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Tutorialbeschreibung

Neu in Release 17 – Neue Spline-Werkzeuge

Neu in Release 17 – Neue Spline-Werkzeuge

Alle neuen Werkzeuge und Befehle für die Arbeit mit Spline-Pfaden befinden sich in der Palette der Spline-Objekte. Links von den Spline-Grundobjekten findet ihr die vier Spline-Zeichenwerkzeuge, während ganz rechts insgesamt fünf boolesche Befehle zur Verrechnung von Spline-Pfaden zur Verfügung stehen.

Beginnen wir aber mit den Spline-Zeichenwerkzeugen.

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Spline-Stift

Der Spline-Stift ist das neue Standard-Werkzeug zum Zeichnen von Spline-Pfaden. Für das Setzen von Punkten reichen nun Klicks in der Editoransicht, die in den Vorgängerversionen dafür zusätzlich gedrückt gehaltene Strg- bzw. Ctrl-Taste ist nicht mehr notwendig. Haltet ihr die Maustaste nach dem Setzen eines Punktes gedrückt, so bekommt ihr sofort Tangenten für die genaue Definition der Bézier-Kurve.

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Beim Verschieben eines Punktes seht ihr nun in der Editoransicht als Anhaltspunkt den vor der Modifikation anliegenden Kurvenverlauf farblich abgeschwächt eingeblendet.

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Mit dem Spline-Stift könnt ihr alle in Cinema 4D verfügbaren Spline-Typen mit nur einem Zeichenwerkzeug erstellen und bearbeiten. Im Einstellungsdialog des Spline-Stifts könnt ihr den gewünschten Typ vor oder auch während der Arbeit am Spline-Pfad einstellen.

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Um für einen Punkt eine weiche Tangente zu erzeugen, reicht es, auf diesen Punkt doppelt zu klicken. Anschließend lässt sich die Tangente wie gewohnt über die beiden schwarzen Anfasser justieren.

Ein weiterer Doppelklick setzt die Tangenten eines Punktes wieder auf die Länge 0 mit harter Interpolation zurück.

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Dieser Wechsel per Doppelklick funktioniert jederzeit und beliebig oft. Mit einem einfachen Klick wählt ihr den betreffenden Spline-Punkt zur Modifikation aus.

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Bei gedrückt gehaltener Shift-Taste könnt ihr wie gewohnt die Tangenten brechen und anschließend die Tangenten auf beiden Seiten des Stützpunktes unabhängig bearbeiten.

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Ihr könnt die Spline-Kurve aber nicht nur durch Modifikation der Spline-Punkte und -Tangenten definieren. Durch Klick auf einen Spline-Abschnitt lässt sich auch der Bereich zwischen den Punkten auswählen und verschieben.

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Der unter dem Mauszeiger befindliche Spline-Abschnitt wird beim Überfahren leicht hervorgehoben, mit Klick auf den gewünschten Abschnitt könnt ihr dann sofort mit der Bearbeitung beginnen.

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Spline-Punkte bzw. die zugehörigen Tangenten lassen sich aber auch per Kontextmenü modifizieren. Dazu klickt ihr mit der rechten Maustaste auf den betreffenden Punkt bzw. die Tangente und wählt den passenden Befehl aus dem aufgesprungenen Kontextmenü.

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Das kleine Bearbeitungssymbol unter dem Mauszeiger zeigt euch außerdem stets an, ob ihr im Moment Tangenten, Punkte oder Abschnitte modifiziert.

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Um neue Punkte auf dem Spline-Pfad zu erstellen, haltet ihr die Strg- bzw. Ctrl-Taste gedrückt und fahrt mit dem Mauszeiger über die Stelle, an welcher der neue Punkt gesetzt werden soll. Die zugehörige Vorschau im Editor zeigt die Stelle mit passender Tangente für den Stützpunkt. Durch Klick mit gedrückter Strg- bzw. Ctrl-Taste auf einen bereits existierenden Punkt löscht ihr diesen.

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Die Optionen des Spline-Stifts im Einstellungsdialog dürftet ihr in erster Linie benötigen, um beispielsweise Tangentenwinkel oder -länge während der Bearbeitung zu sperren, denn zwischen Punkt- und Tangentenbearbeitungsmodus könnt ihr im Editor durch Doppelklick wechseln.

Damit beim neu Ansetzen des Spline-Stifts ohne Verbindung zu einem existierenden Pfad kein Segment, sondern ein neues Spline-Objekt entsteht, aktiviert ihr die Option Neuen Spline erzeugen.

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Sowohl Tangentenwinkel als auch Tangentenlänge bleiben natürlich unverändert, wenn wir lediglich die Stützpunkte des Spline-Pfads bearbeiten.

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Skizzieren-Werkzeug

Auch das Skizzieren-Werkzeug ist nicht komplett neu, es tritt die Nachfolge des Freihand-Spline-Werkzeugs mit deutlich erhöhtem Funktionsumfang an.

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Mit dem Skizzieren-Werkzeug zeichnet ihr den Spline-Pfad bei gedrückt gehaltener Maustaste in die Editoransicht. Erst nach dem Loslassen der Maustaste entsteht das eigentliche Spline-Objekt.

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Der Parameter Strichglättung im Einstellungsdialog des Skizzieren-Werkzeugs sorgt für eine automatische Glättung des frei Hand gezeichneten Pfads. Eine Besonderheit des Skizzieren-Werkzeugs ist daher, dass die Wirkung der Strichglättung sich nach der Geschwindigkeit des Mauszeigers richtet. Diffizile Pfade erkennt das Skizzieren-Werkzeug also schon aufgrund der langsameren Mausbewegung und reduziert die Glättung entsprechend von alleine.

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Da die automatische Glättung beim freihändigen Skizzieren in den seltensten Fällen ausreicht, bietet das Skizzieren-Werkzeug bei Druck auf die Shift-Taste einen schnellen Wechsel zum Glätten-Werkzeug, mit dem sich bei einstellbarem Radius und Stärke die Kurven nachbessern lassen. Mehr dazu in Kürze.

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Werfen wir nun erst einmal einen genaueren Blick auf den Einstellungsdialog des Skizzieren-Werkzeugs. Schließlich dient es nicht nur zum freien Kritzeln in der Ansicht, sondern auch zum Modifizieren und Verbinden von Spline-Kurven. Hier kommen die Parameter Radius und Übergang ins Spiel.

Während der Radius den Bereich definiert, in dem das Werkzeug auf Punkte und Segmente reagiert, könnt ihr mit dem Übergang festlegen, ob eher das Ausgangssegment oder das Zielsegment für die Anpassung der Kurve herangezogen wird.

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Der (Fang-)Radius macht sich im Editor durch einen hell hinterlegten Kreis bemerkbar, die Auswirkung der Modifikation deutet eine Vorschau an.

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Auf diese Weise könnt ihr separate Segmente eines Spline-Pfads sehr komfortabel durch Ziehen mit den Skizzieren-Werkzeug vom Ausgangspunkt des einen bis zum Zielpunkt des anderen Spline-Segments verbinden.

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Doch auch zum Ausbessern von Spline-Kurven ist das Skizzieren-Werkzeug sehr gut geeignet. Wer eine Maus mit mittlerer Taste besitzt, kann den (Fang-)Radius auch über diese Taste regulieren. Um den Radius während der Arbeit im Editor vorübergehend auszuschalten, reicht es, die Strg- bzw. Ctrl-Taste gedrückt zu halten.

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Das Skizzieren-Werkzeug bietet aber auch noch ein ganz besonderes Feature: das Malen eines Spline-Pfads auf einer Objektoberfläche. Als einfaches Beispiel habe ich mir ein parametrisches Kegel-Objekt aus der Palette der Grundobjekte geholt.

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Damit die Spline-Punkte beim Zeichnen mit dem Skizzieren-Werkzeug auf der Oberfläche des Kegel-Objekts aufliegen, aktivieren wir Snapping im Modus 3D sowie Polygon-Snapping.

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Beim Zeichnen in der Editoransicht wird uns am Werkzeugcursor bereits eingeblendet, dass die gezeichneten Punkte auf der Oberfläche des Kegel-Objekts einrasten.

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Und tatsächlich, die Spline-Kurve liegt wie gewünscht direkt auf der Objektoberfläche auf.

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Spline glätten

Das Spline-glätten-Werkzeug haben wir bereits kurz beim Skizzieren-Werkzeug angeschnitten, dort steht es jederzeit durch einfaches Drücken der Shift-Taste zur Glättung bereit. Doch dieses neue Werkzeug in der Spline-Palette kann noch einiges mehr.

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Das lässt sich bereits bei einem Blick in den Einstellungsdialog des Werkzeugs erkennen. Neben den gängigen Parametern zur Justierung des Werkzeug-Radius und der prozentualen Glättungsstärke können wir das Spline-glätten-Werkzeug auch für die Ausformung der Spline-Kurve verwenden.

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Neben der einfachen Glättung stehen auch speziellere Formungen wie Abflachen, Zufall, Ziehen, Spirale, Aufblasen oder auch Projizieren zur Verfügung.

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Auf diese Weise lassen sich mit dem Spline-glätten-Pinsel aus einer anfänglich recht einfachen Spline-Kurve auch komplexere Pfade herausmodellieren.

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Doch auch zur Vereinfachung einer zu unruhig bzw. unrund geratenen Spline-Kurve taugt das Spline-glätten-Werkzeug.

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Splinebogen-Werkzeug

Das zweite neue Spline-Werkzeug in der Spline-Palette ist das Splinebogen-Werkzeug. Mit ihm lassen sich sehr komfortabel Kreisbögen modellieren oder auch Spline-Segmente über Bögen verbinden.

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Um einen Kreisbogen bzw. ein Kreissegment zu erzeugen, könnt ihr einen oder auch zwei zu verbindende Spline-Punkte als Ausgangsbasis verwenden, darüber hinaus funktioniert auch das Herausziehen eines Bogens aus dem Bereich zwischen zwei Punkten eines Spline-Objekts.

Bevor der eigentliche Kreisbogen als Spline erzeugt wird, bekommt ihr als Vorschau ein sogenanntes Bogenhilfsobjekt eingeblendet. Mit den enthaltenen Anfassern könnt ihr Start- (1) und Endpunkt (2), Start- (3) und Endwinkel (4), den Bogenradius (5), den Bogenmittelpunkt (6) und den Krümmungspunkt (7) interaktiv einstellen. Per Klick in das hell hinterlegte Bogeninnere (8) lässt sich der Bogen rotieren.

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Das Bogenhilfsobjekt bleibt so lange bestehen, bis ihr auf eine leere Stelle außerhalb des Kreisbogens klickt. Erst dann wird der temporäre Bogen in ein Spline-Objekt umgewandelt.

Natürlich gibt euch auch beim Splinebogen-Werkzeug der Werkzeugcursor am Mauszeiger Auskunft darüber, an welchem Kreisbogen-Parameter ihr die Änderungen vornehmt. Sei es die Krümmung, ...

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... der Start- bzw. der Endwinkel ...

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... oder auch einer der Basisparameter wie Start- bzw. Endpunkt oder der Bogenmittelpunkt.

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Sobald ihr auf eine freie Stelle außerhalb des Bogenhilfsobjekts klickt, wird das Spline-Objekt erzeugt. Da das Splinebogen-Werkzeug danach aber immer noch aktiv ist, könnt ihr problemlos weitere Kreisbögen ansetzen.

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Für die kreative Arbeit in der Editoransicht ist das Bogenhilfsobjekt eine sehr gute interaktive Hilfestellung. Das Splinebogen-Werkzeug bietet aber auch einen umfangreichen Einstellungsdialog, in dem ihr die gewünschten Positionen und Radien auch numerisch vorgeben bzw. einstellen könnt.

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Wie bereits anfangs erwähnt, ist das Splinebogen-Werkzeug hervorragend geeignet, um Spline-Segmente per Rundung miteinander zu verbinden. Dafür müsst ihr nur mit aktivem Splinebogen-Werkzeug die beiden zu verbindenden Punkte nacheinander anklicken.

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Für die Ausgestaltung der Rundung könnt ihr anschließend auf das Bogenhilfsobjekt zurückgreifen.

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Spline-Boole-Befehle

Um Spline-Pfade oder auch die unterschiedlichen Spline-Grundobjekte über boolesche Operationen zu modifizieren, gab es bislang lediglich den Spline-Masken-Generator. In Version 17 bietet die Spline-Palette dagegen die fünf enthaltenen Spline-Boole-Befehle separat an und erspart einem so den oftmals unnötig komplizierten Weg über den Spline-Masken-Generator.

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Für ein kleines Anwendungsbeispiel habe ich zwei Spline-Grundobjekte, einen Kreis sowie einen Stern aus der Editoransicht von rechts erstellt. Natürlich lassen sich auch mehr Spline-Objekte miteinander boolen, zur besseren Verständlichkeit beschränke ich mich hier aber auf lediglich zwei Objekte.

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Ganz entscheidend für die boolesche Verarbeitung der Spline-Objekte ist die Reihenfolge, in der ihr die beteiligten Objekte auswählt. Das zuletzt selektierte Objekt besitzt seit Version 17 eine hellere Färbung und ist damit das Ziel-Objekt für die ganze Operation. Sehen wir uns den Unterschied im Beispiel an. Zunächst soll der Kreis-Spline als Ziel-Objekt fungieren.

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Der Befehl Splines subtrahieren aus der Spline-Palette zieht wie erwartet die überlappenden Bereiche des Sterns vom Kreis ab.

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Wieder der Befehl Splines subtrahieren, diesmal aber mit dem Stern-Spline als Ziel-Objekt. In diesem Fall werden die überlappenden Bereiche des Kreises vom Stern abgezogen.

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Der Befehl Splines vereinigen verbindet die beiden vorliegenden Spline-Objekte erwartungsgemäß zu einem einzelnen Spline-Pfad.

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Der Befehl Splines und reduziert die beiden Ausgangs-Spline-Objekte auf den gemeinsamen, überlappenden Bereich - ergo: die Schnittmenge. Hier ist wohl das kleine Befehls-Icon aussagekräftiger als der Name des Befehls ...

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Dies trifft auch auf den Befehl Splines oder zu. Im Gegensatz zum Befehl Splines und werden hier die nicht überlappenden Bereiche der Spline-Objekte berücksichtigt und in Segmente separiert.

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Klarer erscheint diese Funktion, wenn wir die durch die boolesche Operation entstandenen Segmente voneinander gelöst verschieben.

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Zu guter Letzt gibt es noch den Befehl Splines Schnittpunkte, der aus allen überlappenden Bereichen eigene Segmente erzeugt. In der kombinierten Ansicht ist dies wieder wenig aussagekräftig, ...

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... doch verschiebt man einige zusammengehörige Segmente, wird klar, dass Splines Schnittpunkte die beiden Befehle Splines und sowie Splines oder miteinander verknüpft und entsprechend viele Spline-Segmente dabei generiert.

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Kommentare
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Portrait von arko2013
  • 31.12.2015 - 12:55

Vielen Dank für das Tutorial.

Portrait von BOPsWelt
  • 31.12.2015 - 12:42

Danke für das Tutorial zu den Spline-Werkzeugen. :)

Portrait von Dineria
  • 31.12.2015 - 11:00

Danke für die Neuerungen bei der Spline-Erstellung! :-)

Portrait von Domingo
  • 31.12.2015 - 09:35

Vielen Dank.

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