Grafische Programmierung. Medieninformatik. Joerg Tschasche

Transkript

1 Grafische Programmierung Medieninformatik Joerg Tschasche Thema: Beschreibung und Animation des Schaltvorganges eines Fahrrades mit Lightwave 3D

2 2.PROJEKTANTRAG MATERIAL- UND STOFFSAMMLUNG MODELLIERUNG Kettenschaltung Zahnräder Umwerfer Kette Pedale Außenszene Landschaft Hinterrad ANIMATION Kettenumlauf Schaltvorgänge Schaltung hinten ein Gang Schaltung hinten - nach unten durchgängig Schaltung Kettenblätter vorn - durchgängig Animation Außen OBERFLÄCHEN UND ATMOSPHÄRE RESÜMEE AUFWAND UND AUSSTATTUNG Modellierung Animation Eingesetzte Hardware... 19

3 1. Projektantrag Thema: Beschreibung und Animation eines Schaltvorganges eines Fahrrades mittels Lightwave 3D Kurzbeschreibung: Modelliert wird eine Fahrradschaltung anhand des Zusammenbaus von Schalter, Umwerfer und Zahnkränzen. Weiterhin soll nun der Schaltablauf animiert werden wobei verschiedene Schaltstufen am vorderen und hinteren Zahnkranz simuliert werden, und die Funktion der beiden Umwerfer ersichtlich wird. Des weiteren zeigt eine Zwischensequenz den zurückgelegten Weg pro Pedalumdrehung bei der jeweiligen Übersetzung zur Verdeutlichung. Gliederung: 1. Modellierung der Schaltung 1b. Animation der Zusammensetzung (optional) 2. Betrachtung der Schaltung (Kamerafahrt) 3. Animation eines Schaltvorganges (leichter Gang) 4. Zwischensequenz (zurückgelegter Weg, mit animierter Pedalumdrehung, Außenszene) 5. Animation eines Schaltvorganges (hoher Gang) 6. Zwischensequenz (zurückgelegter Weg, mit animierter Pedalumdrehung, Außenszene) 7. Geräuschuntermalung evtl. Spracherklärungen

4 2. Material- und Stoffsammlung Um eine möglichst realistische Szene modellieren und später animieren zu können ist eine umfangreiche Informationssammlung und genaue Betrachtung der realen Geschehnisse notwendig. Dies ist heutzutage auf unterschiedlichste Arten und mittels diversen Quellen möglich. Im konkreten Fall einer Kettenschaltung stellt natürlich das vorhandene eigene Fahrrad die einfachste Möglichkeit zur Informationsgewinnung dar. Hier konnten am jeweiligen Objekt die wichtigsten Maße zur Modellierung abgenommen und die richtigen Proportionen direkt gemessen werden. Des weiteren erhielt ich die einzelnen Bauteile der Kettenschaltung aus der Fahrradwerkstatt meines Vaters. Somit standen mir die Zahnräder der vorderen und hinteren Zahnkränze, sowie die Kettenglieder und Umwerfer als Einzelteile zur Verfügung. Dort wurden auch an der Fahrradaufhängung mittels Digicam die Schaltvorgänge aufgenommen, um die spätere Animation mittels Lightwave zu unterstützen. Ebenfalls nahm ich die Geräusche des Kettenlaufes, der Schaltvorgänge und des Leerlaufes der Kette auf, um diese Geräusche später unter die fertige Animation legen zu können. Das Internet war somit nur zweitrangig bei der direkten Informationsgewinnung notwendig. Hier fand ich jedoch wichtige Hinweise und Tutorials zur Erstellung meines Projektes. Erste Anlaufstelle war das Copter Tutorial von Newtek als Anhaltspunkt bei Ketten-, Zahnrad- und Radmodellierung. Bei der Außenszene bildete das Enviroment-Tutorial die Grundlage, welches dann nachbearbeitet und erweitert wurde. Weiterhin fand ich noch diverse Surfaces und Jpegs zur Texturerstellung. Andere Texturen wurden aus der Lightwave oder 3D Studio Max Bibliothek übernommen oder direkt abfotografiert.

5 3. Modellierung Da mein Hauptaugenmerk auf der Darstellung der Schaltvorgänge und dem Lauf der Kette lag, reduzierte ich die zu modellierenden Objekte auf die hierzu notwendigen Hauptteile Kettenschaltung Zahnräder Die Modellierung begann ich mit der Erstellung der Zahnräder, wobei ich unterschiedliche Wege einschlug, die zu verschiedenen Qualitäten im Ergebnis führten. Erste und einfachste Art stellt das Gear- Tool des Lightwave Modellers dar, welches als Anhaltspunkt für erste Animations-versuche diente. Die Einstellmöglichkeiten Zähne, Verjüngung, Radien (innen/außen) und Dicke führen jedoch nur zu einem sehr eckigen und für mein Projekt ungeeigneten Zahnrad. Nur mit einer intensiven Nachbearbeitung der Zacken durch Verschieben und Anpassung der Vertex Points wäre ein annehmbares Ergebnis zu erzielen. Ich entschied mich also den Weg über die 2D Ansicht einzuschlagen, wobei die Generierung mittels Bezier und Spline Draw in Lightwave schnell durch ein 2D Vektorprogramm in diesem Falle Corel Draw ersetzt wurde. Das Ergebnis sollte dann als Eps exportiert und in den Modeller mittels EPSF-Loader Plugin als Polygon importiert werden. Die Anzahl der zu modellierenden Kränze nämlich 12 (3 vorne 9 hinten) und die Tatsache, dass mir die Kränze als Einzelteile vorlagen, veranlasste mich jedoch die Vektorgebilde anders zu generieren. Die Zahnräder wurden gescannt oder fotografiert und mit Photoshop separiert und in schwarz / weiß Bitmaps umgewandelt. Nun erstellte

6 ich mit Corel Trace Vektorumrisse dieser Bitmaps wobei ich die Anzahl der Knotenpunkte absichtlich gering hielt, um die späteren Rechenzeiten nicht unnötig zu vergrößern. Das Ergebnis wird dann wie erwähnt in den Modeller importiert, wobei je nach Gruppierung der Objekte und Import durch den EPSF Loader die Umrisse, Vollflächen oder Teilflächen der Zahnräder erzeugt werden. Das Ergebnis dieses Imports wurde nun im Falle des hinteren Zahnkranzes pro Zahnrad in einen eigenen Layer geladen, anschließend um 2 Millimeter extrudiert, um die Tiefe also ein 3D Objekt zu erhalten. Dann wird es dem Kranz entsprechend an seine endgültige Position verschoben. Den fertigen Kranz reduzierte ich dann auf einen Layer, zentrierte das gesamte Objekt und setzte den Pivot-Punkt in dieses Zentrum um eine exakte Drehung in der späteren Animation zu gewährleisten. Denselben Vorgang wiederholte ich für den vorderen größeren Zahnkranz, wobei es mir gelang durch eine Nachbearbeitung und Variation des Imports auch die Zwischenräume in den Zahnrädern zu übernehmen Umwerfer Der gesamte Ablauf wurde nochmals für die Verkleidung des hinteren Umwerfers durchgeführt, wobei die Verbindung der beiden Platten durch 2 Disc also Scheiben hergestellt wird Kette Aufgrund der zeitaufwendigen und komplizierten Erstellung der Zahnräder beschränkte ich mich bei der Modellierung der restlichen Teile, wie Kettenglieder und Umwerfer vorne auf einfache geometrische Formen. Diese bestanden in den meisten Fällen aus Disc-Objekten, die je nach Bedarf gestaucht oder deren Punkte leicht modifiziert wurden. Die Kette wurde hierbei aus zwei unterschiedlich Teilen einem inneren dünneren und einem etwas komplexeren äußeren Glied nachgebildet. Diese beiden Teile abwechselnd hintereinander aufgereiht ergeben dann die Kette. Gerade das innenliegende dünnere Glied erlaubte es mir später kleinere Fehler aufzunehmen und Ungenauigkeiten zu verdecken.

7 Pedale Später wurden noch die Pedalen und Pedalgestänge generiert, wobei die Pedale des Copter als Basis dienen. Während die Pedale original übernommen und nur in der Größe leicht abgeändert wurde, modellierte ich den Pedalarm nach. Hierbei reduzierte ich das Objekt auf die für mein Vorhaben notwendigen Punkte und verschob diese anschließend in der Gitteransicht. Dadurch erhielt ich einen breiteren Arm, welcher meinem Original näher kam. Die Pedale blieben Einzelobjekte, während die Arme in den vorderen Kranz eingefügt wurden. Die Mechanik welche den jeweiligen Umwerfer bewegt, konnte ich aus Zeitgründen nicht mehr in mein Projekt aufnehmen Außenszene Wie bereits in der Stoffsammlung erwähnt diente das Tutorial Enviroment als Grundlage der Außenszene. Da diese nur zur Verdeutlichung des zurückgelegten Weges dienen soll, legte ich keinen Wert auf die exakten Maße und Größenverhältnisse Landschaft Der Boden besteht aus einer 500 x 500 Meter großen Platte welche aus 5 x 5 Meter einzelnen Elementen bzw. Polygonen besteht. In der Mitte schnitt ich anschließend zwei 4 Elemente breite Streifen für die zwei Straßenseiten aus. Ein weiterer Streifen aus nur einem Element Breite dient später als Maßband.

8 Die beiden Straßenstreifen und der Boden werden nun wieder verbunden und auf einen Layer reduziert. Die Unebenheiten im Boden werden erst in der Animation durch ein Fractal JPG unter den Item Properties bei Deform hinzugefügt. Die Hintergrundberge stammen eins zu eins aus dem Tutorial, bestehen allerdings jedoch nur aus einer bereits in den Polygonen deformierten Platte Hinterrad Der Reifen des Hinterrades besteht aus einem Toroid welcher anschließend nachbearbeitet wurde. Einzelne Punkte wurden verschoben um einen dünneren aber höheren Mantel, ähnlich eines Rennreifen zu erzeugen. Anschließend kopierte ich das Objekt in einen 2. Layer und verkleinerte es auf ca. 96 %. Dadurch entsteht die im Reifen sitzende Felge. Zwei aus dem Zentrum verschobenen Scheiben stellen die Nabe dar, von der aus die Speichen ausgehen. Diese sind ebenfalls aus Scheiben erzeugt, wobei ein schmaler Durchmesser gewählt wurde und die Länge circa dem Radius des Reifens entspricht. Eine einzelne Speiche wurde nun auf einer Nabenscheibe positioniert und nach hinten gekippt, sodass das andere Ende in auf Höhe der Felgenmitte sitzt. Außerdem verdrehte ich diese in Laufrichtung um 10 Grad. Diese Speiche wird nun geklont und um 180 Grad gedreht, damit sie die Originalspeiche kreuzt, jedoch auf Nabe und Felge dieselbe Position besitzt. Dieses Speichenpaar wird nun 8 mal geklont und um den Mittelpunkt des Reifens gedreht. Diese um die vordere Nabe herum positionierten neun Speichenpaare werden nun als ganzes geklont und so gedreht bzw. verschoben, dass sie die Rückseite, also die hintere Nabe mit der Felge verbinden. Zu guter Letzt wird noch der bestehende hintere Zahnkranz (siehe oben) der Nabe hinzugefügt.

9 4. Animation Aufgrund der Projektbeschreibung und der Komplexität des einzelnen Schaltvorganges entschied ich mich die Schaltung und die Weganimation zu trennen und in unterschiedlichen Umgebungen zu platzieren. Weiterhin musste ich aufgrund von Performance Problemen und der unterschiedlichen Bewegungsabläufen bei reiner zeitlicher Folge im Kettenumlauf und der Ausnahmesituation beim Umschalten diese Animationen unterteilen und in Einzelschritte zerlegen Kettenumlauf Selbst bei längerem Durchforsten des Internets fand ich kein geeignetes Beispiel einer existierenden Kettenanimation beziehungsweise eines komplexen Folgekreisablaufes. Die Probleme bei der Modellierung und die auftretenden Schwierigkeit bei der Einbindung des Schaltvorganges in diesen Kreislauf, erklären eventuell das Fehlen solcher Beispiele. Das vorhandene Tutorial (Copter) löst das Problem des Kettenkreislaufes durch einfache optische Tricks. So bewegt sich die Kette nur um ein halbes Glied hin und her und die Oberfläche bewegt sich ebenfalls. Dies reicht aus zusammen mit der Drehung der Zahnräder und der Pedale die Illusion der Kettendrehung zu erzeugen. Bei genauerer Betrachtung fällt diese falsche Bewegung jedoch auf und ist außerdem ungeeignet bei der Realisierung des Schaltvorganges. Ich entschied mich also für die Animation der Kette durch Einzelglieder, die auch real den gesamten Weg durchlaufen sollen. Zu Beginn erstellte ich den Pfad eines Gliedes, welcher grob den Zahnrädern und Umwerfern folgte. Als Ausgangspunkt nahm ich vorne das größte Kettenblatt, welches sich nach 400 Frames um 1000 Grad drehte, und diese Umdrehung konstant bei jeder Schaltung beibehält. Hinten wählte ich ebenfalls das größte Zahnrad, welches zwar keinem extremen Gang darstellt, jedoch der maximalen Kettenspannung also der größten Umwerferneigung hinten entspricht. Die Ungenauigkeit bei der Erstellung des Umlaufs des ersten

10 Gliedes bei Rotation und Bewegungsgeschwindigkeit ließen mich später immer wieder auf Probleme stoßen und forderten oftmals eine komplette Nachbearbeitung des Pfades. Zunächst verschob ich den Pivot -Punkt in die Mitte des vorderen Gliedkreises und klonte mein Startglied, wobei ich den Pfad und die Rotation zeitlich verzögerte. So musste ich jedes Glied in seiner Bewegung um 3 Frames verschieben und erhielt 150 eigenständige Glieder. Neben den auftretenden Fehlern beim Folgen des Vorgängers durch fehlende Überlappung und Geschwindigkeitsunterschiede, die zu Auf- oder Nachlauf führt, hätte ich für den Schaltvorgang sämtliche 150 Glieder Nachbearbeiten müssen. Nach der Verbesserung bzw. Glättung des Umlaufs meines ersten Gliedes suchte ich Möglichkeiten zur Vereinfachung des Erzeugung der Folgeglieder. Neben der Nutzung der Makrofähigkeiten von Lightwave beim Klonen, Auswählen und Bearbeiten versuchte ich über Hierarchiebeziehungen einen korrekten Kreislauf zu generieren. Mit der Möglichkeit von Großvater, Vater und Kind lässt jedoch nur über komplizierte Wege ein Kreis herstellen, da irgendwann ein Urenkel der Vater des Großvaters sein müsste. In der einfachen Folge lässt sich jedoch eine starre Kette simulieren, wobei das Auftreten von Fehlern in der Bewegung zueinander verhindert wird. Nun muss nur noch die Rotation als Unterschied zum Vater angegeben werden, welches der 1. Ableitung der Rotation des Vaters entspricht. Diese sieht man, wenn man im Grapheditor bei der Rotation den Speed anzeigen lässt und sollte mittels Expressions für den Pfad berechnet werden können, was mir allerdings nicht gelang. Das Hauptproblem hierbei jedoch ist die starre Verbindung, welche bei Geschwindigkeitsschwankungen

11 zu Aufstauungen führt, welche mit jedem Kind vergrößert werden. Außerdem müssten beide Mittelpunkte der Kreise des Kettengliedes immer auf dem Pfad bleiben um weitere Verwirbelungen zu verhindern. Was bei 3-4 Kettenglieder perfekt funktioniert, erweißt sich für mehr als 10 Teile als unpraktikabel, da ein leichter Ausgleich zwischen folgenden Glieder unumgänglich ist. Als Kompromiss zwischen diesen 2 Lösungen erwies sich der Modifier "Follower" unter Motion Options, der sich für jede Bewegungsund Rotationsrichtung einzeln einstellen und verzögern lässt. 3 Frames entsprechen hierbei einem Path Delay von 0.013, welcher leider immer vom Startglied gerechnet werden muss, da das Folgen eines folgenden Gliedes usw. aufgrund der Rechenzeit die Animation nicht mehr benutzbar zur Bearbeitung machte. Dadurch lässt sich auch durch verschiedene Einstellungen die Beweglichkeit herstellen, die bei den Schaltvorgängen vonnöten ist. Einen weiteren Pluspunkt stellt der negative Path Delay dar, der aus dem Folgeglied einen Vorgänger machen kann. Um die Animation variabel und benutzbar zu halten, erzeugte ich 5 Führungsglieder mit ca. 30 Nachfolgern, wobei nur noch die Führungsglieder einen Pfad besitzen. Für den Umlauf um andere Zahnräder muss ich somit nur noch den Pfad des ersten Kettenteils bearbeiten und diese Pfade auf die andere Führungsglieder zeitversetzt kopieren Schaltvorgänge Bei sämtlichen Schaltvorgängen muss ich den reinen Folgeablauf der Kettenglieder verändern, sodass ich eigenständige Animationen, die jedoch den ersten Rundlauf als Basis haben, erzeugen muss. Hier arbeitete ich nun weiterhin mit den Führungsgliedern und einer Schlange die folgt. Diese Folgen mussten bei den Störungsbewegungen der Umwerfer durch eigenständige Glieder verbunden werden, deren Position und Rotation teilweise Frame um Frame bearbeitet sind.

12 Schaltung hinten ein Gang In diesem Fall bewegt sich der Umwerfer hinten zuerst nach oben und vor die Position des nächsten Ganges. Dadurch entsteht eine Seitwärtsbewegung die zeitgleich und nicht wie beim reinen Umlauf zeitverzögert auf die umliegenden Glieder wirkt. Dies betrifft besonders die Kettenglieder die sich direkt im oder nahe beim Umwerfer befinden. Ich musste also eigenständige Glieder oder Vorgänger ohne Zeitverzögerung bei der Seitwärtsbewegung in meinen Kettenkreislauf einfügen. Die zwei Glieder die sich gerade am oberen Ende des Umwerfers befinden, hängen jedoch noch an den bereits im laufenden Gang sitzenden Glieder und werden nun seitlich verschoben wodurch sie als Übergang bzw. Verbindung zwischen dem alten und dem neuen Gang dienen. Beim Verlassen des Zahnrades durch die letzten Glieder des alten Ganges, verlieren diese ihre Führung und die seitliche Verschiebung richtet sich gerade. Anschließend muss, da der Weg um die Zahnräder verkürzt wurde die Kettenlänge aber gleich bleibt, der Umwerfer die Kette durch eine Neigung wieder spannen. Damit die Position der Zahnräder im Umwerfer fest bleibt, diese sich jedoch eigenständig drehen können, sind diese als Kinderelemente der Verkleidung definiert. Der Pivot -Punkt des Systems liegt im Zentrum des oberen Zahnrades. Sobald die Kette die neue Übersetzung angenommen hat und der Umwerfer die Kette seine Position erreicht hat erhöht der hintere Zahnkranz gemäß der Zahnverhältnisse die Umdrehungsgeschwindigkeit Schaltung hinten - nach unten durchgängig Trotz der Erleichterung der Animationsbearbeitung durch den Follower Modifier bleibt die Generierung eines einzelnen Schaltvorganges ein aufwendige Arbeit. Ich entschied mich nun den Schaltvorgang nach ganz unten auf das kleinste Kettenblatt als schnelle Abfolge von Schaltvorgängen darzustellen. Dadurch werden nicht alle Gänge einwandfrei geschaltet sondern ein fließender Übergang aller dieser erforderlichen Bewegungen erreicht.

13 Ich veriss somit immer ein Glied in den nächsten Gang durch seitliche Rotation und Neigung nach innen. Dann folgte ein Glied normal in dem neuen Gang auf dem hinteren Zahnkranz. Anschließend folgt erneut ein verdrehtes Glied bis hinab in den untersten Gang. Diese verdrehten Glieder stellen sich nach Verlassen des hinteren Zahnkranzes erneut gerade, wobei sie sich jedoch an der Höhe und Position des nachfolgenden Teiles orientieren und auch alle Vorgänger ihre Position angleichen. Erneut spannt der Umwerfer die Kette durch Neigung nach, und da in diesem Fall der Gange mit der größten Übersetzung geschaltet wurde erhöht sich die Umdrehung des hinteren Zahnkranzes auf seine Maximalgeschwindigkeit Schaltung Kettenblätter vorn - durchgängig Ähnlich wie beim hinteren Schalten drückt auch hier der Umwerfer die Ketten in ihre neue Umlaufposition, wobei er sie jedoch nur seitwärts schiebt und die Schwerkraft eine Bewegung nach unten auf den kleineren tieferliegenden Kranz bewirkt. Aufgrund der größeren Abstände der Zahnräder zueinander, musste ich hier jedoch zwei Glieder verschieben und schräg laufen lassen um eine Verbindung zwischen dem alten und dem neuen Gang herzustellen. Eines verschiebt sich zur Seite und das zweite knickt nach unten ab, um den nächst kleineren Gang zu erreichen. Beim Verlassen des Kranzes kommt es wieder zum Ausgleich des Kettenweges und der Kettenspannung durch den hinteren Umwerfer. Da die angelegte Umdrehung an den Pedalen konstant bleibt, sich aber die Übersetzung verringert hat, müssen diesmal sowohl die Zahnräder im Umwerfer als auch der hintere Kettenkranz seine Umdrehungsgeschwindigkeit reduzieren.

14 4.3. Animation Außen Hierbei soll nur kurz der unterschiedliche Weg aufgezeigt werden den das Rad bei der größten bzw. kleinsten Übersetzung bei einer Pedalumdrehung zurücklegt. Dabei wird der vordere Zahnkranz samt Pedale als Sohn der Kamera rechts oben im Bild eingeblendet, wobei sich dieser einmal um 360 Grad dreht. Gleichzeitig dreht sich das Rad im Verhältnis der Übersetzung und legt dem Umfang entsprechenden Weg entlang einem stilisierten Maßband zurück. Am Ende wird der zurückgelegte Weg visualisiert. Es werden zwei Animation erzeugt, die die beiden extremen Gänge aufzeigen. Wegen Zeitproblemen entschied ich mich für eine fertige Landschaftsszene, welche ich nachvollzog und in einigen kleinen Einstellungen, wie Berghöhe im Hintergrund und Beschaffenheit des Grases, für meine Zwecke abänderte. 5. Oberflächen und Atmosphäre Die Metalloberflächen der Kränze und Ketten wurden ausschließlich über Einstellung im Surface Editor und hinzufügen von Fraktal Noise erzeugt. Diese wurden dann nur noch in Helligkeit und Grundfarbe variiert um Abstufungen zu erhalten. Bis zur endgültigen Version werden evtl. hier noch Anpassungen vorgenommen Einstellungen: Silver, Darksilver Texturen also Image Maps benutze ich bei der Erzeugung der Holzwand, des gefliesten Bodens und des Teers der Straße. Diese Jpegs stammen aus der Bilder- Bibliothek von 3DS Max. Den Teer habe ich in Photoshop nachbearbeitet und die Fahrbahnmarkierung hinzugefügt. Die Andeutung des Maßbandes auf der Strasse

15 wurde per Digitalfoto eines Zollstockes erzeugt und ebenfalls per Photoshop nachbearbeitet. Die Textur der Berge im Hintergrund ist ebenfalls eine Image Map, welche bereits vorhanden war. Texturen Wood, Tiles, Teer, Maßband, Backhills Fertige Texturen: Die Oberfläche des Bodens wird mittels SasLite Displacement Zusatz gerendert, welches ein Modifier zur Fell Generierung ist und in diesem Fall für die Rasenoberfläche eingesetzt wird. Dieser wird jedoch nicht über den Surface Editor sondern über die Item Properties im Reiter Deform hinzugefügt. Backhills stammt aus dem Tutorial. In der Innenszene erhellt ein einfaches Punktlicht den Raum. Bei der Außenszene wird die bestehende SKT_Sun eingesetzt, welche ein starkes (100% Leuchtkraft) weißes Distant Light ist. In der Szene steht das Licht nicht allzu hoch (1 km), um einen klar ersichtlichen Schatten zu erzeugen. Der Himmel wurde über Einstellungen im SkyTracer erzeugt Resümee Meine bisherigen Erfahrungen in der 3D Animation beruhten auf Basis von 3D Studio Max und dort vornehmlich bei der Modellierung von realitätsnahen statischen Gebäuden oder Räumen. Aus diesem Grund wählte ich ein bewegungslastiges Projekt, bei dem die eigentliche Objektmodelllierung in den Hintergrund rückte, um neben der Projekterstellung, gerade im Bereich der Bewegungsanimation nützliche Erfahrungen zu sammeln. Da ich bereits früh mit den Hauptteilen der Schaltung den Lauf der Kette in seinen Grundzügen modellieren konnte war dies Hauptaugenmerk meines Projektes. Weiterhin stieß ich hierbei auf so viele Problem, dass ich es nicht mehr schaffte in die Modellierungsphase zurückzukehren. Da das Programm und auch die Technik neu für mich ist, bin ich bei der Lösung der Schaltungsanimation in viele Sackgassen gelaufen und auf viele Probleme gestoßen. Ich habe erst beim

16 Bearbeiten des Problems viele Möglichkeiten zur Lösung gelernt und habe letztendlich nicht die optimale Lösung gefunden. Somit ist es mir nur möglich einzelne Teile zu simulieren und diese Videos dann später zu einem Film zusammenzufügen. Auch muss ich dabei kleinere Fehler und Ungereimtheiten anhand der Ausschnitte und der Kameraführung vertuschen, welche aber im normalen Ablauf aufgrund der Geschwindigkeit nur bedingt wahrgenommen werden. Eventuell gibt es einen optimaleren und einfacheren Lösungsweg mittels Inverse Kinematic oder Bones Architektur, die ich aufgrund der fehlenden Zeit nicht ausreichend benutzen konnte. Die Qualität der einzelnen Schaltvorgänge verbesserte sich aufgrund des Lerneffektes. Des weiteren ließen mich Erfahrungen immer wieder einen Neuanfang bei der Verbesserung des Pfades des ersten Gliedes machen, welche alle Folgearbeiten erneut notwendig machten. Die reine Folgeanimation, also ein Umlauf ließ sich realisieren, wobei mich jedoch die von mir unterschätzen Chaosbewegungen beim Schaltvorgang vor einige Schwierigkeiten stellte. Dies führte dazu, dass einzelne Glieder in jedem Frame überprüft wurden und gegebenenfalls Nachbearbeitet werden mussten. Meiner Meinung nach besitzt Lightwave in der Benutzerführung beim Einstieg bzw. der Erlernung und Selbsterklärung klare Nachteile gegenüber 3D Studio Max und auch mit sehr gutem Englisch erklären sich die Fachbegriffe und Einstellungsbezeichnungen nicht einwandfrei. In einigen Fällen fand ich eine Lösung durch wildes Ausprobieren ohne diese wirklich erklären oder erneut Nachvollziehen zu können. Für den Lerneffekt hat sich das Projekt gelohnt, jedoch fand ich nicht eine für mich zufriedenstellende und schnell nachbaubare Lösung und ich muss abschließend zugeben, dass ich das Projekt bei der Antragsstellung eindeutig unterschätz habe. Trotz allem hat es mir sehr viel Spaß gemacht, worunter sämtliche übrigen Projekte des 7. Semesters litten. a.

17 8. Aufwand und Ausstattung 8.1. Modellierung Zahnkranz hinten Gear Tool und Bezier 9 Kränze : Scannen Bearbeiten Trace Import Fehlversuche 2 Tage 3 h 4 h 2 h 3 h Zusammenbau Ca Points 1 h Zahnkranz vorne 3 Kränze : Scannen Bearbeiten Trace Import 1 h 2 h 1 h 30 min Zusammenbau Extrude / Move Ca 3564 Points 30 min Pedalarm Modifizierung von 400 Points 30 min ChainGearPeadl.3 Verbindungsstück Disc 1 min Umwerfer hinten 2 Kränze : 356 Points Scannen Bearbeiten Trace Import 20 min 30 min 20 min 5 min 2 Verkleidungen Scan, Trace, Import 1 h 2 Disc 1 min Verbindungsstücke Zusammenbau Extrude / Move 408 Points 10 min

18 Umwerfer vorne 2 Verkleidungen Disc, Point move 15 min 2 Disc 2 min Verbindungsstücke Zusammenbau Move 192 Points 10 min Kette Ketteaussenglied 6 Disc, 2 Boxes 304 Points 1 h Ketteninnenglied 4 Disc, 2Boxes 208 points 20 min Rad Reifen Felge Speichen 36 x Nabe Zahnkranzhinten Toroid, Point move Toroid, 97% Reifen Disc, Clone, Rotate 2 Disc Siehe oben Zusammenbau Ca Points 3 h Raum Wand/Boden Box 10 min Aussenszene wurde von Tutorial Enviroment übernommen und eine Strasse hinzugefügt: Boden mit Strasse Modifizierung, Points 2 h Polygons Maßband Strasse modifiziert min 8.2. Animation Die Zeit den richtigen Einstieg zu finden und meine sämtlichen Startversuche mit unterschiedlichen Mitteln die Kette zu animieren ist schwer abzuschätzen. Grob geschätzt habe ich 2 Wochen gebraucht bis ich mich für den Follower Modifier entschieden habe. Dies ist allerdings keine effektiv Arbeitszeit. Kettenumlauf 5 Führungsglieder Move, Graph editor 144 Kettenglieder Follower Modellierung Renderzeit 5 Tage 6 h

19 Weitere Umläufe Modellierung Renderzeit Modifizierung 5 h 3 h Schaltvorgang Modellierung Renderzeit 1 hinten 3 Tage 3 h Schaltvorgang Modellierung Renderzeit hinten alle 2 Tage 4 h Schaltvorgang Modellierung Renderzeit Aussenszene Modellierung Renderzeit vorne alle 1. Gang 2 Tage 4 h 2 Tage 10 h Aussenszene Modellierung Renderzeit 2. Gang 2 h 10 h Die Dokumentation benötigte einen Aufwand von ca. 3 Tagen. Vertonung und Vor/Abspann und Zusammenbau der Einzelvideos sind noch nicht fertig realisiert werden aber noch 2-3 Tage benötigen Eingesetzte Hardware 3 Rechner Laptop 1.3 Gigahertz Pentium 2.3 Gigahertz Pentium (2) 450 Megahertz (Netzteil zerstört bei ersten nächtlichen Renderversuchen) Minolta Digicam Foto,Film,Ton

20 Eingesetzte Software Lightwave 7.5 Modeller & Animator Corel Trace Adobe Photoshop Adobe Premiere a. Anhang Fremde Resourcen: Newtek Tutorial Copter Objekt ChainGearPedal.3. lwo; PedalRight.1. lwo Enviroment Tutorial alle Objekte und fertige Scene Image Maps: Tiles.jpg, CEDFENCE.jpg, asphalt2.jpg