1986 – 2003 / Die Geschichte von Maxon’s CINEMA 4D

Die 3D Grafiksoftware CINEMA 4D vom Hersteller Maxon hat in langer Tradition im August 2014, pünktlich zur SIGGRAPH wieder ein neues Release CINEMA 4D R16 angekündigt.

CINEMA 4D ist eines der führenden 3D Visualisierungs-Programme. Besonders beliebt ist bei Architektur-Visualisierung und bekannt für die einfache Bedienung und hohe Stabilität. Seit der ersten Version ist der Produktzyklus konstant gewesen, so dass wir jedes Jahr eine Erweiterung oder neue Version erleben durften. Ich habe mir das mal zum Anlass genommen mir die Entwicklungsgeschichte, die einzelnen Entwicklungsstufen und die Veröffentlichungen genauer anzusehen und zu sortieren. Dabei wird mir klar, was wir in unserem jahrelangen Umgang mit Maxon auch längst gemerkt haben, nämlich wie aus einer kleinen Idee, einem familiären, freundschaftlichen Umfeld ein weltweiter, umsatzgetriebener Konzern geworden ist und dass nur so jedes Jahr eine neue, kleine Entwicklungsrevolution im umkämpften 3D Markt möglich ist.

Der Anfang von CINEMA 4D (1986 – 1997)

Die Maxon Computer GmbH wurde 1886 gegründet. Bereits 1989 wurde der Grundstein für CINEMA 4D gelegt. Damals wurde FastRay für den Commodore Amiga entwickelt. 1991 kam dann auch ‘schon’ eine grafische Benutzeroberfläche dazu. Das ganze nannte sich dann FRED (FastRay Editor) und sah irgendwie auch schon wie ein CINEMA 4D ohne 3D Ansicht aus … Das war dann 1993 auch soweit. CINEMA 4D V1 für Amiga wurde veröffentlicht.

1995 kam dann CINEMA 4D Version 3.0 und es wurde das Ziel der Plattfomunabhängigkeit ausgegeben und für Windows und Mac entwickelt, da der Amiga-Hersteller Commodore im Jahr zuvor Konkurs angemeldet hatte.

Im Jahr 1996 erschien CINEMA 4D 4.0 und damit auch die letzte Amiga-Version. Kernstück dieser Version ist ein noch heute nicht wegzudenkender Begleiter – der Objektmanager wurde eingeführt. Damit können alle Objekte einer Szene sortiert und manipuliert werden.

CINEMA 4D V5 – XL, SE, GO (1997 – 1999)

Von 1997 bis 1999 gab es dann eigentlich nur die Version CINEMA 4D V5. Diese wurde aber konsequent weiter entwickelt und richtete sich nun immer mehr an die steigenden Marktbedürfnisse von Filmstudios aus.
Es kamen 1997 CINEMA 4D XL
1998 CINEMA 4D SE
und 1999 CINEMA4D GO. Im Juli 1999 wurde der NetRender vorgestellt.

CINEMA 4D NET Render Modul *1999 -2010 (C4D Broadcast, C4D Visualize, C4D Studio)

Das CINEMA 4D Modul NET Render

Verteiltes Rendern von Animationen im Netzwerk

Bei großen Projekten mit sehr aufwendigen Szenen ist ein Rechner allein meist restlos überfordert, diesen Renderjob in dem vorgegebenen Zeitrahmen zu erledigen.

Mit NET Render können alle zur Verfügung stehenden Rechner, die über ein TCP/IP-Netzwerk miteinander verbunden sind, in den Renderprozess muteinbezogen werden. NET Render verteilt somit die Render-Prozesse auf alle zur Verfügung stehenden Rechner (Clients) im Netzwerk.
Optimal ist natürlich der Einsatz einer ganzen Renderfarm oder die Nutzung diverser, schon im Netzwerk angeschlossener Firmenrechner.

CINEMA 4D XL V6 (2000)

Im Millenium-Jahr 2000 stieg dann der CAD-Riese Nemetschek AG mit einer 70%igen Beteiligung bei Maxon ein. Das hatte natürlich Konsequenzen, denn Nemetschek wollte ganz klar mit diesem Zukauf dem Marktprimus Autodesk 3D Studio Max herausfordern und den wachsenden Markt für Visualisierungssoftware selbst aufrollen. Für Maxon war das sicherlich ein guter Schritt, da die Nemetschek AG ja einen großen Kundenstamm aus Architekten und Ingenieuren mitgebracht hat. Das erklärt sicher auch, warum Maxon CINEMA4D noch heute bei Architekten ein sehr beliebtes Visualisierungs-Programm ist. Während das Team von Maxon wohl noch relativ unabhängig entwickeln durfte, wurden natürlich im Bereich Struktur und Wirtschaftlichkeit immer mehr Ziele gesetzt und die Entwicklung ging in großen Schritten voran, so dass das Produkt vielfältige Zielgruppen und damit Absatz finden konnte.

Um diese Fusion zu validieren kam im Herbst 2000 das neue CINEMA 4D XL V6 auf den Markt zusammen mit der Einführung der Texturierungs-Software Bodypaint.

Texturierung mit Maxon BodyPaint *2000 (seit 2006 fest integriert)

Die Texturierungssoftware BodyPaint

Mit BodyPaint können Objekte so bemalt werden, wie diese auch erstellt wurden, in der 3. Dimension. Stellen Sie sich vor, Sie könnten Ihr 3D-Objekt in die Hand nehmen und direkt von allen Seiten mit Farbe besprühen. Dies ist die Idee, die hinter BodyPaint 3D, der völlig neuen Art der Texturierung steckt. Darüber hinaus ist es Ihnen möglich in mehreren Texturkanälen gleichzeitig zu malen, und dank RayBrush sogar direkt auf dem gerenderten Bild. Mit der Funktion Projection Painting haben wir ein Tool integriert, das ein verzerrungsfreies Malen über komplexe Objekte ermöglicht.

CINEMA 4D V7 – XL und ART (2001)

Das Jahr 2001 bring wieder im Herbst eine neue Version hervor. Auf der 3D-Fachmesse SIGGRAPH in Los Angeles 2001 wird CINEMA 4D XL V7 und CINEMA 4D ART V7 vorgestellt. Die Version wurde um die Module Dynamics und PyroCluster erweitert. Zusätzlich kauft Maxon von bhodiNUT die Shaderbibliothek “Smells Like Almonds” und integriert diese Shader fest in das Programm. Gemeinsam mit Egisys wird das Poser Pro PlugIn-Pack für Figurenanimation präsentiert.

Smells Like Almonds (SLA)

Smells Like Almonds bringt mehr Möglichkeiten und Macht über die Materialeinstellungen von Oberflächen. Es beinhaltet sechs 3D Shader, die es Benutzern erlauben komplexe und realistische Oberflächen (Metalle, Holz, rostige und verwitterte Oberflächen etc.) zu erstellen. Es beinhaltet auch einige 2D Shader.

Das CINEMA 4D Modul – PyroCluster *2001 (seit 2006 fest integriert)

Das CINEMA 4D Modul – PyroCluster

PyroCluster ist ein mächtiges Werkzeug zur Erstellung von Rauch-, Explosions-, Feuer- und Staubeffekten.
Es ist ein partikelbasierender 3D-Shader, der es ermöglicht realistische Effekte darzustellen, die man sonst nur aus Kinofilmen kennt. PyroCluster bedient sich de Partikelsystems von CINEMA 4D und wird von diesem animiert. Lediglich das Aussehen wird von PyroCluster bestimmt. Damit können alle Modifikatoren des Partikelsystems wie Wind, Gravitation, Turbulenz usw. angewendet werden, um den erwünschten Effekt zu erreichen. Das Mischen und Rendern mehrerer volumetrischer Effekte in einer Szene ist eine Technologie, die noch mehr Möglichkeiten in der Effektkombination einräumt.

Das CINEMA 4D Modul – Dynamics *2001 (C4D Studio)

Das CINEMA 4D Modul – Dynamics

Dynamics ist ein ideales Erweiterungsmodul für die Simulation von Verhaltensweisen dynamischer Körper. Was sonst nur in mühseliger Kleinarbeit oder nur unzureichend realisierbar war, wird mit Dynamics zum Kinderspiel. Alle Berechnungen, die den Bereich Kollision, Reibung und Gravitation betreffen, nimmt Dynamics ab. Darunter fällt sowohl die virtuelle Bowlingbahn, aber auch Soft-Body-Simulationen wie Gummi. Das Mischen und Kollidieren von Rigid- und Soft-Bodies in einer Szene ist selbstverständlich auch möglich.

Durch das „Backen“ einer Simulation kann diese in eine echte Keyframe-Animation umgewandelt werden. Das ermöglicht die Freiheit jedes Bild manuell zu korrigieren, um die Animation den persönlichen Wünschen anzupassen.

CINEMA 4D R8 – mit modularem Aufbau (2002 – 2003)

Am 25.07.2002 präsentiert Maxon auf der SIGGRAPH in San Antonio 2002 das neue CINEMA 4D. Die SIGGRAPH (Special Interest Group on Graphics and Interactive Techniques) ist die größte Messe für Entwickler von Computergrafik-Software und findest seit 1974 jährlich statt. Hier präsentiert Maxon seither die kommende Version von CINEMA 4D. Das CINEMA 4D R8 ist dabei für Maxon ein Meilenstein, denn Maxon führt eine größere Flexibilität von CINEMA 4D ein. Da nicht jeder Anwender alle Funktionen von CINEMA 4D XL benötigt führt Maxon das Modulare System ein. Das neue System basiert auf dem Einsteigerpaket Cinema 4D R8, das sich durch sieben Module erweitern lässt. Neben Pyrocluster, Net Render, Dynamics und Bodypaint 3D werden unter CINEMA 4D R8 die Module Advanced Render, Thinking Particle und MOCCA eingeführt.

Damit wird natürlich die Käuferschicht wesentlich größer und Maxon / Nemetschek können weiter wachsen.

Das CINEMA 4D Modul – Advanced Render *2002 – 2010 (C4D Visualize, C4D Studio und z.T. in C4D Broadcast)

Das CINEMA 4D Modul – Advanced Render

Inkl. Global Illumination, Caustics, SKY, PyroCluster

Das Advanced Render Modul erweitert die Möglichkeiten des CINEMA 4D Renderers um einige faszinierende Funktionen. Besonders interessant sind diese Funktionen für Anwender, deren Wunsch es ist, möglichst photorealistische Renderings zu erschaffen. Nahezu jeder Bereich bei einem Rendering, bei dem es auf Realismus ankommt, erhält durch Advanced Render noch mehr Echtheit und überzeugende Optik.

Das Modul integriert sich nahtlos in die bereits bekannten Rendervoreinstellungen und ermöglicht so den schnellen Einstieg. Es erweitert den Standard-Renderer um die Funktionen:

– Global Illumination (Radiosity – eine Rendermethode, die eine besonders realistische Beleuchtung liefert)

– Caustics (Lichteffekte durch Brechung an spiegelnden und transparenten Materialien. Caustics und indirekte Beleuchtung tragen dazu bei, die echte Darstellung von Glas, Wasser oder anderen transparenten, lichtbrechenden Materialien zu simulieren.)

– Tiefenunschärfe, Glanzlichter, Glühen und SubPolyDisplacement.

– 2D- und 3D-Wolken, die man sogar selbst an den Himmel malen kann, sowie fantastische Wetter-Szenarien erlauben, das Wetter nach eigenen Wünschen einzustellen.

Das CINEMA 4D Modul – Thinking Particles *2002 – 2010 (C4D Studio)

Das CINEMA 4D Modul – Thinking Particles

Thinking Particles ist ein Partikelsystem auf node-Basis. Mit Thinking Particles können einzelne Partikel oder Partikelgruppen mit vordefinierten Instruktionen versehen werden. In der 3D-Welt kommt solch ein Partikelsystem immer dann zum Einsatz, wenn es darum geht, eine große Anzahl von Objekten zu kontrollieren. Dabei kann es sich z.B. um einen Vogelschwarm, eine Bakterieninvasion oder (besonders in Verbindung mit PyroCluster) um Feuer- und Raucheffekte handeln.

Stellen Sie sich vor, Sie sollen einen Wirbelsturm animieren, der durch eine Wüste fegt. Dafür müssen Millionen von virtuellen Sandkörnchen möglichst realistisch in Bewegung versetzt werden. Damit man das nicht per Hand machen muss gibt es Thinking Particles.

CINEMA 4D hat auch ein integriertes Partikelsystem. Schon hiermit lassen sich erstaunliche Effekte erzielen. Nahezu unendliche Möglichkeiten eröffnen sich jedoch erst mit Thinking Particles, da dieses nodebasiert arbeitet. Einen Node (auf deutsch etwa „Knoten“) kann man sich vorstellen wie eine kleine Maschine, die an einer Seite Daten empfängt, diese dann auf eine bestimmte Weise verarbeitet, und an der anderen Seite die neuen Daten wieder ausgibt oder an andere Nodes weiterreicht.

 

Das CINEMA 4D Modul – MOCCA *2002 – 2010 (C4D Studio)

Das CINEMA 4D Modul – MOCCA

Für Charakter-Animation, inkl. Muskeln und Kleidung
3D-Charakteranimation ist ein komplexes Thema. Es stellt nicht nur spezielle Anforderungen an die Software, sondern auch an den Animator. Einen Charakter, der sich irgendwie bewegt, kann fast jeder in kurzer Zeit erstellen. Eine überzeugende Charakteranimation zu schaffen, erfordert dagegen schon etwas mehr Arbeit. Der Animator benötigt das theoretische Grundwissen, um überhaupt beurteilen zu können, was eine gute Animation von einer schlechten unterscheidet.

Im Jahr 2003 kam die Erweiterung für CINEMA 4D R8.5 auf den Markt. Die SIGGRAPH in San Diego 2003 ist wieder Anlass für die Ankündigung dieses ‘kleinen’ Zwischenschritts. Maxon brachte das Modul Sketch & Toon auf den Markt. Auch BodyPaint wurde überarbeitet (BodyPaint R2)

Das CINEMA 4D Modul – Sketch & Toon *2003 – 2010 (C4D Visualize, C4D Studio)

Das CINEMA 4D Modul – Sketch & Toon

Sketch and Toon zählt zu der Familie der NPRs. Dieses Kürzel steht für „Non-photorealistic Renderer“ und bedeutet nichts anderes, als dass es nicht Ziel des Renderers ist, möglichst realistische Bilder zu erzeugen, sondern genau das Gegenteil: Bilder, die aussehen, als ob sie mit Hilfe von „traditionellen“ Techniken entstanden sind. Soll Ihre Szene aussehen wie eine technische Blaupause? Oder lieber wie ein lockeres Bleistift-Scribble? Wollen Sie Ihrer Charakteranimation die Anmutung eines klassischen Zeichentrickfilms verpassen? Mit Sketch and Toon ist die Erzeugung solcher „Looks“ kein Problem.