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Charakteranimation mit Blender

Es bewegt sich was!

Nun können Sie die Beine der Comicfigur bewegen: Verlassen Sie den Edit-Mode. Wählen Sie nur das Knochengerüst aus und gehen Sie in die Seitenperspektive. Statt Object Mode wählen Sie im Listenfeld hinter dem Objekt-Menü den Eintrag Pose Mode. Wählen Sie einen Unterschenkelknochen und drücken Sie [G]. Wenn Sie nun die Maus verschieben, biegt sich das Kniegelenk durch. Brechen Sie die Rotation dieses Mal mit [Esc] ab.

Unser nächstes Zwischenziel ist, die Figur auf der Stelle laufen zu lassen. Dazu sind vier Keyframes nötig, die den vier Phasen beim Laufen entsprechen (Abbildung 6). Die Übergänge berechnet Blender automatisch. Im ersten Frame der Videosequenz soll die Figur so stehen, wie Sie im ersten Teil des Tutorials erstellt wurde. Um die gegenwärtige Pose für Teilbild 1 festzulegen, stellen Sie zunächst sicher, dass im Feld, das den aktuellen Frame festlegt (Abbildung 6), eine 1 steht. Wählen Sie alle Knochen durch zweimaliges Drücken von [A] aus, so dass sie sich blau verfärben. Drücken Sie dann [I] und wählen LocRot. Dies weist Blender an, die Daten für Position und Rotation der markierten Knochen in Frame 1 zu speichern.

Geben Sie nun in das Frame-Feld 5 ein. In Frame 5 soll die Comicfigur, wie in Abbildung 6 zu sehen, den linken Fuß nach vorn, den rechten nach hinten bewegen und die Knie ein wenig beugen. Nichts leichter als das: Wählen Sie dazu in der Frontansicht den rechten Oberschenkelknochen. Setzen Sie den Cursor genau auf das Oberschenkelgelenk. Mit Drücken von [R] drehen Sie das Bein der Schrittposition angemessen nach links. Aktivieren Sie dann den Unterschenkelknochen und biegen Sie nach erneutem Drücken von [R] das Knie leicht durch. Auf die gleiche Weise drehen Sie das andere Bein nach links und beugen erneut das Knie. Aktivieren Sie schließlich alle Knochen und speichern Sie Position und Drehung mit [I].

Abbildung 6: Ein Schritt einer animierten Figur benötigt 4 Keyframes. Die Zwischenschritte berechnet Blender automatisch.

Die dritte Pose, in der das sich rechte Bein vorn, das linke hinten befinden soll, ist eine exakte Spiegelung der Pose aus Frame 5 und muss nicht per Hand erstellt werden. Wählen Sie dazu im Menü Pose den Eintrag Copy Current Pose und stellen Sie danach Frame 15 ein. Wählen Sie nun Paste Flipped Pose. Die Lage der Beine hat sich nun wie gewünscht in ihr Spiegelbild verwandelt. Stellen Sie sicher, dass alle Knochen aktiv sind, und speichern Sie die Haltung der Figur mit [I].

In Frame 20 soll die Stellung der Beine wieder zur Ausgangsposition aus Frame 1 zurückkehren. Gehen Sie zu Frame 1 und wählen Sie Copy Current Pose. In Frame 20 fügen Sie die zwischengespeicherte Pose mit Paste Pose ein und speichern diese mit [I] im Frame. Wenn Sie nun zu Frame 1 gehen und [Alt]+[A] drücken, bewegt sich die Figur in der Vorschau. Der Cursor zeigt den Frame an, den Blender gerade durchläuft. [Esc] bricht die Bewegung ab.

Zum "richtigen" Laufen gehört, dass sich die Figur von der Stelle bewegt. Dies erreichen Sie in Blender ganz leicht dadurch, dass Sie in Frame 1 und 20 unterschiedliche Positionen für die Figur speichern. Wählen Sie nach Klick auf die Zeichenfläche mit [A] alle Objekte aus. Damit sind alle Teile der Figur, jedoch auch die Kamera und die Lampen aktiv. Mit [Strg]+[Links] und [Strg]+[Rechts] blättern Sie in Blender durch unterschiedliche Fensterlayouts. Nach Druck auf [Strg]+[Links] finden Sie am linken Bildschirmrand eine Objektübersicht. Klicken Sie in dieser mit gedrückter [Shift]-Taste auf die Einträge Camera und Lamp.001 bis Lamp.003, um Sie aus der Auswahl zu entfernen. [Strg]+[Rechts] bringt Sie zur gewohnten Fensteranordnung zurück.

Zunächst sollten Sie herausfinden, wie weit sich die Figur für den einen Schrittzyklus fortbewegen muss. Gehen Sie zu Frame 5 und zoomen Sie mit Mausrad und [Strg]+[2 XXX]/[4 XXX]/[6 XXX] oder [8 XXX] im Ziffernblock den Anzeigeausschnitt so, dass nur die Füße angezeigt werden. Zählen Sie dann die großen und kleinen Kästchen, die zwischen den unteren Enden des rechten und linken Unterschenkelknochen liegen: Doppelt so weit sollte sich die Figur mit einem Schritt vorwärts bewegen. Stellen Sie nun Frame 1 ein. Die Comicfigur befindet sich im Moment in der Bildmitte. Wählen Sie mit [0 XXX] im Ziffernblock in die Kameraperspektive und ziehen Sie nach Druck von [G],[Y] die Figur so weit nach hinten, dass sich der Kopf gerade noch innerhalb des Kamerablickfelds (symbolisiert durch den äußeren gestrichelten Rahmen) befindet. [I] und Wahl von LocRot legt die Ausgangsposition für den ersten Frame fest. Gehen Sie dann zu Frame 20. Verschieben Sie mit [G],[Y] die Figur um den ermittelten Betrag nach links. [I] und LocRot verknüpft sie Position mit dem Frame. Wenn Sie nun zu Frame 1 gehen und [Alt]+[A] drücken, sollten die Figur "richtig" laufen.

Nun ist es Zeit für ein Rendering. Drücken Sie nach Klick auf den unteren Fensterbereich [F10], so dass das Panel für den Renderer erscheint. Hier sehen Sie noch die Einstellungen aus Teil eins des Tutorials. Renderen von Sequenzen dauert recht lange. Für einen ersten Überblick empfiehlt es sich daher, die Auflösung herabzusetzen und das Oversampling, das zu glatteren Oberflächen im Rendering führt, auszuschalten: Deaktivieren Sie den OSA-Button im Bereich Renderer und verkleinern Sie die Auflösung durch Klick auf 25%. Die Sequenz besteht bisher erst aus 20 Frames. Stellen Sie daher im Feld End: unter dem Play-Button 20 ein. Der große Anim-Button in der Mitte des unteren Fensters startet den Rechenvorgang. Der Cursor zeigt die Nummer des gerade durchlaufenen Frames. Sobald der Cursor wieder die normale Form angenommen hat und das Renderfenster den letzten Frame permanent anzeigt, hat Blender die Animation fertig gestellt. Schließen Sie das Renderfenster und betrachten Sie nach Klick auf Play das Ergebnis. Zum Editing-Panel im unteren Bildschimdrittel gelangen Sie zurück, indem Sie [F9] drücken.

Going on

Blender berechnet bereits die Zwischenschritte zwischen den Keyframes (Interpolation). Ebenso ist es auch möglich, die den Bewegungsablauf des einen Schritts zu vervielfältigen oder zu extrapolieren. So können Sie die Figur durch das ganze Bild laufen lassen, ohne die Posen der Beine neu definieren zu müssen.

Schalten Sie mit [Strg]+[Links] die Fensterverteilung ein, die wir bereits benutzt haben, um einzelnen Elemente aus einer Liste zu wählen. Sie wurde speziell für die Arbeit mit Animation entworfen. Neben der Objektliste links und einer Drahtgittervorschau finden Sie rechts oben das IPO-Fenster (IPO steht für Interpolation). Mit diesem Werkzeug beeinflussen Sie die Art, wie Blender Bewegungsabläufe interpoliert und extrapoliert.

Aktivieren Sie in der Objektliste die Armature. Setzen Sie die beiden Listenfelder unter den Fenstern von Objekt Mode / Objekt auf Pose Mode bzw. Pose. Wählen Sie in der Vorschau einen der Unterschenkelknochen. Die farbigen Kurven im rechten Fenster repräsentieren die Objektposition und -rotation des Knochens. Die X-Achse bezeichnet die verstrichene Zeit in Frames, die Y-Achse die Bewegung/Rotation in Blender-Einheiten. Sie können den Anzeigemaßstab mit dem Mausrad, den angezeigten Ausschnitt mit der mittleren Maustaste verändern. Bewegen Sie die Maus über das IPO-Fenster und und wählen Sie mit [A] alle Punkte des Graphen aus. Wenn Sie nun aus dem Menü unterhalb des Fensters CurveExtend ModeCyclic wählen, setzen sich alle Kurven zyklisch durch das ganze Fenster fort.

Abbildung 7: Aus einmal mach zyklisch: Blender kann Bewegungsabläufe beliebig oft wiederholen.

Stellen Sie nun im Feld End: den Wert 100 ein und drücken Sie [Alt]+[A], während sich der Mauszeiger über der Vorschau der Figur befindet. Die ersten 20 Frames sehen Sie sie wie gewohnt laufen. Dann hält die Vorwärtsbewegung an, die Bewegung der Beine geht jedoch weiter: Die zyklische Beinbewegung wurde extrapoliert, so dass sie sich durch alle Frames fortsetzt, die geradlinige Bewegung der gesamten Figur jedoch noch nicht.

Wählen Sie in der Objektliste den Eintrag Curve.001. Bei geeignetem Zoomfaktor und Anzeigeausschnitt sehen Sie, dass die orange Linie, im Graphen mit LocY (= Position in Y-Richtung) bezeichnet ist, zunächst konstant verläuft, dann zwischen Frame 0 und 20 absinkt und dann weiter konstant verläuft. Dies entspricht der Bewegung unserer Comicfigur, die bei Frame 0 beginnt und bei Frame 20 endet. Drücken Sie nun [A], während sich die Maus über dem IPO-Fenster befindet. Aus dem Menü unter dem Fenster wählen Sie dann CurveExtend ModeExtrapolation. Die orange LocY-Linie verläuft daraufhin stetig sinkend durch das ganze Koordinatensystem. Extrapolieren Sie auf die beschriebene Weise die Bewegung aller Objekte außer World, Camera und Lamp.001 bis Lamp.003. Beim Objekt Armature wählen Sie diesmal Objekt Mode/Object für beide Fenster: Die Schrittbewegung der Beine haben wir im Pose-Mode erstellt. Das geradlinige Verschieben der Figur fand jedoch im Objekt-Mode statt: Blender unterscheidet hier zwei verschiedene System zur Animation.

Nun können Sie den letzten Frames so setzen, dass die Figur komplett aus dem Bild läuft. Mit [F10] gelangen Sie zu den Bedienelementen für das Rendern. Im Bereich Output stellen Sie ein Verzeichnis ein, in dem Blender die fertige Animation ablegen soll. Standardmäßig speichert Blender die Frames als Einzelbilder im Jpeg-Format. Dies ändern Sie links unten im Bereich Format, indem Sie statt Jpeg AVI Jpeg wählen.

Die Figur bewegt bis jetzt nur die Beine und läuft ansonsten starr durch die Welt. Doch mit den vorgestellten Verfahren sollten Sie in der Lage sein, den Bewegungsapparat unserer Comicfigur zu erweitern (die Arme im Takt bewegen, mit dem Kopf wackeln usw.). Auch die Profis arbeiten mit Verfahren, die mit den Knochen und Gelenken in Blender vergleichbar sind, und stellen auf diese Weise sogar die Mimik von Gesichtern nach: Sehen Sie sich doch als Inspiration mal die Internetseite an, auf der das Pixar-Team den Entstehungsprozess von "Toy Story 2" beschreibt [2].

Glossar

Keyframes

Bezeichnung für Frames in komprimierten Videodateien, die, im Gegensatz zu daraus errechneten Zwischenframes, die volle Bildinformation enthalten. In Blender entsprechend: Frames, in denen die Objektpositionen per Hand festlegt werden im Gegensatz zu automatisch errechneten Zwischenframes.

OpenGL

Sprachstandart zur Darstellung räumlicher Objekte. Nach Einrichten der 3D-Beschleunigung des X-Servers sorgt die Hardware-Beschleunigung der Grafikkarte für zügige und ressourcenschonende Umsetzung.

Armature

Blender verwendet das Armature-Objekt (eine Kombination aus "Knochen" und "Gelenken") als Grundlage für Bewegungsabläufe von Figuren. Beim Skinning teilen Sie Blender mit, wie sich die Bewegungen der Armature auf die im Rendering sichtbaren 3D-Objekte auswirken soll.

Skinning

Blender verwendet das Armature-Objekt (eine Kombination aus "Knochen" und "Gelenken") als Grundlage für Bewegungsabläufe von Figuren. Beim Skinning teilen Sie Blender mit, wie sich die Bewegungen der Armature auf die im Rendering sichtbaren 3D-Objekte auswirken soll.

Interpolation

Interpolation nennt man die Berechnung geeigneter Zwischenwerten für eine Abfolge diskreter Werte, Extrapolation die Fortsetzung der Folge über deren Endpunkte hinaus.

Infos

[1] Blender-Download: http://www.blender.org/cms/Blender.31.0.html

[2] Pixar über "Toy Story 2": http://www.pixar.com/howwedoit/index.html

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LinuxUser 06/2012

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