Cinema 4D R18 - Praxiseinstieg

Kapitel 2

34

MODELLIERUNG

2.6 Subdivision Surface-Objekt

Aus polygonalen Flächen und Objekten kann praktisch jede erdenkliche Form

erzeugt werden. Allerdings sind die dabei entstehenden Oberflächen meist eckig.

Das trifft vor allem immer dann zu, wenn die Modelle sehr komplex werden, da die

Anzahl der Polygone möglichst klein bleiben soll. Um nun organische Oberflächen

mit weichen, runden Formen zu erstellen, müssen die Polygone gerundet und

dafür vorher unterteilt werden. Deshalb wird dieses Verfahren als Subdivision Sur-

face, also unterteilte Oberflächen, bezeichnet.

In CINEMA 4D übernimmt diese Funktion das S

UBDIVISION SURFACE-Objekt. Sie fin-

den es unter den G

ENERATOREN im ERZEUGEN-Menü. Bis einschließlich zur Version 14

von CINEMA 4D wurde dieses Objekt als HyperNURBS-Objekt bezeichnet. An der

Arbeitsweise hat sich nichts geändert, die alte Bezeichnung erklärt aber sehr viel

besser, wie es funktioniert. Die Abkürzung NURBS bedeutet: Non Uniform Rational

B-Spline and Surfaces. Der Begriff enthält also die Interpolationsart B-Spline. In

Abbildung 2.6 sehen Sie die Funktionsweise des B-Splines. Er interpoliert zum Bei-

spiel vier Punkte eines Quadrats zu einem innen liegenden Kreis. Das ist natürlich

nur möglich, wenn auf den gebogenen Linien zwischen den Eckpunkten weitere,

nicht sichtbare Punkte, also eine Unterteilung eingefügt wurden. Exakt das Gleiche

macht das Subdivision Surface-Objekt, nur eben mit dreidimensionalen Objekten.

Dank des freien Arbeitens im Objekt-Manager werden nicht die Polygone des Aus-

gangsobjekts direkt unterteilt, sondern die Unterteilung in einem Überobjekt,

nämlich dem Subdivision Surface-Objekt vorgenommen. Das Ausgangsobjekt

bleibt unverändert erhalten. Abbildung 2.9

Abbildung 2.9

- Links das polygo-

nale Ausgangsobjekt

- Rechts das gleiche

Objekt als Unter-

objekt eines Subdivi-

sion Surface-Objekts

In den Attributen des Subdivision Surface-Objekts kann die Unterteilung getrennt

für Editor und Renderer vorgenommen werden. Je höher die Unterteilung, desto

glatter und runder die Oberfläche. Voreingestellt sind zwei für den Editor und drei

für den Renderer. Abbildung 2.10

m2.6 Subdivision Surface-Objekt

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Abbildung 2.10

Die Attribute des

Subdivision Surface-

Objekts

Warum diese Unterscheidung bei der Unterteilung? Die Unterteilung findet im

Subdivision Surface-Objekt statt und nicht auf den tatsächlichen Polygonen des

Polygon-Objekts, das darin liegt. Sie ist also nur virtuell vorhanden. Intern rechnet

CINEMA aber mit den tatsächlichen Unterteilungen des Subdivision Surface-

Objekts. Ganz klar, sonst könnte das Programm die Rundungen ja auch gar nicht

darstellen. Je größer die Unterteilung, desto mehr leidet so natürlich die Perfor-

mance Ihres Rechners, weil bei jeder Bewegung im Editor alle Polygone, ob virtuell

oder nicht, berechnet werden müssen.

Unterteilt werden die Polygone jeweils einmal in ihre X- und einmal in ihre Y-Rich-

tung. Dies geschieht allerdings nicht gleichzeitig, sondern schrittweise. Bei einer

Unterteilung von drei wird ein Polygon also nicht einfach drei Mal in beide Richtun-

gen unterteilt. Mit jeder Unterteilung nimmt die Anzahl der Polygone um den Fak-

tor vier zu. Abbildung 2.11

Abbildung 2.11

Anzahl der Polygone

bei Zunahme der

Unterteilungen von

null bis drei

Aus einem einzigen Polygon werden so mit der Unterteilung 3 gleich 64 Polygone,

während es bei der Unterteilung 2 nur 16 sind. Nicht selten besitzt ein Polygon-

Objekt, zum Beispiel ein detaillierter Charakter, bis zu zwanzigtausend reale Poly-

gone. Rechnen Sie doch einfach mal den Unterschied bei den Unterteilungen im

Subdivision Surface-Objekt aus.

Natürlich ist ein Objekt mit der Unterteilung 3 wesentlich runder und seine Ober-

fläche glatter als mit Unterteilung 2. Für das finale Rendering sollte das auch

Beachtung finden. Für die Arbeit im Editor ist eine geringere Unterteilung aber

meist ausreichend. Je nachdem, wie stark ein Polygon-Objekt bereits unterteilt ist,

wird also die Unterteilung in den Attributen des Subdivision Surface-Objekts ange-

passt.

Kapitel 2

36

MODELLIERUNG

Die organische, weiche Unterteilung lässt sich auch direkt auf Polygon-Objekte

ohne den Umweg über das Subdivision Surface-Objekt anwenden. Mit U

NTERTEI-

LEN... unter BEFEHLE im MESH-Menü werden selektierte Polygone entweder linear

unterteilt oder mit der Option W

EICHE UNTERTEILUNG auch gleich wie durch ein Sub-

division Surface-Objekt gerundet. Die Unterteilung ist dann allerdings dauerhaft.

Abbildung 2.12

Abbildung 2.12

Subdivision Surface-

Unterteilung direkt

auf die Polygone

übertragen mit der

Option: Weiche

Unterteilung

Das Subdivision Surface-Objekt erzeugt also relativ unkompliziert aus wenigen

Polygonen organische Formen. An detaillierten Modellen gibt es jedoch oft Berei-

che, in denen die Übergänge zwischen den Flächen mit härteren Kanten dargestellt

werden müssen. Stellen Sie sich den Kopf eines Menschen vor. Im Subdivision Sur-

face-Objekt könnten wir, mit relativ wenigen Polygonen, die Kopfform erstellen.

Was aber ist mit den Innenkanten der Nasenflügel, den Augenlidern oder den

Mundwinkeln?

Um dies zu erreichen, muss die Kurve der Rundung an diesen Stellen in einen klei-

neren Radius gezwungen werden. Am Polygon-Objekt wird dafür die Kurve vor der

Rundung durch zusätzliche Punkte geführt, wodurch ihr Verlauf abgeflacht und der

Radius damit verkleinert wird. Zusätzliche Punkte können immer nur durch zusätz-

liche Polygone eingefügt werden, zum Beispiel durch Zerschneiden der vorhande-

nen mit einem der drei S

CHNITT-Werkzeuge unter ERSTELLEN im MESH-Menü. Abbil-

dung 2.13

Abbildung 2.13

Beeinflussung der

Rundung durch vier

zusätzliche Schnitte

Als zweite Variante können mit dem Befehl SUBDIVISION SURFACE WICHTUNG SETZEN

aus dem MESH-Menü unter VERFORMEN selektierte Punkte, Kanten oder Polygone

unterschiedlich gewichtet werden. Das heißt, unterschiedlich vom Subdivision

Surface-Objekt beeinflusst. 100% bedeutet keine Beeinflussung durch das Sub-

division Surface-Objekt und 0% bedeutet 100%ige Beeinflussung durch das Sub-