten
Vorstellungen entsprachen.
Generell ist es möglich und auch
sinnvoll, mit den Einstellungen
interaktiv zu experimentieren, indem
man den Play-Button des Timesliders
aktiviert und dann entsprechende
Werte verändert und beobachtet,
welche Auswirkungen sich ergeben.
Abb. : Einstellungen im HyperVoxels-Tool
Seite 36 von 49
5. Rendering
Da ein Kompromiss zwischen Zeit und Quälität beim Rendern des Films gefunden werden
musste, wurden die Einzelbilder zwar in der Antialiasing-Auswahl „Low“ gerendert, jedoch
fand die Einstellung „Adaptive Sampling“ statt, wodurch sich der Antialiasing-Prozess auf die
Kanten von Objekten konzentriert. Hierbei spielt der„Threshold“ eine tragende Rolle, er
vergleicht die Helligkeit zweier benachbarter Pixel. Je höher dieser Wert gewählt wird, umso
weniger Kanten werden erkannt und die Renderzeit dadurch verringert.
Nach dem Rendern und Vergleichen einiger Testbilder wurde hier ein Threshold-Wert von
0,03 als gute Kompromisslösung gefunden und verwendet.
Die Kameraauflösung wurde wie vorgeschrieben auf D1-PAL (Auflösung 720 x 576 Pixel)
eingestellt.
Um Zeit zu sparen, fand für zwischenzeitliche Testrenderings eine Herabsetzung der
Auflösung statt (z. B. 640 x 480 Pixel ohne Antialiasing).
In den „Render Options“ wurde die Einstellung „Ray Trace Shadows“ aktiviert, um
realistische Schatten zu berechnen, die im vorliegenden Film überwiegend im Bereich der
Kommode und des Teppichs zu sehen sind.
6. Vertonung und Schnitt
Um die Musik und Soundeffekte von der Länge und der Lautstärke an den Film anzupassen,
wurde die Audiobearbeitungssoftware Wavelab 4 der Firma Steinberg verwendet. So wurden
beispielsweise einzelne Sequenzen des Musikstückes „Hall of the mountain king“ aus der
Peer Gynt Suite No.1 mehrfach geschnitten, gestreckt und in der Dynamik angepasst, um die
gewünschte Wirkung im Film erzielen zu können.
Der Videoschnitt inklusive Einbinden der Musik und Soundeffekte wurde mit Adobe
Premiere Pro durchgeführt. Hier wurden die als Einzelbilder gerenderten Szenen in das
Programm geladen und angepasst. Die vorher ausgewählten Musiktitel und Soundgeräusche
wurden ebenfalls eingebunden. Weiterhin wurden letzte Korrekturen in der Lautstärke
durchgeführt und einige Filmsequenzen in der Frameanzahl gekürzt oder gestreckt, sodass
eine nahezu optimale Anpassung zwischen Video und Audio erreicht werden konnte.
Der Abspann des Films wurde ebenfalls in Premiere Pro erstellt. Hierbei wurde der im
Programm enthaltene Title Designer verwendet und zusätzlich noch einzeln gerenderte
Frames der Hauptfiguren des Films sowie des Kinderzimmers hinzugefügt, um den Abspann
interessanter zu gestalten.
Zu guter Letzt wurde der fertige Animationsfilm den Anforderungen entsprechend mit dem
Indeo Video Codec 5.10 als AVI-File exportiert, wodurch eine Dateigröße von 602 MB zu
stande kommt. Die Gesamtlaufzeit des Films beträgt 6 Minuten und 26 Sekunden.
Seite 37 von 49
7. Darstellung des Aufwands
7.1 Verwendete Hardware
Prozessor
Arbeitsspeicher Grafikkarte
Intel Centrino 1,7GHz
Athlon XP 2,0GHz
Intel Pentium IV 2,6GHz
2 x Intel Xeon 2,0GHz
1536 MB
768 MB
1024 MB
2048 MB
ATI Mobility Radeon 9600 Pro Turbo
MSI Geforce 4 Ti 4200
ATI Mobility Radeon 9000
Geforce 4 440
7.2 Verwendete Software
Funktion
Programm-Name
Quelle
Modellierung
Animation
Bildbearbeitung
Videoschnitt
Audiobearbeitung
Dokumentation, Texterstellung
Lightwave 3D Modeler 8
Lightwave 3D Layout 8
Adobe Photoshop 7.0
Adobe Premiere Pro V7.0
Steinberg Wavelab 4.0
Open Office 2.0
www.newtek.com
www.newtek.com
www.adobe.com
www.adobe.com
www.steinberg.de
www.openoffice.org
7.3 Bearbeitungszeiten
7.3.1 Modellierung
Objektname
Bauklötze
Buchsammlung
Eisenbahn
Schrank
Regale
Logo Vorspann
Gardinen mit Stange
Fußball
Dinosaurier
Puppe
Roboter
Kommode
Bett
Flugzeug
Kulisse
Gesamt
Bearbeiter
Anzahl
Punkte
Anzahl
Polygone
Erstellungsdauer
in Stunden
JL
JL
JL
JL
JL
JL
JL
JL
JL
JL
TR
TR
TR
TR
TR
3545
15162
4050
4768
2052
1840
723
3002
6674
10853
6554
1216
1656
986
68026
Σ 131107
2700
1584
3338
2911
2146
1242
656
4560
6748
10858
6982
1394
1656
980
34801
Σ 82556
2
3
4
3
1
5
4
2
30
33
40
5
4
4
26
Σ 166
Seite 38 von 49
7.3.2 Animation
Name der Szene
Roboter_Basis
Roboter_laeuft
Kulisse_Basis
01 Vorspann
02 Ball fällt
03 Knopf leuchtet
04 Roboter erwacht
05 Roboter steht auf
06 Rundblick
07 Roboter erstaunt
08 Puppe erwacht
09 Roboter verliebt
10 Puppe gefesselt
11 Roboter fixiert
12 Beinfesseln
13 Roboter entsetzt
14 Roboter läuft los
15 Kamera wackelt
16 Roboter kommt
17 Puppe entsetzt
18 Dino schaut
19 Roboter läuft I
20 Dino läuft
21 Roboter läuft II
22 Dino springt
23 Roboter steht
24 Dino schüttelt
25 Roboter nickt
26 Dino brüllt I
27 Roboter böse
28 Dino brüllt II
29 Roboter zielt
30 Schussenergie
31 Rakete fliegt
32 Dino frisst
33 Roboter jubelt
34 Batterie leer
35 Roboter langsam
36 Roboter aus
37 Abspann
Gesamt
Ersteller
Erstellungsdauer
in Stunden
TR
TR
TR
JL
TR
TR
TR
TR
TR
TR
JL
TR
JL
TR
JL
TR
TR
JL
TR
JL
JL
TR
JL
TR
JL
TR
JL
TR
JL
TR
JL
TR
TR
TR
JL
TR
TR
TR / JL
TR / JL
JL
2
24
10
24
10
0,5
4
7
5
0,5
6
0,5
5
0,5
2
0,5
1
2
2
4
4
0,5
3
0,5
5
4
2
0,5
2
1
1
7
0,5
3
18
9
0,5
8 (5/3)
9 (5/4)
3
Σ 192
Anzahl Renderzeit
Rederzeit
Frames pro Frame
pro Szene
in Sekunden In Minuten
901
80
101
391
351
931
101
421
91
491
91
101
91
301
181
201
161
261
56
121
101
246
141
131
80
171
51
81
101
101
171
621
301
101
501
451
1201
Σ 9975
56
18
12
11
17
18
13
17
14
18
18
15
19
20
29
27
21
13
23
12
23
16
20
16
24
25
18
15
17
13
17
18
18
10
24
17
Ø 18,43
840
24
20
72
100
279
22
119
21
147
27
25
29
100
87
91
56
57
22
24
39
66
47
35
32
71
15
20
29
22
49
186
90
17
200
128
Σ 3208
Für insgesamt 9975 Frames wurde an vier unterschiedlichen Rechnern insgesamt 53 ½
Stunden gerendert, wobei ein Frame im Schnitt in 18,4 Sekunden berechnet wurde.
Seite 39 von 49
7.3.3 Gesamtbearbeitungszeit
7.3.3.1 Thorsten Roth
Modellierung:
Animation:
Schnitt / Vertonung:
Dokumentation:
Summe:
79
107
10
21
217 Stunden
7.3.3.2 Jan Lingelbach
Modellierung
Animation
Schnitt / Vertonung
Dokumentation
Summe:
87
85
15
26
213 Stunden
Seite 40 von 49
9. Mögliche Verbesserungen
-
In den Szenen 2 und 23 erkennt man an der Decke einen unnatürlichen Schatten, der
durch das dort platzierte Spotlight verursacht wird. Da in diesen beiden Szenen jedoch
das Hauptaugenmerk auf dem Ball, bzw. Roboter liegt, wurde darauf verzichtet, diese
Szenen zu verbessern und erneut zu rendern. Durch eine Erhöhung des „Spotlight
Cone Angle“ im „Light Properties“-Panel könnte der Schatten realistischer dargestellt
werden.
-
Um die Bewegungen von den Kettengliedern der Puppe realistischer zu animieren,
könnten im „IKBoost“-Tool die Dynamics eingesetzt werden. Hier wird jedem Bone
u. a. eine Gewichtung und Federung zugeordnet und die Bone-Bewegungen werden
berechnet und in der Timeline automatisch entsprechende Keyframes gesetzt. Da sich
die Kalkulation bei den über 70 Kettengliedern als zu zeitaufwendig herausstellte,
wurde auf den Einsatz dieser Technik im Rahmen des Projektes verzichtet.
-
Die Augen des Dinosauriers und der Puppe wurden aus Zeitgründen nicht beweglich
gestaltet. Dies könnte durch zwei an den Augen platzierte Bones, welche ein NullObjekt als Target zugewiesen bekommen, ermöglicht werden. Auf diese Weise wären
die Augen immer auf dieses Null-Objekt gerichtet und könnten sich durch dessen
Positionierung, ohne explizite Bewegung des Kopfes, im Raum umsehen.
10. Fazit
3D-Animationen finden sich heutzutage in nahezu allen Bereichen der Unterhaltung wieder.
Darunter zählen u. a. Computerspiele oder Filme.
Mit der Realisierung dieses Projekts wurde erstmals richtig bewusst, wie viel Arbeit und
langjährige Entwicklung hinter bekannten 3D-Animationsfilmen wie TOY STORY,
ROBOTS oder MONSTER AG steckt.
Die Komplexität und Möglichkeitsvielfalt, die LIGHTWAVE dem Entwickler bietet, schlägt
sich in einer für den Einsteiger langen und evtl. sogar frustrierenden Einarbeitungsphase
nieder. So waren auch wir anfangs von der schier unendlichen und auch leicht
unüberschaubaren Vielfalt von LIGHTWAVE überwältigt. Die intensive Beschäftigung mit
Tutorials zur Einarbeitung in bestimmte Themengebiete verschaffte jedoch nach und nach die
nötige Erfahrung und Begeisterung. Auch wenn im Verlauf des Projektes die
Motivationskurve durch kleinere Probleme immer wieder leicht fiel, ließen wir uns nicht
entmutigen und sind so zu einem sehr anschaulichen Ergebnis gekommen.
Hierbei erwies sich die nichtlineare Arbeitsweise (siehe Kap. 2) als sehr vorteilhaft, da
besonders zum Ende des Projekts durch paralleles Rendern und Animieren Zeit gespart
werden konnte.
Bei eventuell folgenden 3D-Animationsprojekten können wir auf ein fundiertes Grundwissen
zurückgreifen und aufgrund der gewonnenen Erfahrungen Aufgaben effektiver bearbeiten.
Seite 41 von 49
11. Literaturangaben und Quellenverzeichnis
11.1 Bücher
Lightwave 7 Referenz Handbuch, deutsche Ausgabe – Newtek – 2001
Lightwave 8 Reference Manual (pdf) – NewTek - 2004
Inside Lightwave 8 – Dan Ablan – New Riders 2005
Lightwave 8 Online Help
11.2 Links im World Wide Web
www.newtek.com
www.grsites.com/textures/
www.3dgarage.com
www.panebianco3d.com/
members.shaw.ca/lightwavetutorials/
www.fonts-online.de/
Hersteller von Lightwave 3D mit vielen Tutorials
kostenlose Texturen zum Downloaden
Homepage des Lightwave-„Gurus“ Dan Ablan
u.a. Tutorial zum Modellieren eines Fußballs
riesige Sammlung an Lightwave-Tutorials
frei verfügbare Schriften zum kostenlosen Download
11.2 verwendete Musik und Soundeffekte
The Chordettes – Mr. Sandman – Superhits of Rock ‘n’ Roll Sampler, 1994
Edvard Grieg – In the Hall of the Mountain King – Peer Gynt Suite No.1, 2000
Richard Strauss - Also Sprach Zarathustra – 2001: A Space Odyssey OST, 1996
Klaus Badelt – One Last Shot – Pirates of the Caribbean OST, 2003
Die dem Video unterlegten Soundeffekte wurden von den Internetseiten
www.hoerspielbox.de und www.sounddogs.com heruntergeladen.
Seite 42 von 49
12. Anlagen
12.1 Projektantrag Thorsten Roth
Fachhochschule Fulda
Fulda, den ....................
Fachbereich Angewandte Informatik
Prüfungskommission Grafik
Prof. Dr. W. Ehrenberger, Prof. Dr. W. Heinzel
Leistungsnachweis zum Prüfungsfach „Grafik-Programmierung“
Name, Vorname, Mat.-Nr.:
....Roth.,.Thorsten..........170875...............................................................
Tel., E-Mail:
....0176 / [email protected]....................................
Thema:
Modellierung und Animation einer Szene in einem Kinderzimmer unter Verwendung von Lightwave 3D
Schwerpunkt Teil 1: Modellierung und Animation eines Spielzeug-Roboters
...........................................................................................................................
Gliederung:
Teil 2: Jan Lingelbach
Teil 1: Thorsten Roth
Modellierung
Roboter
Dinosaurier, Puppe
Bett, Kommode, Flugzeug-Mobile
Schrank, Regale, Spielzeug-Eisenbahn, Ball
Kinderzimmer mit Fenster, Vorhang, Tür, etc.
Animation
Animation des Roboters mit Hilfe von Bones (Inverse
Kinematic)
Animation des Dinosauriers und der Puppe mit Hilfe
von Bones (Inverse Kinematic)
Erstellung Vor- und Abspann
Festlegung und Durchführung der Kamerafahrten und Beleuchtung
Schnitt und Vertonung der Szene
Anmeldeschluß:
Abgabetermin:
Hinweis:
Ende Oktober
spätestens zwei Tage vor der ersten Präsentation (Planung: Anfang Januar)
Dieses Formblatt wird dem Prüfungsamt als offizielle Anmeldung zur Prüfung
zugeleitet. Jeder Betreuer erhält ein Exemplar der Dokumentation inkl. Datenträger.
Unterschrift der Kandidatin oder des Kandidaten:
..............................................................
Unterschriften der Betreuer:
Prof. Dr. W. Ehrenberger
..............................................................
Prof. Dr. W. Heinzel
..............................................................
Die Kandidatin oder der Kandidat erklärt sich damit einverstanden, daß die Arbeit entsprechend der „GNU Public License
(GPL)“ realisiert und ggf. auf den „Servern“ der Fachhochschule Fulda für den weltweiten Abruf bereitgestellt wird.
..............................................................
Seite 43 von 49
12.2 Projektantrag Jan Lingelbach
Fachhochschule Fulda
Fulda, den ....................
Fachbereich Angewandte Informatik
Prüfungskommission Grafik
Prof. Dr. W. Ehrenberger, Prof. Dr. W. Heinzel
Leistungsnachweis zum Prüfungsfach „Grafik-Programmierung“
Name, Vorname, Mat.-Nr.:
....Lingelbach.,.Jan..........164674..............................................................
Tel., E-Mail:
....0173 / [email protected]............................................
Thema:
Modellierung und Animation einer Szene in einem Kinderzimmer unter Verwendung von Lightwave 3D
Schwerpunkt Teil 2: Modellierung und Animation eines Spielzeug-Dinosauriers und einer Puppe
...........................................................................................................................
Gliederung:
Teil 2: Jan Lingelbach
Teil 1: Thorsten Roth
Modellierung
Roboter
Dinosaurier, Puppe
Bett, Kommode, Flugzeug-Mobile
Schrank, Regale, Spielzeug-Eisenbahn, Ball
Kinderzimmer mit Fenster, Vorhang, Tür, etc.
Animation
Animation des Roboters mit Hilfe von Bones (Inverse
Kinematic)
Animation des Dinosauriers und der Puppe mit Hilfe
von Bones (Inverse Kinematic)
Erstellung Vor- und Abspann
Festlegung und Durchführung der Kamerafahrten und Beleuchtung
Schnitt und Vertonung der Szene
Anmeldeschluß:
Abgabetermin:
Hinweis:
Ende Oktober
spätestens zwei Tage vor der ersten Präsentation (Planung: Anfang Januar)
Dieses Formblatt wird dem Prüfungsamt als offizielle Anmeldung zur Prüfung
zugeleitet. Jeder Betreuer erhält ein Exemplar der Dokumentation inkl. Datenträger.
..............................................................
Unterschriften der Betreuer:
Prof. Dr. W. Ehrenberger
..............................................................
Prof. Dr. W. Heinzel
..............................................................
Die Kandidatin oder der Kandidat erklärt sich damit einverstanden, daß die Arbeit entsprechend der „GNU Public License
(GPL)“ realisiert und ggf. auf den „Servern“ der Fachhochschule Fulda für den weltweiten Abruf bereitgestellt wird.
..............................................................
Seite 44 von 49
12.3 Storyboard
#
Shot Name
01 Vorspann
Shot Beschreibung
o
o
o
Titeleinblendung vor Himmel mit Vollmond
Kamerafahrt vom Mond weg durch das Fenster
ins Kinderzimmer, Vorhang weht im Wind
Wind stößt linkes Fenster auf, Fenster stößt Ball
an, Ball rollt auf Kante der Kommode zu
02 Ball fällt
o
o
Kameraperspektive: auf Roboter Richtung Bett
Ball fällt von Kommode auf den Knopf des
Roboters und rollt aus dem Bild
03 Knopf leuchtet
o
o
Kameraperspektive: Nahaufnahme Knopf
Knopf beginnt zu leuchten. Man erkennt „on/off“
auf dem Schalter.
04 Roboter erwacht
o
Kameraeinstellung: Roboter Kopf und
Oberkörper
Roboter schlägt die Augen auf, Energieanzeige
lädt sich fast voll auf.
o
05 Roboter steht auf
o
o
Kameraperspektive: Totale auf Roboter
Roboter steht auf und fängt an sich umzuschauen.
06 Rundblick
o
o
Kameraperspektive: Sicht des Roboters:
Roboter schaut sich im Zimmer um. Blick des
Roboters schweift kurz an der Puppe vorbei.
Dann geht der Blick sprunghaft zurück zur Puppe.
07 Roboter erstaunt
o
o
Kameraperspektive: Kopf Roboter
Roboter schaut erstaunt nach Puppe
08 Puppe erwacht
o
o
Kameraperspektive: Puppe komplett
Puppe wacht auf, lacht den Roboter an
09 Roboter verliebt
o
o
Roboter schaut verliebt
Seite 45 von 49
Bild
10 Puppe gefesselt
o
o
Kameraperspektive: ganze Puppe
Puppe erkennt, dass sie gefesselt ist und ist
entsetzt.
11 Roboter fixiert
o
o
Roboter schaut erstaunt und fixiert die Beine der
Puppe
12 Beinfesseln
o
o
Kameraperspektive: Beine der Puppe
Bein-Fesseln der Puppe in Großaufnahme, Puppe
zieht mit einem Fuß an der Kette
13 Roboter entsetzt
o
o
Roboter schaut entsetzt.
14 Roboter läuft los
o
o
Roboter setzt sich in Bewegung Richtung Puppe.
15 Kamera wackelt
o
o
o
Kameraperspektive: Sicht des Roboters
Roboter läuft in Richtung Puppe.
Kamera wackelt entsprechend, Blick des Roboters
ist fixiert auf Puppe.
16 Roboter kommt
o
o
Kameraperspektive: Sicht der Puppe:
Puppe sieht Roboter auf sich zulaufen
17 Puppe entsetzt
o
o
Kameraperspektive: Sicht auf Puppe:
blickt zur Seite Richtung Dino am Schrankeck,
Puppe ist entsetzt.
18 Dino schaut
o
o
Kameraperspektive: Oberkörper Dino
Dino schaut um das Schrankeck, erkennt und
betrachtet die Puppe. Dino schaut dann in
Richtung des Roboters.
Seite 46 von 49
19 Roboter läuft I
o
o
Kameraperspektive: Sicht des Dinos
Roboter läuft in Richtung der Puppe
20 Dino läuft
o
o
Kameraperspektive: Kopf Dino
Dino läuft hinter dem Schrank hervor.
21 Roboter läuft II
o
o
Kameraperspektive: Sicht des Dinos
Roboter läuft weiter in Richtung der Puppe.
22 Dino springt
o
o
Kameraperspektive: Totale auf Dino
Dino macht Riesensatz und springt zwischen
Puppe und Roboter.
23 Roboter steht
o
o
Roboter bleibt stehen.
24 Dino schüttelt
o
o
Kameraperspektive: Oberkörper Dino
Dino schaut in Richtung des Roboters und
schüttelt den Kopf
25 Roboter nickt
o
o
Roboter nickt
26 Dino brüllt I
o
o
Dino baut sich demonstrativ vor dem Roboter auf
und brüllt ihn an.
27 Roboter böse
o
o
Roboter schaut böse zurück.
28 Dino brüllt II
o
o
Kameraperspektive: Kopf Dino
Dino brüllt erneut.
Seite 47 von 49
29 Roboter zielt
o
o
Roboter hebt den Raketenarm und zielt auf den
Dino
30 Schussenergie
o
o
Kameraperspektive: auf Raketenarm.
Man sieht wie die Schussenergie aufgeladen wird.
31 Rakete fliegt
o
o
Rakete wird vom Roboter abgeschossen und
fliegt Richtung Kamera, dann links aus dem Bild
32 Dino frisst
o
o
Dino schluckt die Rakete. Sie explodiert im
Bauch und der Dino fällt um.
33 Roboter jubelt
o
o
Kameraperspektive: Oberkörper Roboter
Roboter jubelt und freut sich über den Sieg. Er
stockt plötzlich, weil ihm seine Energieanzeige
einfällt. Er schaut auf diese Anzeige und ist
schockiert.
34 Batterie leer
o
Kameraperspektive: Nahaufnahme
Energieanzeige
Der Zeiger der Energieanzeige fällt in den roten
Bereich.
o
35 Roboter langsam
o
o
Kameraperspektive: neben der Puppe auf Roboter
Roboter läuft auf Puppe zu, wird langsamer,
streckt noch die Hand nach ihr aus.
36 Roboter aus
o
o
Kameraperspektive: hinter Roboter auf Puppe
Hand bewegt sich in Richtung Puppe, Puppe
schaut freudig.
Hand bleibt kurz vor der Puppe stehen, Kopf des
Roboters sinkt nach unten und der Knopf wird
wieder dunkel, Puppe ist enttäuscht.
o
37 Abspann
o
Abspann
Seite 48 von 49
12.4 Datenträger
Der Datenträger enthält:
Ordner:
Film
Inhalt:
Film „LOW POWER“ in seiner endgültigen Fassung als AVI-Datei
(Indeo 5.10 Codec)
Szenen
alle für die Animation erstellten, finalen Lightwave.Szenen (*.lws)
Objekte
alle für das Projekt erstellten, finalen Lightwave-Objekte (*.lwo)
Texturen
alle in diesem Projekt verwendeten Texturen
Dokumentation
die Projektdokumentation, die Projektanträge sowie das Storyboard
im pdf-Format
Präsentation
die Folien der Präsentation des Projektes im Open Office-Format
Tutorials
im Projekt verwendete Tutorials, konkret: Modellierung eines Fußballs
im HTML-Format
Seite 49 von 49

Kinderzimmer Dokumentation

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