Am 14. September 2017 haben wir eine überarbeitete Fassung unserer Datenschutzrichtlinie veröffentlicht. Wenn Sie video2brain.com weiterhin nutzen, erklären Sie sich mit diesem überarbeiteten Dokument einverstanden. Bitte lesen Sie es deshalb sorgfältig durch.

Cinema 4D R19: Neue Funktionen

Polygon-Reduzierung

LinkedIn Learning kostenlos und unverbindlich testen!

Jetzt testen Alle Abonnements anzeigen
Wenn Sie hoch aufgelöste Objekte aus anderen Programmen übernehmen oder stark unterteilte Modelle verarbeiten müssen, ist die neue, weitgehend interaktive Polygonreduktion hilfreich.

Transkript

Die Kunst beim 3D Modellieren liegt ja zu einem großen Teil darin, mit möglichst wenig Aufwand, natürlich sowieso, aber vor allen Dingen möglichst wenig Punkten und Polygonen auszukommen, um die gewünschte Form zu erstellen. Das hat einerseits natürlich den Grund, dass man immer bemüht sein sollte, möglichst ressourcenschonend zu arbeiten, also möglichst wenig Arbeitsspeicher zu verbrauchen. Andererseits eröffnet es uns aber auch viel einfachere Möglichkeiten, zum Beispiel bei der Animation oder auch den Simulationen, wenn wir es nur mit wenigen Polygonen zu tun haben. Gar nicht weiter davon zu reden, wie es dann natürlich später zum Beispiel in einer Game-Engine aussehe, wo man noch restrektiever mit der Anzahl der Polygone umgehen sollte, damit das Ganze performant bleibt. Jetzt kommen wir aber leider oftmals in Situationen, in denen wir die Modellierung gar nichts selbst übernommen haben, zum Beispiel wenn wir 3D-Objekte übernehmen aus CAD-Anwendungen oder aus ganz anderen Applikationen, oder wenn wir mit Scan-Daten zum Beispiel arbeiten. Das Thema Photogrammetrie wo man also aus Bildern, aus Fotos 3D-Geometrien rekonstruieren kann, und auch Release 19 hat ja eine Neuerung in diesem Bereich, die wir noch kennenlernen werden, nämlich die Szenen-Rekonstruktion im Bereich des Motion-Trackers, wo man eben aus der errechneten Kamerabewegung in Verbindung mit dem geladenen Footage teilweise auch 3D-Elemente rekonstruieren kann, so etwas sehen Sie hier zum Beispiel schon im Ansichtsfenster. Da bin ich mal durch die Landschaft gezogen und habe hier einen Felsen abgefilmt. Und das Ganze über den Motion-Tracker verarbeiten lassen, und mit Hilfe der neuen Szenen-Rekonstruktion tatsächlich zu einer Geometrie berechnen lassen. Sie sehen, das ist jetzt nicht in allen Bereichen perfekt, hat auch etwas mit den Lichtverhältnissen vor Ort zu tun, da gibt es durchaus ein paar Lücken drin. Aber das ist natürlich so ganz spannend, zumindest als Vorlage vielleicht für die Nachmodellierung oder vielleicht sogar, wenn es etwas weiter entfernt von der Kamera eingesetzt werden soll, können wir uns direkt so verwenden. Der Nachteil ist jedoch, dass wir es hier mit einer relativ dichten Geometrie zu tun haben. Und das kann natürlich recht hinderlich werden, zumal das in der Regel ja nicht das einzige Objekt der Szene ist. Das heißt, da kommt uns eine Option zur Reduzierung der Polygonanzahl, eine sogenannte Polygonreduzierung ist sehr zupass, und die finden wir tatsächlich jetzt hier bei den Hilfsobjekten, als neue Polygonreduktion. Die Polygonreduktion gab es schon in älteren Versionen von Cinema 4D, dort allerdings als Deformator. Das heißt, dort musste die Deformation immer einem Objekt untergeordnet werden, dass es dann schwieriger gemacht hat, mehrere Objekte auf einmal zu reduzieren. Und naja, die Ergebnisse waren nicht immer optimal. Das hat sich jetzt um einiges noch mal verbessert. Bei dieser neuen Polygonreduktion ist also nicht nur den Wechsel von dem Deformator- zu einem Generator-Objekt, sondern der Algorithmus selber ist auch um einiges flexibler und performanter geworden. Das gucken wir uns mal im Folgenden an. Sie sehen, der Einstellungsdialog ist relativ übersichtlich, was ja auf jeden Fall schon mal gut ist, und wir müssen das zu reduzierende Objekt unterordnen. Wenig anders zu erwarten, beginnt dann eine Berechnung, aber wie wir gleich sehen werden, hat das jetzt insofern eine Veränderung erfahren, als dass diese Berechnung in der Regel nur einmal passieren muss. Das heißt, er hat jetzt hier im Hintergrund sich nicht nur diese eine Rechnung hier gemerkt für die gewählte Reduktionsstärke, die prozentual eingestellt wird, sondern er hat sich auch Zwischenstufen gemerkt. Das heißt, wenn wir jetzt hier die Reduzierung etwas zurücknehmen, sehen wir praktisch in Echtzeit die Veränderungen und es muss keine erneute Berechnung stattfinden. Und das ist natürlich eine unglaubliche Verbesserung, denn wir können jetzt hier mehr oder minder interaktiv ausprobieren, wo denn ungefähr eine für uns brauchbare Reduktionsstärke liegt, ohne jedes Mal im Extremfall minutenlang auf ein Ergebnis warten, zumindest das heißt, man kann hier sehr schnell eine Entscheidung treffen, wie stark das Objekt zulässt, dass es reduziert wird und dass es auffällt. Die Reduktion kann also hier prozentual gesteuert werden, aber ebenso könnten wir konkrete Zahlen vorgeben, für die Menge an Polygonen beziehungsweise Dreiecken, aus denen das Ganze rekonstruiert wird. Ebenso könnten wir die Punktanzahl vorgeben oder sogar die Kantenanzahl. Naja, in den meisten Fällen werden diese Zahlenwerte jedoch eher einen informellen Charakter haben. Das heißt, wir können hier einfach ablesen, wie viele Flächen, Punkte und Kanten das Objekt nach der Reduktion denn nun hat. Es habe ich gerade so geschwärmt von der Möglichkeit, hier interaktiv mit der Reduktion umzugehen, und praktisch sofort ohne Wiederberechnung das Ergebnis zu sehen. Tatsächlich gibt es aber auch einige Funktionen, bei denen wir um eine Neuberechnung dann nicht drum herumkommen. Und das sind die beiden jetzt folgenden Optionen, nämlich für das Bewahren der 3D-Ränder, also alle Bereiche, die eine Öffnung in dem Mesh umschließen, oder die Außenkante, die offene Außenkante der Geometrie, das gehört alles zu diesem Begriff 3D-Ränder und das Bewahren führt dann einfach dazu, dass die Außenform bei offenen Geometrien genau so bleibt und vor allen Dingen auch das zum Beispiel Löcher, Aussparungen innerhalb der Geometrie ihre Form behalten. Sobald ich das im Zustand verändere, also an- oder ausschalte, kann es eben dazu kommen und wird es auch dazu kommen, dass diese offenen Ränder auch verspringen können. Also es wird dann keine Rücksicht mehr darauf genommen, sondern es wird praktisch jeder Bereich des Objekts mit der gleichen Berechnungsart der Reduktionstärke hier belegt, fällt jetzt in dem Fall nicht sonderlich auf, aber wir werden oder würden im direkten Vergleich sehen, dass diese Öffnung hier, die in den Randbereichen sind, dass dort Veränderungen stattgefunden haben. Ganz wichtig ist es halt bei regelmäßigen Formen, also wenn ich jetzt zum Beispiel hier mal eine Ebene nehme und würde diese reduzieren wollen, dann würde ich in der Regel ja wollen, dass diese Ebene auch genauso viereckig bleibt, wie sie es jetzt ist. Und Sie sehen das hier schon, was die Polygonreduktion daraus macht. Das heißt, die Außenform ist ja exakt so geblieben, dank dieser 3D-Ränder bewahren Option. Wenn ich diese deaktiviere, sehen Sie wie extrem, dann die Deformation praktisch im Randbereich sein kann, weil dann eben auf diese offenen Ränder keine Rücksicht mehr genommen wird. Die zweite Option führt ebenfalls zu einer Veränderung im Bereich der Interpolation beziehungsweise es wird eine Neuberechnung fällig, nur dass diesmal das Ganze nicht sich bezieht auf die Form des Objekts, also irgendwelche offenen Ränder zum Beispiel, sondern das ist hier um diese UV-Inseln geht, und um Ihnen das mal zu zeigen, habe ich hier bereits eine zweite Szene mal vorbereitet. Und zwar haben wir hier einen Scan einer Person, also über Photogrammetrie das Ganze erstellt. Und wenn wir uns die entsprechenden UV-Inseln einmal angucken, die dadurch entstehen, dann sehen Sie, dass das sehr zerklüftet, sehr zerrissen ist, also nicht eine einzige große Insel, so wie man das normalerweise gern hat, wenn man selber modelliert, sondern durch die Photogrammetrie wird das Ganze hier in kleine Stücke zerlegt, von denen man jetzt beim Rendering nicht unbedingt etwas merkt, wenn ich mir das hier normal ansehe im Ansichtsfenster, dann sieht das Ganze wunderbar aus, die Texturen haben keine Nähte in dem Sinn. Aber das ist natürlich etwas, wo wir aufpassen müssen, wenn wir jetzt über die Reduktion Punkte hier einfach herausnehmen und diese eben keine Rücksicht nehmen auf der Anlage in irgendeiner Polygoninseln, und kann es nämlich dazu kommen, dass ja Verschmierungen im besten Fall noch auftreten in der Textur. Um das zu vermeiden, gibt es eben diese Option für UV-Ränder bewahren, die, wie schon gesagt, leider dazu führt, dass eine Neuberechnung ausgelöst wird. Aber wir werden gleich an dem Ergebnis sehen, was sich da verändert hat. Es werden nämlich dann die Punkte bewahrt, die hier an den Rändern der UV-Inseln liegen, und dadurch wird praktisch jeder Verzerrung der Textur so ein bisschen der Wind aus den Segeln genommen. Ja, auf der negativen Seite bleibt einzig und allein zurück, dass wir etwas mehr Punkte und Polygone behalten, als wenn wir diese Bewahrung deaktiviert haben. Gleich ist es dann soweit, das Modell hat jetzt hier, wie Sie sehen, etwas über anderthalb Millionen Polygone, dauert also ein bisschen was, bis das heruntergerechnet ist. Aber dann sehen wir jetzt hier im Prinzip genau das, was man haben möchte, nämlich so gut wie keinen Unterschied in der Textur. Aber wenn wir jetzt mal die Linien mit einblenden lassen, dann sieht man, dass jetzt hier die UV-Inseln relativ deutlich hervortreten, dadurch dass hier Kanten und Punkte erhalten worden sind, so wie sie am Original eben auch erhalten waren, hier sehr schön zu erkennen, diese geraden Linienstrukturen und auch diese organischen Linienführungen, hier die einfach von den UV-Inseln übernommen werden. Das ist also eine sehr praktische Geschichte, wenn man jetzt darauf angewiesen ist, dass eben die Texturen auf gar keinen Fall verrutschen dürfen, selbst wenn wir hier mit der Polygonreduzierung herumspielen. Sie sehen das sehr schön, selbst wenn ich in extreme Bereiche reingehe, bleiben im Randbereich dieser UV-Inseln die Punkte relativ konstant. Gut, kommen wir noch zum letzten Wert zurück, ich wechsele mal wieder in das Standardlayout und in diese einfache Szene mit unserer Ebene hinein, weil man es hier sehr gut, denke ich mal, dran erkennen kann, was da passiert. Wenn ich jetzt die Bewahrung der Ränder hier mal aktiviere, dann führt das eben dazu, dass die Kanten, die Außenkanten in dem Fall jetzt hier stabil gehalten werden. Aber hier durchaus Punkte auftauchen, die vielleicht redundant sind, in dem Sinne, dass sie jetzt nicht unbedingt etwas dazu beitragen, die Form zu bilden, denn wir haben es hier mit einer geraden Linie zu tun. Das heißt, damit in diesem Randreduktionswinkel können wir so ein bisschen steuern, wie die Punktreduzierung entlang diese Ränder aussehen soll. Dazu sind die ganz geraden Kanten vielleicht nicht so perfekt geeignet, deswegen baue ich hier mal ein paar kleine Wellen hinein. Und dann sollte das etwas hilfreicher sein, sich das hier anzusehen, mit den Winkel, die werden nämlich einfach die Veränderungen entlang der offenen Kante betrachtet und dann verglichen mit diesen Winkelwert, den wir haben. Das heißt, wenn wir eine Veränderung haben, die über den vorgegebenen Randreduktionswinkel hinaus gehen, dann bleiben hier die Punkte bestehen, um die Form zu stützen, und ansonsten setzt hier bedingt hier vorne im Bereich, da werden Sie auf die Stelle mal achten, da kann man es ganz gut sehen, wie jetzt hier einige Punkte stehen gelassen werden, wenn ich das praktisch erzwinge durch einen relativ kleinen Winkel, und wenn ich den größer mache, ist es eben so, dass er dann mehr Spielraum hat, um diese offenen Kante auch ein bisschen weiter zu Reduzieren, in Bezug auf die dort verwendeten Punkte, das ist also in Verbindung mit 3D-Ränder bewahren die Hauptfunktion. Dann zu guter Letzt im Prinzip hier oben noch die Funktion zum Zusammenfassen untergeordneter Objekte. Das heißt, wenn wir jetzt nicht nur ein Objekt hier drunter einordnen, sondern mehrere, dann besteht die Möglichkeit diese volle Reduzierung zu einem einzelnen Objekt praktisch zusammenzuschweißen, indem wir das hier aktivieren, oder sonst wird alles im Prinzip separat gehandhabt, Sie sehen das hier an der Krümmung, dass es dann etwas anders ausfallen kann, und natürlich auch dann wenn es konvertiert wird, erhalten wir ein entsprechend anderes Ergebnis, als wenn diese Funktion ausgeschaltet ist. Das ist also etwas was man vielleicht von Fall zu Fall ausprobieren muss, je nachdem welches Resultat einem hier besser gefällt. Soweit zur neuen Polygonreduktion, die jetzt eben nicht nur als Deformator, sondern als Generator daherkommt, wie also beliebig viele Objekte gleichzeitig reduzieren können und die einen hohen Interaktivitätsanteil hat. Das heißt, sofern man hier unten mit diesen Optionen nicht herumspielt, braucht man die Berechnung nur einmal durchlaufen zu lassen und kann dann in der Regel über die Reduktionsstärke sehr schön optisch steuern, wie viele Polygone man behalten möchte. Und sollte darauf achten, gerade wenn viele kleinere, zerrissene UV-Inseln verwendet werden, dass man hier die bei Bewahrung oder bei Behaltung der UV-Ränder auf jeden Fall zusätzlich noch mit aktiviert, sofern UV-Koordinaten natürlich vorhanden sind, sonst macht es keinen Unterschied. Was gilt es sonst noch zu sagen abschließend die Polygonreduktion, ist auch in der Lage mit Vertex Maps zum Beispiel umzugehen und mit Selektionen also auch Informationen, die über separate Tags hier zugewiesen wurden, werden dabei unterstützt. Mal kurz in diese Szene rein, hier sehen Sie zum Beispiel, dass über ein Vertex-Farben-Tag gleichzeitig Informationen aus dem Tracking Footage übernommen worden sind, auch für die Einfärbung. Und dass diese Farben hier relativ stabil auf der Oberfläche bleiben, auch wenn ich mit dem Reduktionslevel hier arbeite. Und das ist natürlich auch noch ein ganz großer Pluspunkt dieses Tools, dass wir derartige Informationen dann nicht verlieren.

Cinema 4D R19: Neue Funktionen

Sehen und verstehen Sie die neuen Funktionen von Maxons Cinema 4D Release 19.

6 Std. 4 min (40 Videos)
Derzeit sind keine Feedbacks vorhanden...
 
Hersteller:
Software:
CINEMA 4D CINEMA 4D R19
Exklusiv für Abo-Kunden
Erscheinungsdatum:08.09.2017

Dieser Online-Kurs ist als Download und als Streaming-Video verfügbar. Die gute Nachricht: Sie müssen sich nicht entscheiden - sobald Sie das Training erwerben, erhalten Sie Zugang zu beiden Optionen!

Der Download ermöglicht Ihnen die Offline-Nutzung des Trainings und bietet die Vorteile einer benutzerfreundlichen Abspielumgebung. Wenn Sie an verschiedenen Computern arbeiten, oder nicht den ganzen Kurs auf einmal herunterladen möchten, loggen Sie sich auf dieser Seite ein, um alle Videos des Trainings als Streaming-Video anzusehen.

Wir hoffen, dass Sie viel Freude und Erfolg mit diesem Video-Training haben werden. Falls Sie irgendwelche Fragen haben, zögern Sie nicht uns zu kontaktieren!