Drive! 2.0

Physikalisch korrekte Fahrzeug-Animationen

Vielleicht haben Sie schon einmal versucht, ein Auto zu animieren. Bei einem gemächlich dahin rollenden Vehikel ist das keine große Sache, aber sobald Dynamik im Spiel ist – beispielsweise bei einem übersteuernden Rennwagen oder einem Offroader in schwierigem Gelände – wird es sehr mühsam bis nahezu unmöglich, zu einem überzeugenden Ergebnis mit einer klassischen Keyframe-Animation zu kommen.

Sie werden erstaunt sein, wie spielerisch leicht es ist, mit DRIVE! eine ansprechende Animation eines Autos zu erstellen.

It’s not animated, it’s simulated – Das Grundprinzip

Wenn Sie sich schon einmal mit CINEMA 4D Dynamics beschäftigt haben, kennen Sie schon das Prinzip: Sie erzeugen die Objekte und Rahmenbedingungen und die Simulation erzeugt die physikalisch korrekten Bewegungsabläufe.

Mit einem Mausklick stellt Ihnen das DRIVE!-Plugin ein komplettes Basis-Auto hin. Passen Sie die Maße an Ihr 3D-Modell an und verschieben Sie Karosserie und Räder in die entsprechenden Container-Objekte der Simulation. Wenn Sie möchten, können Sie nun die Fahrzeugparameter gemäß des originalen Vorbildes oder auch nach Ihren persönlichen Vorlieben einstellen. Einen Überblick über die vielfältigen Einstellungsmöglichkeiten zeigt die Abbildung rechts.

Los geht’s! – Fahrzeugkontrolle

Den Fahrweg bestimmen Sie mit Hilfe von Spline-Objekten, auf denen Sie Geschwindigkeitsmarken positionieren können. Darüber hinaus können Sie mit Kommandoobjekten, die Sie sich als eine Art im Boden eingelassene Schalter vorstellen können, direkten Einfluss auf Gaspedal, Bremse und Lenkung nehmen, oder ABS und Traktionskontrolle ein- und ausschalten.

Als Untergrund werden Polygonnetze, sowie Landschafts- und Reliefobjekte unterstützt, denen Sie unterschiedliche Werte für die Haftreibung (Grip) zuordnen können – innerhalb von Polygonnetzen sogar für Teilbereiche, die Sie über Punktewichtungen definieren.

Ausgabe

DRIVE! wird nun das Fahrzeug gemäß Ihren Vorgaben und unter Berücksichtigung physikalischer Gesetze bewegen. Das Auto wird mit 100 km/h keine abrupte 90°-Kurve schaffen oder von einer auf die nächste Sekunde zum Stillstand kommen, auch wenn Ihre Kontrollobjekte dies so vorgeben. Deshalb wird das Resultat vielleicht nicht immer auf Anhieb Ihren Vorstellungen entsprechen. Aber es macht Spaß, an den verschiedenen Kontrollrädchen zu drehen und zu beobachten, wie sich das Auto verhält. Manchmal sind vielleicht sogar die unvorhergesehenen Ergebnisse so gut, dass Sie sie in Ihr Animationsskript übernehmen.

Das Simulationsobjekt gibt im laufenden Betrieb eine Vielzahl an Daten aus, die Sie für einfache XPresso-Schaltungen nutzen können. So lässt sich z.B. das Durchdrehen oder Rutschen der Räder an Emitterobjekte weiterleiten, um Rauch oder Rollsplit zu simulieren.

Für einige Basisdaten sind bereits Leitungen zu anderen Objekten fest verdrahtet. Beispielsweise wird der Lenkeinschlag als Drehung an ein Lenkrad-Objekt gesendet, ein als Bremslicht definiertes Objekt wird aktiviert, wenn die Bremsstärke einen bestimmten Wert erreicht und der aktuelle Zustand der Stoßdämpfer steuert die Länge von Helix-Spline-Objekten.

Optional hinterlässt das Fahrzeug Spuren, wahlweise nur wenn Räder durchdrehen oder rutschen. Die Spuren werden als Spline-Objekte ausgegeben, die mit beliebigen Profil-Splines in Sweep-NURBS-Objekten sichtbare Spuren ergeben.

Die soeben beschrieben Ausgabeobjekte stellt Ihnen DRIVE! auf Klick zur Verfügung. Um die richtige “Verdrahtung” brauchen Sie sich nicht zu kümmern.

Achtung Aufnahme!

Wenn der Ablauf der Simulation Ihren Vorstellungen entspricht, können Sie sie als konventionelle Keyframe-Animation aufzeichnen und somit auf Rechnersystemen rendern lassen, auf denen DRIVE! nicht installiert ist. Optional werden auch die soeben beschriebenen Ausgabedaten aufgezeichnet, so dass auch Ihre XPresso-Schaltungen ohne DRIVE! weiterhin funktionieren.

Daten und Fakten

In DRIVE! steckt eine vollwertige, geschwindigkeitsoptimierte Physik-Simulation, die mit der Runge-Kutta-Integrationsmethode bei mindestens 1000 Simulationsschritten pro Sekunde arbeitet. Das entspricht einem 40-fachen Oversampling bei 25 Bildern pro Sekunde. Trotzdem kann ein Fahrzeug in einer reduzierten Szene im Cinema4D-Editor in Echtzeit seine Kurven drehen.