Workshop Skelettanimation

Skelettanimation

Skelettanimation - düstert geistert dieses Wort durch die Reflections-Welt. Nur flüsternd und hinter vorgehaltener Hand raunt man sich Einzelheiten zu. Selbst Eingeweihte ahnen bestenfalls, wie es funktioniert. Und das Handbuch ? Ja, das Handbuch, jenes Handbuch, in dessen Index "Ballaballa" zu finden ist, schweigt eisern und hält die Informationen absichtlich zurück, um den User mit Try-and-Error-Spielchen in den Wahnsinn zu treiben.

Aber jetzt wird die helleuchtende Fackel der Aufklärung hineintragen in die Schar der verzweifelten Reflections-User: Dieser Workshop bringt knallhart recherchierte Fakten; nach diesem Workshop werden die Handbücher zu Reflections neugeschrieben werden müssen.

Skelettanimation - was ist das, was soll das?

Bei der Skelettanimation geht es darum, komplexe Bewegungen mehrerer zusammenhängender Teile auf eine abstrakte Darstellung dieser Teile zu beziehen. Diese abstrakte Darstellung ist das Skelett, das es aufgrund seiner vorher definierten Struktur ermöglicht, Bewegungen relativ einfach und möglichst interaktiv festzulegen, die dann von den dazugehörigen Geometrieobjekten nachvollzogen werden. Um es an einem Beispiel zu erklären: Eine menschenähnliche Figur soll zum Gehen animiert werden. Diese Figur besteht aus einzelnen Gliedmaßen wie Oberarme, Unterarme, Oberschenkel, Unterschenkel, Füße usw. Um jetzt einen Schritt dieser Figur darzustellen, müßte man ohne die Skelettanimation erst einmal eine Hierarchie aufbauen und dann jeweils die einzelnen Objekte in die passende Lage bringen. Daß das enorm viel Arbeit bedeutet, weiß jeder, der es schon eimal versucht hat und daran gescheitert ist. Mit Hilfe der Skelettanimation geht es einfacher: Zunächst werden den einzelnen Gliedmaßen sogenannte Bones, also Knochen, zugeordnet und diese über Gelenke verbunden. Nun kann man die sehr simpel dargestellten Bones drehen und bewegen, und die jeweils angehängten Bones folgen dieser Bewegung auf mehr oder weniger natürliche Weise. Wird z.B. der Oberschenkel gedreht, folgen Unterschenkel und Fuß in etwa so, wie man es von einem realen Objekt erwarten würde. Die geometrische Kalkulation der eigentlichen geometrischen Objekte erfolgt dann im Anschluß.

Die Aufgabe

Ziel dieses Workshops soll es sein, ein lustiges Drahtmännchen dazu zu zwingen, mehrere Schritte zu laufen. Die Sache mit dem Männchen - ich habe mir erlaubt, es Johnny zu nennen - hat den Vorteil, daß die Bewegungen und Bezeichnungen ziemlich leicht vorzustellen und relativ unmißverständlich sind. Außerdem sind die Bewegungen ziemlich komplex, was viel Fleißarbeit und Üben bedeutet. Sonst lernt man ja nichts! Voraussetzung für die Teilnahme an diesem Workshop ist ein Mindestalter von 18 Jahren - Quatsch, nur ein Witz - ist eine gewisse Erfahrung im Umgang mit Reflections. Man sollte in der Lage sein, die Grundfunktionen des Programms ohne langes Überlegen zu bedienen, den Unterschied zwischen Körpern und Geo-Objekten kennen und auch schon mal die eine oder andere Animationen fertiggestellt haben. Desweitern sind eine engelsartige Geduld, enorme Zähigkeit und Nerven wie Drahtseile mitzubringen, da ein winziger Fehler, ja die kleinste Unaufmerksamkeit die Arbeit von Stunden zunichte machen kann. Da hilft dann auch die Undo-Funktion oft nicht weiter. So, noch jemand dabei? Dann kann es ja losgehen:

Es geht los

Die erste Hürde, die es zu überwinden gilt, ist, ein lustiges Drahtmännchen zu finden, das blöd genug ist, den ganzen Unsinn mitzumachen. Entweder man nimmt Johnny, den ich großzügig zur Verfügung stelle-

ja, her damit!

-oder man bastelt sich selbst ein Männchen. Dabei ist zu beachten, daß die Proportionen menschenähnlich sein sollten, wie hier kurz skizziert,

und daß die Figur aus einem Geo-Objekt besteht, dessen Körper den einzelnen Gliedmaßen entsprechen. Wie in diesem Bild zu sehen ist,

ist das bei Johnny der Fall. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nur die Namen der einen Körperhälfte zu sehen. Wichtig ist auch, daß die Mittelachsen des Männchen durch den Nullpunkt gehen, und daß das Männchen, bzw. natürlich das entsprechende Geo-Objekt, Johnny heißt.

Noch eines: Im Nachfolgenden verwende ich die Bezeichnungen der Reflectionsversion 4.06, die sich von den früheren Versionen ein wenig unterscheiden.

I. Skelett erzeugen

Das ist einfacher, als man vielleicht denkt und geht im Handumdrehen:

1. Erzeugen-Skelett aufrufen.
2. Mit Bearbeiten-Parametereditor das Skelett von "Neu-Skelett" in "Johnnys_Skelett" umbenennen.
3. Das -Gagdet auf Johnnys_Skelett ziehen und im Popup-Menü "Multioperation" auswählen.
4. Das "Multi-Operation"-Gadget auf Johnny ziehen. Im Popup-Menü "Bones für Körper erzeugen" auswählen. Jetzt alle Körper bis auf Alles auswählen.
5. Ein wenig warten. Der Mauszeiger zeigt dieses schwachsinnige "Grübel, Grübel".

Und, siehe da: Ein Skelett ist entstanden, und, was man nicht sieht, es ist auch für jeden Körper von Johnny ein Shared-Points-Objekt enstanden. Merkwürdigerweise sind diese Shared-Points-Objekte nur im Materialmanager sichtbar, na ja, wird schon seinen Sinn haben.

Johnnys_Skelett müßte ungefähr so aussehen wie auf diesem Bild:

Wem das nicht gelungen ist, der kann auch diese Datei verwenden. nehm` ich!

Für die weitere Arbeit ist es sinnvoll, nur Johnnys_Skelett in der Plotkörperliste zu haben.

II. Gelenke erzeugen

So, jetzt steht ein wenig Fleißarbeit ins Haus. Es müssen die Gelenke erzeugt werden, um die sich die einzelnen Bones des Skeletts nachher drehen werden. Fangen wir mit dem rechten Kniegelenk an:

1. Ausschnitt soweit vergrößern, daß man Oberschenkel_rechts und Unterschenkel_rechts gut sieht.
2.Bearbeiten-Punkteditor auswählen. Im Punkteditor tauchen jetzt eine Menge Gadgets auf, die man vielleicht vorher noch nie gesehen hat.
3. Einen neuen Punkt mit zwischen Oberschenkel_rechts und Unterschenkel_rechts setzen. Immer daran denken, daß man im dreidimensionalen Raum arbeitet. Wenn man meinen Ermahnungen gefolgt ist und die Mittelachsen von Johnny durch den Nullpunkt gehen, sitzen die Gelenke richtig. Davon kann man sich in der Seitenansicht überzeugen.
4. Auf Gadget klichen. Ein Gelenk wird erzeugt und dargestellt.
. Die Schritte 1.-3. solange wiederholen, bis alle Gelenke erzeugt sind und Johnnys_Skelett wie auf diesem Bild aussieht.

Insgesamt müßten es 14 Gelenke sein. Mit dem -Gadget läßt sich das kontrollieren. Es wäre eine gute Idee, das Erreichte erstmal abzuspeichern. Jetzt wird es nämlich etwas kniffliger. Höchste Konzentration und Fingerfertigkeit sind angesagt, denn jetzt geht es um das

III. Verbinden der Bones

Fangen wir wieder mit dem rechten Kniegelenk an:

1.Ausschnitt soweit vergrößern, daß man Oberschenkel_rechts und Unterschenkel_rechts gut sieht.
2.Bearbeiten-Punkteditor auswählen. Im Punkteditor tauchen jetzt eine Menge Gadgets auf, die man vielleicht schon einmal gesehen hat.
3. anwählen. Auf den Bone Oberschenkel_rechts klicken (Auf die entsprechende Meldung in der Statuszeile achten!). Mauszeiger bei gedrückter linker Maustaste auf das gewünschte Gelenk ziehen. Maustaste loslassen. Es erscheint eine gepunktete Linie, die die Verbindung des Kniegelenks mit dem Bone Oberschenkel_rechts anzeigt.
4. Jetzt auf den Bone Unterschenkel rechts klicken und den Mauszeiger bei gedrückter linker Maustaste auf das Kniegelenk ziehen. Wieder erscheint die gepunktete Linie, die die hoffentlich richtige Verbindung anzeigt.
5. Sicherheitshalber mit kontrollieren. Dort müßte zu lesen sein, daß Gelenk Nr. Soundso mit Bone Oberschenkel_rechts und Bone Unterschenkel_rechts verbunden ist.
6. Schritte 1.-5. sinngemäß für alle Gelenke wiederholen.

Dabei ist darauf ist zu achten, daß nur immer zwei Bones und dann natürlich die richtigen miteinander verbunden sind. Lieber öfter mal abspeichern! Denn falls man sich vertut und die falschen Bones mit den falschen Gelenken verbindet, gibt es keine Möglichkeit, es wieder rückgängig zu machen. Ich habe jedenfalls keine gefunden.

Zum Schluß muß das ganze so aussehen:

Alle Bones müssen miteinander verbunden sein. Ja, natürlich nicht über ein und dasselbe Gelenk, sondern sozusagen über die anderen Bones. Wer zu faul ist, das alles zu machen, zu ungeschickt ist oder die Nerven verloren hat, darf sich diese Datei hier auspacken. mach` ich doch glatt!

So, noch einmal tief luftholen, denn jetzt kommt das entscheidende: Die höchst schwierige und heikle

IV. Festlegung der Key-Frames

An dieser Stelle sollte man nochmals darüber nachdenken bzw. das Handbuch aus der Mülltonne holen, um zu schauen, wie das mit Sequenzen, Key-Frames, Snaps und dem ganzen Dings da geht. Das wird jetzt nämlich nicht erklärt. Also, los geht's:

1. Sequenz für Johnnys_Skelett eröffnen. Falls die Meldung erscheint "Johnnys_Skelett will keine Sequenz", was sich ja eigentlich direkt putzig anhört, nicht verzweifeln. Der Fehler liegt in der Verbindung von Bones und Gelenken. In diesem Fall alles nochmals kontrollieren: Kein Gelenk vergessen, nichts doppelt verbunden? Vielleicht Hand_rechts nicht mit Unterarm_rechts verbunden? Ist alles klar, dann geht's weiter.
2. In diesem Bild
Key-Frame 1
ist die Anfangsposition für einen Schritt für Johnny dargestellt. Geignete Blickrichtung wählen, also entweder Perspektive oder Seitenansicht, Ausschnitt sinnvoll setzen und sich überlegen, welcher Bone um welche Achse wie weit gedreht werden muß. Das mit der Achse ist besonders wichtig, einfach an den eigenen Körper denken: Den Unterschenkel kann man auch nur vor und zurück drehen, und nicht in alle Richtungen. Ihr wißt schon, was ich meine. Fangen wir mit dem Oberschenkel_rechts an:
3. Im Punkteditor anklicken. Mit der linken Maustaste auf den Bone Oberschenkel_rechts klicken. Aber Vorsicht: Je nachdem, ob man den Bone eher näher am Kniegelenk oder am Hüftgelenk erwischt hat, passiert etwas völlig anderes. Im zweiten Fall, der richtig ist, dreht sich der Oberschenkel um das Hüftgelenk. Unterschenkel und Fuß werden mitbewegt, der Rest von Johnny bleibt da, wo er sein soll.

Im anderen Fall: große Katastrophe! Der Fuß und der Unterschenkel bleiben stehen, aber der ganze Johnny bewegt sich und sieht äußerst ungut aus:

Oft hilft die Undo-Funktion weiter, oft auch nicht.
4. Jetzt eine kurze Pause einlegen und nicht ungeduldig werden. Reflections muß erst noch die Geometrie neu kalkulieren. Dabei sieht es so aus, als würde nichts passieren. Kein "Grübel, Grübel"-Unfug wird angezeigt! Jetzt nicht wild herumklicken, das würde sich verheerend auswirken. Dasselbe gilt für Undo.
5. Wenn es geklappt hat, nimmt man sich die nächsten Bones vor, bis Johnnys_Skelett so aussieht wie auf der Vorlage.
6. Sequenzfenster öffnen und die Sequenz Johnnys_Skelett aktivieren. Einen Snap bei 0.0 Sekunden setzen.
7. Diesen ganzen Vorgang sieben mal wiederholen: Hier sind die Bilder, der einzelnen Key-Frames:
Key-Frame 2 Key-Frame 3 Key-Frame 4 Key-Frame 5 Key-Frame 6 Key-Frame 7 Key-Frame 8
Die Snaps sollten im Abstand von 0.5 Sekunden gesetzt sein, so daß sich insgesamt eine Länge von 3.5 Sekunden ergibt.
8. Geschafft? Na, klasse! Zur Belohnung darf man jetzt auch ein Preview berechnen. Eine Wire-Frame-Preview mit 40 Frames sollte es zur Feier des Tages schon sein. Sieht doch gut aus, oder?

Danach kann man auch Johnny wieder in die PKL aufnehmen und die Preview im Solid-Modus berechnen lassen. Sieht noch besser aus. Falls nicht, liegt es vielleicht an Euch. So sollte es jedenfalls aussehen:

[Bild] Schritte.an5

Und für alle faulen Leute: Hier die Datei - Ist ja doch einfacher...

Das war ein hartes Stück Arbeit bis hierhin. Aber - Feierabend ist noch lange nicht. Denn was hat Johnny davon, nur auf der Stelle zu treten? Bewegung will er, laufen, raus an die frische Luft! Also: Das Skelett als Ganzes soll bewegt werden; insgesamt 4 Schritte, sagen wir mal, soll Johnny laufen.

V. Das Skelett in Bewegung setzen

Tja, fragt sich vielleicht mancher, jetzt ist guter Rat teuer. Denn es gibt ja schon eine Sequenz für Johnnys_Skelett. Wie soll man denn da noch eine eröffnen, um das Skelett als solches zu bewegen? Hier hilft ein kleiner Trick.

1. Erzeugen-Dreiecksobjekt-Frei. Es entsteht ein Objekt namens Neues Dreiecksobjekt.
2. Dieses benennen wir um in Johnnys_Seele. Darauf achten, daß der Ursprung von Johnnys_Seele in der Mitte von Johnny und auf Sohlenhöhe ist. (Hört sich ja an wie eine obskure Religion, harhar)
3. Im Hierarchie-Manager Johnnys_Skelett an Johnnys_Seele hängen. Um Mißverständnisse zu vermeiden: Johnnys_Seele ist der Vater, Johnnys_Skelett der Sohn.
4. Sequenz für Johnnys_Seele eröffnen. Einen Snap setzen bei 0 auf der Zeitleiste.
5. Johnnys_Seele etwa um 400 cm oder Einheiten, nennt es, wie ihr wollt, in Laufrichtung bewegen.
6. Snap setzen bei 8 Sekunden auf der Zeitleiste.
7. Damit Johnny mehr als nur zwei Schritte macht und dann gleitet, das Flag für die Sequenz Johnnys_Skelett auf Interpolation außerhalb des Bereichs zyklisch setzen. Dadurch werden die Schritte immer wieder wiederholt. Theoretisch könnte Johnny so einmal um die Erde laufen, ohne sich auszuruhen.
8. Kamera, Licht neu ausrichten. Preview berechnen.

Wenn es gefällt, Animation berechnen lassen. Die Szene nach Belieben mit Wegen, Hindernissen, Fallgruben usw. erweitern. Wie am Schluß eines jeden Abschnitts:Die fertige Datei

Und eine berechnete Animation zum angucken:

[Bild] Windows [Bild] Amiga

Zwar läuft der gute Johnny noch etwas holprig, aber naja, üben, üben, üben...