Einführung in 3D Studio Max - Rechenzentrum CAU Kiel

Einführung in 3D Studio Max 

Realisierung visueller Effekte durch 

Modellierung und Animation mit 

3D Studio MAX 

Teil 1 

Design (Objekterstellung), 

Visualisierung (Szenen erstellen 

und rendern) und Animation 

G.Hessler, Rechenzentrum 

Rechenzentrum


Anforderungen an die Software 


Rechenzentrum 

Objekterstellung: fotorealistische Präsentation in Form, Material und Beleuchtung 

Beispiel: Produktdesign, Konstruktion, Character-Design


Anforderungen Software 



Szenen erstellen und rendern: Anordnung von Objekten integriert in eine Umgebung 

Beispiel: Illustrationen, Architektur, Lichtdesign


Anforderungen an eine 3D Animations-Software 

Animation und Videoerstellung 

Beispiele: 

Produktpräsentationen, 

Ingenieurwesen, 

Filmeffekte, 

Trickfilme, 

Character-Animation, 

Audio-Synchronisation. 





D:\kurs_3dsmax\3dsmax_tut\3dsmax8\Samples\Movies\Brokk.avi 

USB=> votrag\3dsmax\Brokk.avi 





D:\kurs_3dsmax\3dsmax_tut\3dsmax8/Tutorials\/mech_design/Suspen3.av 

USB=> vortrag/3dsmax/Suspen3.avii 





Animation: Animation und Videoerstellung 

Beispiele: Filmeffekte, Lichteffekte 

D:\kurs_3dsmax\3dsmax_tut\3dsmax5/Tutorials/Space/Explosion.av 

USB: vortrag/3dsmax/Explosion.avii 





D:\kurs_3dsmax\3dsmax_tut\3dsmax8/Samples\/Movies\ufoChase 

USB=> vortrag/3dsmax/ufoChase 





Animation: Charakter-Animation und Videoerstellung 

Beispiel: Character-Animation mit Audio-Synchronisation 

D:\kurs_3dsmax\3dsmax_tut\3dsmax8/Tutorials/character_animation/character_animation/Commander_Lake 

USB=> vortrag/3dsmax/Commander_Lake 



Materialzuweisung 


Objekterstellung 

Animation 

(kinematisch) 

Partikelsysteme 

Übersicht 

3D Studio Max Arbeitsoberfläche 

Reaktoren 

(physik. Animation) 

bis 3DSMAX 2011 

Lichteffekte 

Kraftfelder 

(Space-Warps) 

Character- 

Animation 

Kameraperspektiven 



Renderer


Die Arbeitsoberfläche ab 3D Studio Max 2010 



Über den Willkommensbildschirm 

werden einführendeDokumentationen 

angeboten. 

Ferner kann eine Datei 

neu anlegt und eine existierende 

Datei geöffnet 

werden. Weiter erhält man 

eine Übersicht der zuletzt 

geöffneten Dateien

Dateimenü mit 

Symbolen (neu) 

Hauptsymbolleiste(ablösbar) 

Multifunktionsleiste 

(neu) 

frei konfigurierbare 

Ansichten 

Zeitleiste mit 

Animationssteuerung 


Die Arbeitsoberfläche ab 3D Studio Max 2010 

Koordinatenanzeige 

Menüleiste 



Infoleiste 

(neu) 

Werkzeugpalette 

(ablösbar 

und expandierbar 

=> Doppelbalken 

rechts) 

Steuerung 

der Arbeitsfläche

Die Arbeitsoberfläche bis 3D Studio MAX 2009 

Hauptsymbolleiste 

(ablösbar) 

frei konfigurierbare 

Ansichten 

Animationssteuerung 


Koordinatenanzeige 



Menüleiste 

Werkzeugpalette 

, 

(ablösbar u. 

expandierb.) 

Steuerung 

der Arbeitsfläche

Hilfen zur Steuerung der Ansichten ab Vers. 2009/2010 

SteeringWheels sind kontextabhängigeNavigations-Hilfsmittel 

zum Zoomen, Drehen und 

Verschieben (mit gedrückter 

Maustaste) und zum Wiederherstellen 

alter Ansichten (Konfiguration 

über Menü Ansichten). 




3 Fenstermenüs zur Einstellung der 

Fensterkonfiguration, der Perspektive 

und der Darstellungsart (ab 2010). 

View-Cube zur schnellen interaktiven 

Steuerung der Perspektive des 

Ansichtsfensters. (Aktivierung über 

Menü Ansichten).


Das 3d Studio MAX Quad-Menü 



Das Quad-Menü ist ein Kontextfenster, daß durch 

Klicken auf ein Objekt oder den Fensterhintergrund 

erzeugt wird. 

Es stellt in Quadraten geordnet alternativ zu den 

Werkzeugen der Hauptsymbolleiste (Transformationen, 

Auswahlmodi) diverse objektbezogene 

Funktionen zur Verfügung. 

Ferner ermöglicht es alternativ zur Auswahl über die 

Modifikatoren-Liste eine schnelle Umwandlung von 

parametergesteuerten Objekten in bearbeitbare 

Netzobjekte. 

Quad-Menü eines Polygon-Objektes


Das Fensteransichten konfigurieren (Versionen bis 

3D Studio Max 2009) 



Über das Menü Ansichten (3D St. Max 2010) 

können Einstellungen für das aktive Ansichtsfenster 

vorgenommen werden. 

Spezifische Einstellungen für ein Fenster (Perspektive, 

Objektdarstellungen, Raster etc.) werden 

auch mittels Kontextfenster über der jeweiligen 

Fensterbezeichnung (Oben, Links 

etc.) vorgenommen. 

gelber Rand markiert das aktive Ansichtsfenster


Die Steuerung der Ansichtsfenster 

(alternative Steuerung: SteeringsWheels) 

Zoom => vergrößert ausgewähltes Fenster, 

Zoom alle => vergrößert alle Fenster, 



Zoom Grenzen => paßt Fenster an Gesamtszene an, 

Flyout => paßt Fenster an ausgewähltes Objekt an, 

Zoom Grenzen alle =>paßt alle Fenster an Gesamtszene an, 

Flyout => paßt alle Fenster an ausgewähltes Objekt an, 

Zoom-Bereich => im aktiven Fenster Zoombereich vorgeben, 

dynamisch im Perspektiv-Fenster, 

Pan-Ansicht => Fenster verschieben, 

Bogendrehung = beliebig im Perspektiv-Fenster, in den 

orthogonalen Fenster wird hierdurch die 

Projektion verändert => benutzerdefiniert, 

Fenster maximieren =>Schalter zur Ansicht eines oder aller 

Ansichtsfenster.


Die Hauptsymbolleiste (1) 



beinhaltet Kommando-Editoren, Auswahl- und Transformations-Werkzeuge und bietet Zugriff 

auf häufig genutzte Anwendungen (Materialeditor, Renderer). Zu einigen Symbolen 

existieren über Flyouts anwählbare Erweiterungen und Kontextmenüs. 

Kommando-Editor (rückwärts, vorwärts) gemäß Einstellung im Menü Anpassen (bis 2009), 

2 Objekte im Sinne einer Hierarchie aneinander binden => vorwärtsgerichtete Kinematik 

(Unterschied zum Gruppieren => ein neues Objekt ohne kinematischen Eigenschaften !), 

an Space-Warp binden, dies sind nicht darstellbare (nicht renderfähige) Objekte (Kraftfelder, 

Deformatoren, Deflektoren), die Partikelsysteme oder geometrische Objekte beeinflussen 

können (s.a. Register: Erstellen => Objektkategorie Space-Warps oder im Erstellen-Menü), 

Objekt nach Kategorien (Geometrien, Konturen, Licht etc.), Objekte direkt oder nach 

Namen auswählen (zum Editieren aktivieren), Strg-Taste: mehrere Objekte auswählen, 

Form des Auswahlbereichs und Art der Erfassung,





Objekt-Transformationen => Translation => Verschieben eines Objekts auf der Ebene oder im 

Raum. 

In Verbindung mit der Shift-Taste können Objekte kopiert (voneinander unabhängig), geklont 

(identisch bei Modifikationen (Instanz)) oder als Referenz (einseitige Abhängigkeit vom Referenzobjekt) 

erzeugt werden => nur bei Modifikatoren wirksam, nicht bei Transformationen ! 

Objekt-Transformation => Rotation => zwei- oder dreidimensionales Drehen eines Objekts, 

Objekt-Transformation => Skalieren => Größenänderung eines Objekts gleichmäßig (im 

Raum über 3D Transformationsdreieck), ungleichmäßig (2D Transformationsdreieck in 

beliebiger Ebene, Stauchen ( 2D Transformationsdreieck bzgl. beliebiger Ebene - Volumen 

konstant), 

verschiedene Koordinatensysteme, (rot: x-Achse, grün: y-Achse, blau: z-Achse), aktive Achse 

oder Fläche gelb - Standard: Ansicht: x,y - Fensterebene im jeweiligen Fenster, Welt: fensterunabhängig 

x,y horizontal, z vertikal, lokal fensterunabhängig und objektspezifisch transformierbar, 

Bildschirm: Ausrichtung nach Ebene des Perspektiv-Fensters u.a.,





Drehmittelpunkte: bei Rotation und Skalierung von mehreren aktiven Objekten => transformiert 

jedes Objekt individuell, Auswahlmittelpunkt: transformiert um die gemeinsame Auswahlmitte 

der n Objekte (geometrische Mitte), Mittelpunkt der Transformationskoordinaten: 

der Mittelpunkt um den die n Objekte rotieren sollen, ist über das Translationswerkzeug 

frei einstellbar (man verschiebt die ausgewählten Objekte bzgl. des Koordinatensystems). 

Auswählen und Manipulieren: hierüber werden 

1) bestimmte Objekte aktiviert, über die andere Objekte manipuliert werden können (z.B. 

Schieberegler im Register Erstellen => Helfer => Manipulatoren). Die Verbindung zwischen 

Manipulator und Objekt erfolgt über das Vernetzungswerkzeug im Menü Animation. 

2) interaktiv die Hotspot / Falloff Einstellung bei Zielspotlicht variiert. 

Tastaturbefehle übergehen: mit diesem Schalter werden die Tastaturbefehle aktiviert / 

deaktiviert. Tastaturbefehle (Buchstaben auch in Verbindung mit Steuerungstasten) werden im 

Menü Anpassen über Benutzeroberfläche anpassen => Tastatur definiert.





Objektfänge richten beim Erstellen und Transformieren Objekte am Raster (Standard) aus oder 

werden zum Ausrichten an anderen Objekten (Scheitelpunkten, Kanten etc.) genutzt => Raster- 

und Objektfang einrichten => Objektfang/Grundraster im Menü Ansichten oder RM auf Objektfangtaste, 

2D Objektfang richtet Objekt auf Grundraster bzw. auf aktivierter Rasterebene aus (Register: 

Erstellen, Objektkategorie: Helfer => Rasterebene), 3D aktiviert Objektfang bzgl. anderer 

Objekte (z.B. an Scheitelpunkten), 2,5D richtet ein Objekt an Scheitelpunkten oder Kanten der 

Projektion eines anderen Objekts ohne Verbindung aus (z.B unterhalb einer Rasterebene), 

Winkelfang rastert den Drehwinkel bei Rotationen (s.a. Koordinatenanzeige), 

Prozentschritte rastert die Skalierung bei Objekttransformationen (s.a. Koordinatenanzeige), 

Zahlenauswahlfeld rastert Schrittweite für alle Zahlenregler neben den numerischen Eingabefeldern 

(Menü Anpassen => Einstellungen), 

Über benannte Auswahlsätze können beliebige Objekte für eine Auswahl zusammengefaßt 

und benannt werden (unabhängig von einer Objektkategorie).



Spiegeln von Objekten um Achsen und Ebenen, 



Ausrichtung von Objekten aneinander, Ausrichten eines Objekts an einer Lichtquelle, einer 

Kamera oder einer Koordinatenrichtung, Glanzpunkte setzen (Menü Extras => Ausrichten), 

Layer-Manager filtert in Layern angeordnet Szene-Objekte bzgl. der Attribute Verdecken, 

Einfrieren (nicht editierbar), Rendern, indirekter Beleuchtung (Radiosity), Farbzuweisung, 

Graphit-Modellierungshilfsmittel blendet die Multifunktionsleiste zur Polygonbearbeitung 

unterhalb der Hauptsymbolleiste ein oder aus. 

Kurveneditor ermöglicht bei nicht parametergesteuerten Animationen das Editieren der Keys 

von Bewegungsbahnen. Im Menü Diagramm-Editoren findet man die Editoren Spuransicht => 

DopeSheet und => neue Spuransicht. Hierüber können Audioclips eingebunden werden. 

schematische Ansicht zeigt in Form eines Flußdiagramms Objekte und ihre Abhängigkeiten, 

dies ist primär ein Werkzeug zur Analyse von 3D Max Szenen.





Material-Editor ermöglicht das Zuweisen von Maps oder Materialien aus den umfangreichen 

Material-Bibliotheken. Detaillierte Erörterungen folgen weiter unten 

Renderer einrichten (ActiveShade-Vorschau und Produktion) mit Rollout zur Bereichsauswahl 

(bei Einstellung Produktion) erzeugt auf der Grundlage einer 3D Szene ein Bild oder 

einen Film ( Animation). Alle Effekte wie Beleuchtung, Materialien, Umgebungsparameter 

(z.B. Schatten Atmosphären-Eigenschaften) werden berechnet, Erörterungen hierzu folgen 

ebenfalls weiter unten, 

Schalter zum Aktivieren / Deaktivieren des Rendererfensters, 

Schnellauswahl des Renderer gemäß den Einstellungen von 'Renderer einstellen' für Film- 

Produktion oder für Einzelbilder (Produktion oder ActiveShade) zur Szenekontrolle gemäß 

Position des Zeitschiebers.


Register: Register 

Erstellen, Ändern, Hierarchie, Bewegung, Anzeige, 

Dienstprogramme, 



Objektkaterogien zum Register Erstellen: 

Geometrie, Konturen, Licht, Kamera, Helfer, Space-Warps, Systeme, 

Rollout zu Geometrie-Objekten: 

Grundkörper, erweiterte Grundkörper, zusammengesetzte Objekte 

Partikelsysteme, Patchraster, NURBS-Flächen, Türen, Fenster, AEC 

erweitert, Treppen, u.a., 

Objekte zu =>Erstellen => Geometrie=>Grundkörper =>Quader 

ausgewählt, 

Objektname und Farbe 

Standard z.B. Quader01 und zufällige Farbe, 

Parameterangaben mit diversen Rollouts:zum Objekt Quader.


Register: Register Erstellen, Ändern, Hierarchie, Bewegung, Anzeige, Dienstprogramme 

Register Ändern 

Beispiel: 

zuvor erstellter Quader: 

Ändern ermöglicht das 

Hinzufügen weiterer 

Objektmodifikatoren 

über das Rollout Modifikatoren-Liste 

(hier: Biegen) 

sowie ein nachträgliches 

Verändern der 

Objektparameter 

durch Anklicken des jeweiligen 

Modifikators (hier 

Quader). 



Beispiel: 

zuvor erstelltes Zielspotlicht: 

Ändern ermöglicht das 

nachträgliche Verändern 

komplexer Objektparameter 

über diverse 

Rollouts.


Objektbibliothek (Register: Ändern) 

Modelle der Objektmodifikation 

Erstellung => Basisobjekte 

Geometrie-, Kontur- und zusammengesetzte Objekte 

Positionieren und Skalieren 



Parametrische Modellierung Arbeiten mit Netzen 

Objekt parametergesteuert 

modifizieren 

Anwenden parametrischer 

Modifikatoren (Biegen, Rauschen, 

Verjüngen, Schmelzen 

u.a.) 

Objekt in Netz, Polygon, 

Patch oder bearbeitbaren 

Spline umwandeln 

Scheitelpunkte, Kanten, 

Flächen, Polygone individuell 

bearbeiten und 

weitere Netz-Modifikatoren 

anwenden (MeshSmooth, 

MultiRes u.a)




Register: Ändern 

Modifikatorenliste 

aktives 

Objekt 

kontextabhängiges Quad – Menü 

(beinhaltet wichtige Funktionen der Werkzeugpalette insbesondere Konvertierungen) 

Modifikator 'Bearbeitbares 

Netz' 

Parameter zum 

Modifikator: 

bearbeitbares 

Netz mit Rollouts




Register Hierarchie 

Hierarchie beinhaltet die Register: 


Verknüpfungs-Info 

die Einschränkung von Freiheitsgraden bei Objekttransformationen, 

inverse Kinematik 

Wechselwirkung zwischen Systemkomponenten => siehe nachfolgende 

Folie, 

Drehpunkt 

der Drehpunkt (Drehung, Transformation) eines Objekts oder einer 

Objektgruppe wird durch direkte Drehpunkt-Veränderung oder 

durch Objektverschiebung eingestellt, 

bei verknüpften Objekten erfolgt durch ' Nur Hierarchie beeinflussen' 

eine Drehung der verknüpften Objekte um das Referenz- 

Objekt unter Beibehaltung der relativen Ausrichtung.




=> abhängige Objekte 

werden zunächst dem 

Stammobjekt zugeordnet(vorwärtsgerichtete 

Kinematik mittels 

Objektverknüpfung), 

=> zur Berücksichtigung 

der inversen Kinematik 

zwischen den Objekten 

bis hin zum Stammobjekt 

werden diese aneinander 

gebunden (Binden), 

=> interaktive IK aktivieren 

(Animationsmenü 

=> IK-Berechnung) und 

ggf. Beschränkungen 

einfügen (Drehgelenke 

(VA-Standard) und Gleitgelenke 

(VU)). 

Die inverse Kinematik legt eine rückwärtsgerichtete 

kinematische Interaktion (Kette) fest. 


Beispiel: Bones-Kette aus Zylindern, s.a. Menü Erstellen=> 

Systeme=> Bones IK-Kette





Über das Register Bewegung werden Bewegungsabläufe 

(Animationen) gesteuert. 

Bewegungsbahnen: 

der mit Auto-Key über die Keys erstellte Pfad kann entweder mittels 

Kurveneditor angepaßt oder nach Anwahl des Unterobjekts 

Key direkt editiert werden (Keys hinzufügen,verschieben, löschen), 

Parameter: 

die Bewegung eines Objektes kann über sog. Controler z.B. einem 

Spline zugewiesen werden (Pfad-Controler). Weitere Controler 

sind u.a.: Position (Key erstellen), Audio (Klang anbinden), 

Rauschen (unregelmäßige Bewegungen). 

Einem Objekt kann direkt nur ein Controler zugewiesen werden. 

Sind weitere Controler erforderlich, so werden diese zunächst 

Dummy-Objekten zugewiesen, die dann mit dem Objekt verbunden 

werden. 

Keys erstellen Standard-Einstellung: Positions-Controler (Zeitmarken 

=> PRS Parameter => Positions-, Rotations- und 

Skalierungskeys werden an gewählter Position erstellt.)



Das Register Anzeige beinhaltet div. Rollouts. 

Anzeigefarbe: 

Farbe von Drahtgitter- und facettierten Modellen, 

Verdecken nach Kategorien: 

Ausblenden bestimmter Objektkategorien, 

Verdecken nach Auswahl oder Namen: 

Ausblenden von Objekten, 

Einfrieren nach Auswahl oder Namen: 

Objekte sind sichtbar, können jedoch nicht editiert 

werden, 



Anzeige-Eigenschaften: 

was wird objektbezogen angezeigt (Darstellungart, Bewegungsbahn, 

Farbe beim Einfrieren etc. ), 

Verbindungsanzeige: 

miteinander verbundene (gruppierte) Objekte werden 

markiert.





Das Register Dienst-Programme beinhaltet über den 

Button 'Weitere' div. Programme und die Vorgaben: 

Medienbrowser: 

zeigt MAX-Dateien an, 

Kameraanpassung: 

Ausrichten einer Kamera auf ein Merkmal (KamPunkt über 

Kameraanpassung unter Helfer) in einer realen Filmszene 

s.a. unter weitere Dienstprogramme => Kameraverfolgung, 

Messen 

Objektkoordinaten und Maße, 

MAXScript: 

Erstellen und Ausführen von MAXScripten, 

Reactor (bis 3DSMAX 2011): 

nicht kinematische Bewegungen; reactor berechnet 

Interaktionen zwischen Objekten mit Hilfe einfacher 

physikalischer Modelle.


Objektbibliothek (Register: Erstellen) (1) 

Objektkategorie Geometrie mit Rollouts: 

Grundkörper (Quader, Kugel, Kegel, Zylinder, Rohr, Torus etc.), 

erweiterte Grundkörper (Spindel, L-Ext, C-Ext, Hedra, Ringwelle etc.), 



zusammengesetzte Objekte (Morphen, Verbinden, Kombinieren (Bool'sch), Loft-Extrusion, 

Blob-Netz u.a.) => mehrere Objekte kombinieren, 

Partikelsysteme => nachfolgende Folie, 

Patchraster => Quad- und Tri-Patche sind flexibel bearbeitbare Ebenenobjekte zur 

Erstellung von Topographien. Anwendung des Modifikators: bearbeitbares Patch bietet die 

zusätzliche Unterobjekt-Ebene: Haltepunkte, 

NURBS-Flächen => Punkt- und CV-Oberflächen (Non Uniform Rational Basis-Splines mit 

Control Vertices) ermöglichen eine Bearbeitung von Flächen über den Modifikator: bearbeitbare 

NURBS auf Basis der Control Vertices. (Vergl. auch NURBS-Kurven => Konturen), 

AEC Erweiterungen (Pflanzen, Mauer, Zäune), Dynamikobjekte (Feder, Dämpfer), Türen, 

Fenster, Treppen.



Objektkategorie Geometrie mit Rollouts: 




● über Partikelsysteme werden fluide Materialien (Rauch, Wasser) dargestellt, 

● Partikelsysteme sind animierte, an Emitter bzw. Container (Wolke, Schwarm) gebundene 

Objekte, 

● Teilchenadhäsion wird über sog. Blob-Netze realisiert. 

PF-Quelle (Partikelfluß-System) => integrierte Steuerung alternativ zur Werkzeugpalette über 

eine Partikelansicht (nachfolgende Folie) inklusive aller Modifikatoren (SpaceWarps u.a.), 

P-Wolke, an Geometrie gebundene stationäre Partikelwolke oder Fluß von Partikeln durch den 

Raum (Partikelgeschwindigkeit > 0) (Schwarm => Partikelinstanz mit Ausbreitungsvektor), 

PAnordnung, Partikel werden in einem Geometrieobjekt z.B. an Scheitelpunkten stationär 

angeordnet (Geschwindigkeit=0) oder von diesen emittiert (Geschwindigkeit > 0), 

Super-Gischt, punktförmige Quelle (Fontäne, Rauch), 

Gischt, Emitter für Tropfen, 

Schnee, Partikel-Emission (Konfetti) ähnlich dem System Gischt ohne Mapping, 

Schneesturm, Weiterentwicklung des Systems Schnee z.B. Partikelwolke folgt Pfad.


Partikelquelle: 

hier wird nur die 

Emittergröße 

und die Emitterform 

festgelegt. 

Alle weiteren 

Angaben erfolgen 

durch Aktivierung 

der 

Partikelansicht. 

Partikelwolke: 

hier kann ein 

beliebiger 

Container 

zugewiesen 

werden. Zur 

Partikelbewegung 

müssen 

weitere Kräfte 

(z.B. Wind) 

eingebunden 

werden. 



Werkzeugpaletten 

zu verschiedenen 

Partikelsystemen 

Partikelanordnung: 

Objekt emittiert 

Partikel über die 

Fläche, Scheitelpunkte 

etc.. Partikeltyp: 

Standard 

oder Instanzen.


optional aktivierbare 

Operatoren (ziehen) 

Partikelansicht 



Dialogfenster des Objekts 'PF-Quelle', über 

das in Form eines Flußdiagramms alle relevanten 

Effekte (Teilchenzahl, Zeitabhängigkeiten, 

Geschwindigkeit, Kräfte u.a.) gesteuert 

werden können. 

Parameter eines Operators 

Partikelquelle 

auf die Partikelquelle wirkende Operatoren 

Operatorbeschreibung 

Reservoir verfügbarer Operatoren



Objektkategorie Kontur mit Rollouts: 



Splines: (Linie, Rechteck, Ellipse, Text, Stern etc.) => Die Bearbeitung erfolgt nach 

Umwandeln in bearbeitbare Splines im Register Ändern und ggf. durch Anwendung weiterer 

Modifikatoren. 

Beispiele: Texterstellung und Anwendung des Modifikators Extrusion z.B. für Betitelungen, 

Umwandlung von 2D Splines mittels Drehverfahren in 3D Objekte 

Anwendung des Modifikators Oberfläche auf Flächen-Splines (Zellen). 

erweiterte Splines (U-Profil, T-Kurve, MRechteck, Flansch => geschlossene Splines mit 

vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten (z.B. Wände, Berandungen). Die Bearbeitung erfolgt wie 

analog zu den Basis-Splines. 

NURBS (Non Uniform Rational B-Splines) Punktkurve => Kurvenform wird ausschließlich über 

die Position der Control Vertices festgelegt, CV-Kurve => Kurvenform wird ausschließlich über 

die Knoten des Kontroll-Polygons festgelegt. Die Objektbearbeitung erfolgt im Register Ändern 

(Unterobjekte wählen) nach Umwandlung in ein bearbeitbaren NURBS.



Objektkategorie Licht mit Rollouts: 

Standardlicht 

Ziellicht (Lichtkegel editierbar), 

freies Spotlicht (Lichtkegel fixiert), 

Omnilicht (alle Richtungen), 

freies Richtungslicht (paralleles Licht ), 

Zielrichtungslicht (paralleles, ausrichtbares Licht => Sonnenlicht), 

Himmelslicht (diffuses Streulicht aus dem oberen Halbraum), 

mr-Flächenomni (mental-ray Renderer Volumenlicht) u.a.). 



Viele Lichteffekte (Schatten, Fallout, Nebel etc.) werden nur bei der Bildberechnung (Rendern) 

interpretiert und sind im Arbeitsfenster nicht oder nur grob erkennbar. 

photometrisches Licht (reales Licht) 

spezifierbare Lichtenergiewerte (Lumen, Lux, Candela) und erweiterte Parameter.


Werkzeugpaletten Licht: 

Standardlicht photometrisches Licht 





Objektkategorie Kamera 



Eine Szene kann statisch oder animiert durch eine Kamera betrachtet werden. Dies wird über 

Kamerafenster realisiert. 

Zielkamera => ermöglicht das Positionieren einer Kamera und eines Zielpunkts, 

freie Kamera => ist eine frei ausrichtbare Kamera.



Objektkategorie Helfer mit Rollouts: 



Standard 

Dummy-Objekte können mit sichtbaren Objekten verknüpft werden, hierdurch werden 

komplexe Bewegungsabläufe realisiert, 

Punkt-Objekte dienen u.a. zum Ausrichten von Objekten, 

Rasterobjekte sind Referenzflächen innerhalb einer Szene für die Objekterstellung, 

Bandmaß, Winkelmesser und Kompaß ermöglichen das Ausmessen und Ausrichten 

einer Szene, 

Kameraanpassung 

Objektausrichtung in Videosequenzen, 

Manipulatoren 

Schieberegler, Ebenen- Raumwinkelregeler =>interaktive Steuerung von Animationen, 

Reaktor (bis 3DStudioMax Vers.2009) 

(RBCollection, SBCollection, CLCollection u.a => Zuweisung physikalischer 

Eigenschaften).



Objektkategorie Space-Warps (1) 



Space-Warps beeinflussen die Bewegung von Partikeln (Kräfte), beschreiben 

Wechselwirkungen zwischen Partikeln und Objekten (Deflektoren) oder verändern 

die Form von Objekten (Verformer). 

Kräfte 

(werden an emitierende Partikelsysteme gebunden), 

Schwerkraft, Wind (Verdriftung), Wirbel (ortsabhängiges Drehmoment), Motor (Drehmoment 

ortsabhängig und periodisch), Pfad folgen (Partikelschwarm), Widerstand 

(Dichte), Partikelbombe (löst zu vorgebener Zeit und positionsabhängig eine 

Partikelexplosion aus).



Modellierung einer Partikelquelle (Gischt) mit Space-Warps unter Einbeziehung von 

Schwerkraft, Wind und einem Deflektor. 

animierte Partikelquelle 


Deflektor 

Schwerkraft 

Wind






Space-Warps beeinflussen die Bewegung von Partikeln (Kräfte), beschreiben 

Wechselwirkungen zwischen Partikeln und Objekten (Deflektoren) oder verändern die 

Form von Objekten (Verformer). 

Deflektoren 

Deflektor, PDynaflect, POmniflect u.a. reflektieren und absorbieren Partikel, 

Geometrisch / Verformbar 

werden an Geometrien gebunden, sind ortsabhängig und in der Wirkung abhängig von der 

Objektsegmentierung, 

Welle (Richtungswelle), zentrische Welle (Ringwelle) => wirken auf eine Oberfläche, Bombe 

(animierter Zerfall eines Objektes in Segmente), 

Freiform-Deformatoren: FFD-Quad, FFD-Zyl: durch Modifikation der Steuerpunkte des 

rechteckigen oder zylindrischen Freiform-Deformators wird das angebundenen (Netz)-Objekt 

verformt.






Modifikator basierend 

erstellt Space-Warp Quader, der für Netzobjekte Modifikationsmöglichkeiten analog zu 

den Modifikatoren für geometrische Objekte bietet. 

Biegen, Verjüngen, Schrägstellen etc., 

Objektkategorie Systeme: 

Standard 

Bones (verknüpftes System mit inverser Kinematik) , 

Biped (variierbares Gerüst zur Figurenanimation), 

Tageslicht (orts- und zeitabhängiges über einen Kompaß ausrichtbares paralleles 

Himmelslicht), geographisch konfigurierbar über das Register Bewegung 

Sonnenlicht (gerichtetes Licht (Schatten !)).


Spezialwerkzeuge 

Animation 

Materialeditor 

Rendern 




Steuerung einer Animation 



Jedem Objekt wird bei der Erstellung ein Positions- Rotations- und Skalierungskey 

(PRS-Parameter) zugewiesen. Bei der Animation werden über die Schalter 'AutoKey' 

oder 'Key einstellen => Keys' weitere PRS-Keys generiert und miteinander verbunden. 

Alternativ kann die Animation auch über Parameter gesteuert werden. 

Keys generieren 

Schalter Autokey ein => 

Zeitschieber auf neue Zeit und Objekt auf den zugehörigen Ort positionieren. 

oder 

Schalter Key einstellen => an jeder gewünschten Position des Objekts die Taste Key 

drücken. 

Parametersteuerung 

zu animierendes Objekt auswählen und im Register Bewegung => Parameter PRS- 

Keys (z.B. Position) wählen, Controler zuweisen (Pfadbeschränkung, Rauschen, 

Oberfläche etc.) und Parameter einstellen, 

oder 

im Menü Animation Untermenü Beschränkungen aufrufen.


Editieren einer Animation 



Keys editieren 

=> Die Bearbeitung der Keys erfolgt über den Kurveneditor, über das Kontextmenü 

der Keys auf der Animationssteuerung unterhalb der Arbeitsfläche oder direkt im 

Register Bewegung => Bewegungsbahnen bei aktiviertem Unterobjekt Key. 

Parametersteuerung 

=> Bei parametrisierten Animationen müssen die entsprechenden Parameter (z.B. Pfad, 

Partikelbewegungen, Kraftfelder) editiert werden (keine Keys !) 

Hinweis 

Da einem Objekt direkt nur ein Controler zugewiesen werden kann, erfolgt die Koppelung 

mehrerer Controler an ein Objekt (z.B. mit Rauschen-Controler) über die Verknüpfung 

mit einem Dummy-Objekt (z.B. mit Pfad-Controler) oder über das Animationsmenü 

(z.B. Positions-Controler Rauschen). 

Controler können im Rollout Positionsliste des Registers Parameterbewegungen gelöscht 

werden.


Steuerung einer Animation 

mittels Kurveneditor (Key-Bearbeitung) 



Mind. 2 Zustände (Transformation, Rotation, Skalierung, Modifikation) müssen definiert werden. 

Jeder Zustand wird durch einen Key fixiert. Dazwischen werden die Bewegungen interpoliert. 

Zur Bearbeitung von Animationen existierend ferner im Menü Diagramm-Editoren den 

Dope-Sheet-Editor und eine neue Spuransicht. 

Standardaufzeichnung: 100 Frames, 16 Frames/Sekunde. Das Zeitfenster kann frei konfiguriert 

werden. 

Mit dem Kurveneditor können Animationen bearbeitet werden:


Szene-Materialien 

Material (keine 

Maps !) ausgew. 

Objekt zuweisen 

Material- u. 

Mapbibliothek 

aufrufen 

Material-Shader 

Shader-Parameter 

div. Maps 

Materialeditor (1) 



Seit Version 2010 wird über das Rendern- 

Menü ein kompakter und ein erweiterter 

Materialeditor zur Verfügung gestellt. 

Über die Symbolleiste wird der erweiterte 

Materialeditor geladen. Beide Editoren findet 

man im Rendern-Menü. 

kompakter Materialeditor 

Materialien haben jeweils unterschiedliche 

Oberflächeneigenschaften. Diese werden 

über die Shader-Parameter und verschiedene 

Maps (s.a. Rollout Maps) definiert (Standard: 

Streufarben-Map). 

Einem ausgewählten Objekt wird das zuvor 

auf einer Musterkugel generierte Material 

zugewiesen.


Szene-Materialien 

Material (keine 

Maps !) ausgew. 

Objekt zuweisen 

Material- u. 

Mapbibliothek 

aufrufen 

Material-Shader 

Shader-Parameter 

div. Maps 



kompakter Materialeditor (2) 

Über ein Shader-Rollout können unterschiedliche 

Material-Shader ausgewählt werden 

(Blinn, Multilayer, Metall, Transluzenz etc.). 

Eine geeignete Auswahl ist zum Rendern 

wichtig. ! 

Der Materialeditor verfügt über verschiedene 

Rollouts zur Steuerung der Shader- 

und Materialeigenschaften. (Standard: Grundparameter-Ebene). 

Materialien können selbst entwickelt oder 

aus Bibliotheken ausgewählt werden.


Materialdarstellung 

Anzeige des 

ausgewähltenMaterials 

Materialbibliothek 

Erstellung neuer 

Materialien 

Material-Texturen 

oder Bitmaps 

Filter 



Material/Map Bibliothek 

Es werden diverse Materialbibliotheken 

bereitgestellt. 

Materialien werden über objektspezifische 

Map-Koordinaten (UVW) auf einem Objekt 

abgebildet und positioniert (Modifikator: UVWzuweisen 

notwendig !). 

Eine separate Zuweisung der Map-Koordinaten 

kann über den Modifikator UVW-Zuweisen 

erfolgen.




kompakter Materialeditor (3) 

- Weiterbearbeitung zugewiesener Materialen - 

Nach der Auswahl eines Materials (Textur) erscheint dieses auf 

der zuvor ausgewählten Musterkugel und kann durch Ziehen mit 

der Maus oder dem Schalter 'Material der Auswahl zuweisen' 

auf ein ausgewähltes Objekt der Szene übertragen werden, 

Nach Auswahl eines dem Material zugeordneten Maps wird im 

Materialeditor eine 2. Ebene (Map-Ebene) für eine weitergehende 

Map-Bearbeitung angezeigt (UVW Koordinaten). 

Zwischen den beiden Ebenen des Materialeditors (Material- 

und Map-Ebene) kann gewechselt werden. 

Einem Objekt können verschiedene Materialien zugewiesen 

werden. Hierzu müssen vor der Materialzuweisung die 

entsprechenden Flächen (Polygone) ausgewählt werden. 

Über Material-IDs können unterschiedliche Materialien auf 

einem Objekt positioniert werden (Multilayer-Maps).


erweiterter Materialeditor (1) 



Seit Version 2010 wird über das Rendern-Menü ein kompakter und ein erweiterter Materialeditor 

zur Verfügung gestellt. Der erweiterte Materialeditor wird über die Symbolleiste 

geladen. 

Der erweiterte Materialeditor ist 

untergliedert in: 

Material/Map-Übersicht zur Auswahl 

von Maps und Materialien inklusive 

der Zuweisung von Beispielfeldern. 

Ansicht erzeugt für jedes Material 

bzw. für jede Map ein Objekt. 

Alle Objekte können expandiert 

und über die Entf-Taste wieder 

gelöscht werden. Die expandierte 

Form zeigt die Objekteigenschaften 

an. 

Über die Verbinder können die 

Objekte über die Maus mit Szenematerialien 

oder einem Beispielfeld 

verbunden werden.


erweiterter Materialeditor (2) 



Navigator gibt den Inhalt des Ansichtsfensters 

wieder. 

Nach Anklicken einer Objekteigenschaft 

erfolgt über den Materialparametereditor 

die Parameterzuweisung. 

Im Register Maps werden für die 

verschiedenen Kategorien Maps 

zugewiesen. 

Durch Anklicken des Map-Typs 

können die zugeordneten Mapparameter 

modifiziert werden. 

Die Palettenauswahl kann im Menü 

Extras verändert werden. 

Zur Auswahl, Objektanordnung und 

Darstellung in Ansichtsfenster 

stehen verschieden Symbole zur 

Verfügung.




Rendern von Modellen und Animationen 

In den Arbeitsfenstern (Einstellung: Glatt + Glanzpunkte) 

können wegen des Rechenaufwandes nur grobe Abbilder 

einer Szene wiedergegeben werden. 

Renderer berechnen die korrekte Illumination, exakte 

Materialeigenschaften und berücksichtigen alle Um- 

gebungsparameter einer Szene (rechenintensiv !). 

Register des Dialogfensters 'Rendern': 

Allgemein: Zeitausgabe, Ausgabegröße, Optionen, 

Rendererauswahl, 

Renderer: Filteroptionen, Bewegungsunschärfen etc., 

Erweiterte Beleuchtung: Photometrie mit Radiosity 

(Raumreflexionen), 

Raytracer: Strahlentiefe und div. Raytracing-Module 

(Material, Reflexion, Refraktion, Umgebungseigen- 

schaften, spezielle Effekte).


Rendern von Modellen 

über das Menü 'Rendern' können weitere 

nur beim Rendern sichtbare Parameter 

(Oberflächen, Schatten u.a.) aktiviert 

werden: 

Umgebung: Hintergrundfarbe, Hintergrund- 

Maps, Nebel, Feuer, Volumenlicht etc. 

PS: Hintergrund-Maps für die Arbeitsfenster 

werden über das Menü: Ansichten eingeblendet. 

Effekte: Linsen, Bewegungsunschärfe, 

Tiefenschärfe etc. 




Weitere 3d Max Werkzeuge 



Anordnungen erstellen 

Das Werkzeug Anordnung im 

Menü 'Extras' erstellt auf der Basis 

ausgewählter Objekte eine Anordnung 

im ein,- zwei- und dreidimensionalen 

Raum. 

Die Objekte können verschoben, 

gedreht und skaliert werden. 

Über die Anordnungsmaße wird 

eine ein,- zwei- und dreidimensionale 

Anordnung erstellt, die dann 

gemäß der 1D-Anordnungsanzahl 

transfomiert wird. Die Anzahl zählt 

inklusive des Referenzobjekts. 

Es sind die Bildschirmkoordinaten 

des aktiven Fensters (x-y Ebene 

relevant. 

Eine Vorschau kann aktiviert werden.


Weitere 3d Max Werkzeuge 

Momentaufnahme 

Das Werkzeug Momentaufnahme 

im Menü 'Extras' erstellt bei 

Animationen eine Momentaufnahme 

eines ausgewählten Objekts. Das 

ausgewählte Objekt kann hierbei als 

Kopie, Klon oder Referenz generiert 

werden. 

Container 

Das Werkzeug Container im Menü 

'Extras' ermöglicht Szeneinhalte in 

logischen Gruppen zu organisieren. 

Die Szeneinhalte können separat 

abgespeichert und 

Zugriffsbeschränkungen definiert 

werden. 

1. Container aus Auswahl erstellen 

2. über die Werkzeugpalette 

Container speichern 

3. Dateityp .maxc 

4. Container öffner 

5. Container entladen 



Zuweisung 

einfacher Materialien 

einfache 



Objekterstellung 

parametrisch 

Behandelte Themen des 1. Teils 

Animation 

(kinematisch) 

direkt über Keys sowie 

parametergesteuert 


Lichteffekte: 

einfaches Licht 

Kameraperspektiven: 



Grundlagen des 

Renderns 

Einführung in die 

Space-Warps

Objekterstellung: 

Arbeiten mit Netzen 

Character-Animation: 

Arbeiten mit Bones 

und Bipeds 

Animation 

(kinematisch mit 

inverser Kinematik) 


Zu behandelnde Themen im 2. Teil 




Lichteffekte: 

photometrisches und 

globales Licht 

spezielle Werkzeuge: 

Hair, Cloth 

Anwendungen: 

Architektur, 

Bebauungen, 

Maschinenbau, 

Film

Einführung in 3D Studio Max - Rechenzentrum CAU Kiel

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