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Aspekte

Modeling for Animation

Anders als im “Still”, wo Perfektion in einem definierten Zustand (z. B. einer bestimmten Pose) angestrebt wird, ist die Qualität der Optik einer Animation am Gesamtergebnis zu messen. Wenn man sich etwa Stills von einem bekannten 3D-Artist ansieht, werden bei den meisten Ehrfurchtgefühle heraufbeschworen. Es stimmt einfach alles, angefangen bei der Komposition über Pose, Shader etc. – und das alles bis ins kleinste Detail. Schaut man sich aber daraufhin (wenn überhaupt vorhanden) eine Animation desselben Künstlers an, erkennt man häufig die qualitative Verschiedenheit zwischen “Still” und Animation.

Es stellt sich also die Frage, inwiefern sich die Modellierung eines animierten Charakters von der eines beliebigen statischen Objekts unterscheidet. Auch wenn die eingesetzten Techniken natürlich die gleichen sind, dient die Verwendung von Detail in der Geometrie nicht nur optisch wahrnehmbaren Aspekten, wie z. B. dem Glätten von Kanten oder der Ausgestaltung von aufwändigen organischen Formen wie etwa einem Ohr. Es erfüllt des Weiteren für das Auge unsichtbare Funktionen, die erst während der Animation zum Tragen kommen.

Strategisch sinnvoll platziertes Detail ist im Körper nur dort zu finden, wo auch eine Verformung stattfindet – folglich an den Gelenken! Hals, Schultern, Achselhöhlen, Ellbogen, Handgelenk, Finger, Hüfte, Becken, Knie und Fußgelenke sind die typischen Problemzonen. Wenn der Charakter über Mimik verfügen soll, ist auch der Aufbau des Gesichts in der Geometrie zu berücksichtigen. Schließlich soll das Modell nicht nur gut aussehen, sondern auch gut animierbar sein. Wer nicht die Möglichkeiten und Limitationen von Character-Tools kennt, kann auch nicht auf die gestellten Anforderungen eingehen.

“Modeling for Animation” beschreibt ein ständiges Hin- und Herspringen zwischen den Produktionsphasen Modeling und Rigging, um die Verformbarkeit des Charakters in Testposen und die Einsetzbarkeit von Secondary Animation zu überprüfen. Falls etwa “Cloth” eingesetzt werden soll, muss das Modell so gearbeitet sein, dass z. B. die Innenseite der Oberarme während keiner natürlichen Pose (die Arme hängen beispielsweise entspannt herunter) in den Oberkörper eindringen. Bei einer solchen Überschneidung würde das “Cloth” ebenfalls in den Oberkörper gepresst werden. Es wird eine Kollision ausgelöst, die wiederum zur Beendigung der Simulation führt. Aus diesem Grund müssen sowohl Aufbau als auch Verformbarkeit von Körper und Kleidung genau aufeinander abgestimmt werden. (Die im Punkt “Modularer Aufbau versus Single Mesh” angesprochenen Aspekte sollten ebenfalls beachtet werden.)

Neutrale Pose

Abbildung-3 Neutrale PoseAbb. 3: Neutrale Pose

Im Skinning werden Teile der Geometrie dem räumlich entsprechenden Teil des IK-Skeletts zugeordnet. Wenn jedoch, durch die Ausgangspose bedingt, mehrere Bones zu nah aneinander liegen, kommt es zu Überschneidungen in den definierten Einflussbereichen. Ein Vertex wird, je nach Entfernung und individueller Gewichtung, in mehrere Richtungen gleichzeitig gezogen. Die Folge sind unschöne Verformungen. Um dieser Problematik auszuweichen, empfiehlt es sich, den Charakter in der so genannten “neutralen Pose” zu modellieren. Besondere Aufmerksamkeit sollte der Fingerstellung sowie dem Bereich Oberarm/Torso geschenkt werden, da es hier fast immer zu ungewollten Schnittmengen kommt. Des Weiteren ist es vorteilhaft, die Gliedmaßen nicht voll ausgestreckt, sondern leicht angewinkelt zu formen.

Die so erreichte Ausgangsposition liegt dann idealerweise zwischen beiden Bewegungsextremen (ausgestreckt/gebeugt) und verhindert so, dass Mesh und Textur unnötig stark verformt oder gestreckt werden.

Die “Neutrale Pose”, in Character Studio auch “Figur Mode” - Pose genannt, eignet sich außerdem besonders gut für den Start einer Cloth-Simulation.

Referencing versus Freehand

Abbildung-4 Skizzen von NilsAbb. 4: Erste Skizzen von NILS
(Non-Intelligent Lifeform Species)

Wer kennt das nicht: Der optische Eindruck aus einer bestimmten Blickrichtung ist einwandfrei, betrachtet man sich aber die Figur aus einer anderen Perspektive, stellt man fest, dass noch einiges an Synchronisationsarbeit zwischen den verschiedenen Ansichten zu leisten ist.
Oder: Die einzelnen Körperteile oder Details sehen alle für sich gesehen zufrieden stellend aus. Lässt man diese aber als Einheit auf sich wirken, erscheint das Gesamtbild grotesk. Position oder Ausmaße passen einfach nicht zueinander.

Abbildung-5 Poser-ModelleAbb. 5: Poser-Modelle

Die eben angeführten Probleme resultieren aus dem Umstand, dass eine zeichnerische oder bildhauerische Vorbildung in unserem Metier eher Seltenheitswert hat. Da aber für die Modellierung eines Charakters Wissen um Anatomie und Proportionen unabdingbar ist, muss das benötigte Vorwissen anderweitig beschafft werden. Hierzu können wir auf folgende Hilfsmittel zurückgreifen:

Fotos oder Zeichnungen: Die verschiedenen Ansichten (Front, Seite etc.) müssen hierfür genau aufeinander ausgerichtet sein, um passende Referenzlinien zu erzeugen. Dies ist der gängige Ansatz, wenn das Objekt einem bestimmten Vorbild exakt nachempfunden werden soll. Bei Fotoaufnahmen sollte auf das verwendete Objektiv geachtet werden, um perspektivische Verzerrungen zu vermeiden.

3D-Modelle: Diese eignen sich optimal als Ausgangspunkt zur Ermittlung der Proportionen, aber auch zum Abgreifen von topografischen Details. Voraussetzung ist natürlich ein anatomisch korrekter Aufbau. Poser-Modelle oder 3D-Scans sind als Hilfsmittel sehr zweckdienlich.