Die Frage kam im Forum auf und hat mir einfach keine Ruhe gelassen: wie animiere ich einen Regentropfen, der an einer Scheibe herunterläuft? Der Grundansatz ist natürlich ein Reliefmap, das man auf die per Refraktion durchsichtig gemachte Scheibe mapt. Nur wie erhält man ein animiertes Map, das wie ein laufender Regentropfen aussieht?

Ich hab's über Loftextrusionen versucht:
Da die Regentropfen an einer Scheibe herunterlaufen sollen, zieht euch zunächst ein Rechteck im Ansichtsfenster von vorne auf, das die Ausmaße eures Fensters in der späteren Szene hat. Ich nehme in diesem Tutorial ein quadratisches Fenster 400x400 Einheiten groß. Dieses Rechteck dient nur als Orientierungshilfe und als Referenzgröße (um die Größe der Regentropfen richtig einschätzen zu können).

Zeichnet dann im Ansichtsfenster von vorne einen Spline der die Lufbahn Eures Regentropfen beschreibt. Beginnt mit dem Zeichnen dort, wo der Regentropfen aufklatschen soll, und vervollständigt den Spline in seine Laufrichtung zum unteren Rand eures Orientierungsfensters. Im Bild links könnt Ihr erkennen, daß ich anfangs mehrere Scheitelpunkte hintereinander gesetzt habe, gegen Ende immer größere Abstände gewählt habe. Das hat später mit der Animation zu tun: die Punktansammlungen stellen einen Anhaltspunkt für die Animation dar. Wo mehrere Punkte sind soll der Tropfen langsamer laufen, als an den anderen Stellen. In der Realität ist es ja auch so: ein Regentropfen läuft los, verbindet sich mit einem anderen, und werden zusammen immer schneller, sammeln weitere Tropfen auf usw....

Als nächstes wechselt in das Ansichtfenster von links. Selektiert den gezeichneten Spline und wechselt in die Änderungspalette . Aktiviert die Unterobjekt Ebene "Scheitelpunkt", und selektiert mit dem "Auswählen & Verschieben"-Werkzeug den ersten Scheitelpunkt eures Splines (der mit dem Kästchen um das Kreuzchen herum). Schiebt ihn ein wenig nach links, so daß es in etwa so aussieht wie im Bild nebenan. Wozu das genau gut sein wird werdet ihr später noch sehen.

Als nächstes benötigen wir einen Spline in From eines Kreises . Dieser Kreis bestimmt in etwa die Größe eines Regentropfens, also macht ihn nicht zu groß! Mein Kreis hat einen Radius von 2 Einheiten. Wo ihr den Kreis aufzieht, ist im Grunde genommen egal, er wird nur als Referenz für die Loftextrusion genommen, die jetzt folgt:

Aktiviert wieder euren HLDRES ("hier-läuft-der-Regentropfen-entlang-Spline") und wechselt in die Erstellungspalette und wählt unter "Zusammengesetzte Objekte" die Loft-Extrusion. In dem erscheinenden Menü wählt im Rollout "Erstellungsmethode" den Button "Shape holen" und klickt dann auf euren Kreis. Ihr habt so eine Loftextrusion erstellt, die ihr auch gleich in den Ansichtsfenstern erkennen könnt. Der Kreis zieht sich nun an dem HLDRES entlang, ihr habt nun so eine Art Schlauch. Den aktuellen Stand (Bumperstellung1.max) dieser Szene könnt Ihr Euch auch hier downloaden.

Um aus diesem Schlauch nun einen Regentropfen zu machen, wird die Loftextrusion nun etwas verändert und animiert. Aktiviert also die eben erstellte Extrusion (nicht den HLDRES, der genau darunter liegt!), und wechselt in die Änderungspalette . Geht dort in das Rollout "Verformung" und klickt auf die Schaltfläche "Skalierung". Hier könnt Ihr Eure Extrusion skalieren und Euch somit einen Regentropfen basteln. Verschiebt zunächst mal die beiden Endpunkte, die ihr in dem Fenster erkennen könnt, nach oben oder unten und beobachtet wie sich die Extrusion verändert. Mit diesen Keys könnt ihr den Durchmesser der Extrusion skalieren.

Fügt nun vier Punkte ein (indem ihr "Eckpunkt einfügen" verwendet und dann auf die entsprechende Stelle auf den Spline klickt), und zieht die schon zwei bestehenden Eckpunkte auf Null, so daß ihr eine Kurve bekommt die in etwa wie die im Bild rechts aussieht. Wichtig ist, das die gesetzten Eckpunkte sich vor der ersten gestrichelten Linie befinden. Diese Linie stellt den zweiten Scheitelpunkt des HLDRES dar, also den Punkt, an dem der Topfen auf die Scheibe klatschen wird.

 

 

Seht euch Eure Loftextrusion an: sie sollte nun in etwa die Form eines Regentropfen (ja, ein Regentropfen! Keine Kaulquappe oder irgendwas anderes!) haben. Beachtet im Bild links, daß der Tropfen sich noch vor der Scheibe (dem lila Quadrat) befindet. Er ist also noch nicht aufgeklatscht.

Nun zur Animation: Aktiviert alle vier Punkte, die ihr gesetzt habt, so wie auch oben in der Vergrößerung zu sehen ist. Drückt dann den Anim-Button, und bewegt den Timeslider zu Frame 40. Schiebt dann die ausgewählten Skalierungspunkte zu der ersten Stelle, an der sich der Regentropfen sammeln soll (dort wo drei gestrichelte Linien auf einmal zu erkennen sind). Geht zu Frame 70 und schiebt die Punkte weiter zu demnächsten markanten Linien. Wechselt dann zu Frame 100 und bewegt die Skalierungspunkte schließlich bis zum Schluß. Deaktiviert den Anim-Button wieder und spielt die Animation ab. Ihr könnt zum einen das ganze in dem Loftextrusion-Skalierungsfenster beobachten, oder auch direkt in einem eurer Ansichtsfenster. Die Animation sollte dann etwa wie diese hier aussehen. Falls Ihr ein anderes Ergebnis habt, oder dem Tutorial nicht so recht folgen konntet, schaut Euch die Szene "Bumperstellung2.max" an.

Ihr habt nun einen animierten Regentropfen, nicht gerade viel... Um mehrere Tropfen zu erhalten, die auch loopbar sind, macht nun noch folgende Einstellungen: Öffnet die Zeitkonfiguration und setzt die Länge der Animation auf 200 Frames. Wechselt dann in die Spuransicht und kämpft Euch durch den Objektbaum bis zu Euren animierten Skalierungskeys hindurch, so wie im Bild nebenan zu sehen ist. (Falls ihr noch wenig Erfahrung mit der Spuranischt habt, schaut euch die beiden Tutorials von mir dazu an).

Selektiert alle Punkte (unter zuhilfenahme der STRG-Taste), und klickt dann auf die Schaltfläche "Außerbereichstypen festlegen" . Wählt dann im erscheinenden Fenster den Typ "Zyklus". Damit stellt ihr sicher das sich der Tropfen am Ende der Animation wieder zu seinem Ausgangspunkt bewegt, und erneut die Scheibe herunterläuft.

 

 

Nun zum zweiten Tropfen. Aktiviert die animierte Loftextrusion, mitsamt dem HLDRES (der genau unter der Loftextrusion liegt) und verschiebt sie beide mit dem Verschiebewerkzeug im Ansichtsfenster von vorne (mit gedrückteter Shift-Taste) um ein Stückchen nach rechts. Die nachfolgende Frage beantwortet ihr mit "Objekt kopieren". Nun wählt die kopierte Loftextusion aus, wechselt in die Änderungspalette und klickt im Rollout "Erstellungsmethode" auf die Schaltfläche "Pfad holen". Wählt nun Euren kopierten HLDRES-Spline aus (er liegt genau unter der kopierten Loftextrusion). Dadurch wird die Laufbahn des zweiten Regentropfens der zweiten Loftextrusion zugewiesen: d.h. wenn Ihr den zweiten HLDRES-Spline verändert, ändert sich auch die Laufbahn eures kopierten Regentropfens.
Einen erneuten Zwischenstand dieser Szene gibt "Bumperstellung3.max" wieder.

Aktiviert nun den kopierten HLDRES-Spline und wechselt in der Änderungspalette in die Unterobjekt-Ebene "Scheitelpunkt". Aktiviert einige Scheitelpunkte und verschiebt sie im Ansichtsfenster von vorne nach belieben, so daß sich die Laufbahn des Regentropfens verändert, und nun nicht mehr dem ersten gleicht.
Die zwei Regentropfen haben nun unterschiedliche Laufbahnen, vom Timing her sind beide jedoch noch gleich (dieselbe Start- und Endzeit). Um das zu verändern, aktiviert eure kopierte Loftextrusion. Unter dem Timeslider am unteren Bildschirmrand könnt ihr ein paar Keys in der Zeitleiste sehen. Sie repräsentieren die Animation der Loftextrusion. Klickt mit der linken Maustaste in diese Leiste hinein und aktiviert alle vier Keys, die ihr vorhin gesetzt habt. Verschiebt nun die Keys um 50 Frames nach hinten, und ihr habt die Animation um 50 Frames versetzt. Sie ist aber durch die Änderungen in der Spuransicht (Außerbereichstypen) immer noch loopbar. Der Zwischenstand ist diesmal "Bumperstellung4.max".

Wiederholt diese Schritte (Regentropfen klonen, Pfad neu zuweisen, usw...) bis Ihr mehrere animierte Regentropfen habt. Dabei könnt Ihr auch die Skalierung der Tropfen etwas variieren, damit nicht alle gleich groß sind. Auch nicht vergessen die animierten Keys immer wieder ein wenig nach vorne oder nach hinten zu verschieben! Das bringt Abwechslung. Ihr könnt auch den "Laufrhythmus" eines Tropfen verändern, indem ihr die Abstände zwischen den vier Keys etwas hinundherschiebt, oder sogar die mittleren Keys löscht.
Nur eines ist wichtig: jeder Tropfen sollte einhundert Frames benötigen um einen Durchlauf zu machen. Wenn ihr diesen Rhythmus verändern solltet, ist die Animation nicht mehr loopbar! Allenfalls könnt ihr einen Durchlauf auf 50 oder 25 Frames verkürzen. Somit bleibt euer Tropfen immer noch "im Takt".

Habt Ihr genügend Tropfen beeinander, erstellt eine Kamera im Ansichtfenster von vorne, und schaltet die Ansicht im Perspektiv-Ansichtfenster auf diese Kamera um. Klickt dazu im Ansichtsfenster mit der rechten Maustaste auf "Perspekive" und wählt im erscheinenden Menü Ansichten -> Kamera01.
Klickt nun auf "Szene-rendern" und legt eine Ausgabegröße für euer Rendering fest. Die Größe sollte dem Seitenverhältnis Eures Beispielfensters entsprechen. Da ich ein Qudaratisches Fenster gewählt habe, beträgt mein Rendering 500x500 Pixel. Ist Euer Fenster 3000x2000 Einheiten groß, habt ihr ein Verhältnis von 3:2 (z.b. 300x200 Pixel oder 600x400 Pixel für das Rendering).

Macht im Kamera-Ansichtsfenster erneut einen Rechtsklick auf das Wort Kamera, und wählt im erscheinenden Menü "sicheres Frame zeigen". Nun wird das Ansichtsfenster durch einen gelben Rahmen eingegrenzt, der euch die tatsächliche Renderansicht (entsprechend der Ausgabegröße) markiert. Stellt sicher, daß das Kameraansichtfenster immer noch aktiv ist. Wählt dann den Button "Dolly-Kamera" und zieht mit gedrückter linker Maustaste die Kamera im Ansichtfenster "Kamera" soweit nach hinten, bis Ihr genau Euren Fensterdummy im Blickfeld habt. Eventuell müßt Ihr mit Truck die Position eurer Kamera noch etwas verschieben.

Jetzt kommt der Teil der uns erst das eigentliche Bumpmap liefert.
Aktiviert nun eure Kamera und wechselt in die Änderungspalette . Klickt im Rollout Parameter auf Umgebungsbereiche "Zeigen". Ihr könnt nun (am besten im Ansichtsfenster von oben) erkennen wie zwei neue Linien in dem blauen Blickfeld der Kamera erscheinen. Eine gelbe für den "Nahbereich" eine braune für den "Fernbereich". Wenn Ihr nun an den beiden Werten in der Änderungspalette herumspielt, verändern sich auch die beiden Linien. Zoomt nun im Ansichtfenster von oben ganz nah an einen Eurer Regentropfen heran, und stellt den Fernbereich so ein, daß er die Regentropfen in der Mitte schneidet, den Nahbereich setzt ihr kurz vor den Regentropfen (wie im Bild nebenan zu sehen ist).

Klickt nun im Menü "Rendern" auf "Umgebung" und fügt einen Nebel hinzu. Die Einstellungen des Nebels könnt ihr so belassen.
Bevor nun gerendert wird, verpasst den Regentropfen noch ein schwarzes Material. Aktiviert also alle eure Regentropfen, öffnet den Materialeditor , wählt ein Material aus, und zieht die Streufarbe auf schwarz. Weist dann das Material über "Material der Auswahl zuweisen" euren selektierten Regentropfen zu.

Rendert nun einen Frame aus der Kameraansicht. Rein theoretisch solltet ihr ein Bild erhalten, wie links zu sehen ist. Wenn nicht, schaut euch doch mal "Bumperstellung5.max" an.

Durch die Einstellungen des Nah- und Fernbereichs mitsamt dem Nebel, haben wir ein Absoften der Regentropfen erreicht. Der Nebel beginnt mit dem Nahbereich bei 0% und endet mit 100% am Fernbereich. Während also der dicke Teil der Loftextrusionen noch kaum im Nebel versinkt, werden die dünneren Enden durch den Nebel ins grau gezogen.

Das mühsam erstellte Bumpmap ist fertig, Ihr müßt es nur noch herausrendern. Rendert dazu Frame 1 bis 100 in ein gesondertes Verzeichnis (ich verwende meist das tga-Format), und benennt eure Files Tropfen_.tga. Obwohl eure Animation 200 Frames lang ist benötigt ihr nur die ersten 100 Frames, da alles andere sich danach ja nur wiederholen würde.
Die gerenderten Frames hab ich auch dem Tutorial beigepackt, und nur aus Platzgründen zu jpgs umgewandelt (was nicht zu empfehlen ist, da es durch die Kompremierung zu Artefakten kommt, die im späteren Bumpmap nur zu Störungen führen würden)

Der wichtigste Teil ist jetzt überstanden. Was nun noch folgt ist der Einbau der Tropfen in eure Szene:
Wichtig dabei ist, daß eure Fensterscheibe nicht per Opazität durchsichtig gemacht wird, sondern über Refraktion. Legt dazu das Raytracemap in den Refraktionskanal eures Scheibenmaps.
In den Reliefkanal legt ihr das animierte Regentropfenmap. Wenn ihr das Bitmap auswählt, wählt einfach den ersten Frame Tropfen_0001.tga und aktiviert das Sequenzknöpfchen. Max erkennt dann automatisch, daß auf Frame 0001 der Frame 0002 folgt, dann 0003 usw.... Keine Angst, wenn eure Animation dann länger wie 100 Frames dauern sollte: Max beginnt in diesem Fall wieder mit dem Frame Tropfen_0001.tga und da das ganze ja loopbar ist, wird es auch keine Sprünge beim Herunterlaufen der Tropfen geben.

Ein kleines Beispiel für die animierte Regentextur habe ich dem Zipfile noch hinzugefügt (Regen.max). Neben dem animierten Tropfenmap (entzipt die einzelnen jpgs!), hab ich noch ein Splat-Map (eine Art Rauschen) dazugemischt, um der Fensterscheibe noch ein paar unanimierte Tröpfchen zu verpassen. Das fertige Produkt gibts hier zusehen.

© 2000 Andreas Skrzypnik / lightrays.de

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