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Maya 3

Ästhetik & Technik von High-End 3D-Animationen

Von Maximilian Schönherr

Erschienen in deutscher Sprache im Oktober 2000 bei Addison-Wesley

600 Seiten, über 1000 Fotos und Screenshots 300 Seiten farbig

Hardcover 129 DM, 948 ATS, 116 SHF

 

Dies ist die Homepage des ersten europäischen Buchs über die 3D-Computeranimationssoftware "Maya". Als es erschien, war gerade die Version 3 des Programms veröffentlicht worden. Inzwischen ist Maya 4 ausgeliefert und - fast zeitgleich - ein neues Buch über Maya erschienen, das auf der Version 4 aufsetzt und dieses Buch hier sozusagen mit anderen Mitteln fortsetzt: "Maya 4 Sketches - 30 Tutorials in 3D". Während das Sketches-Buch ein Grundwissen in Maya voraussetzt, richtet sich das Maya 3-Buch auch an Leser, die mit 3D und Maya noch nichts zu tun hatten. Wie sich herausgestellt hat, ist es ein beliebtes Buch für Einsteiger und Umsteiger.

Maya hat sich von Version 3 zu Version 4 qualitativ wenig weiterentwickelt, sondern wirkt vor allem aufgeräumter, an manchen Stellen auch unübersichtlicher.Wenn Sie Maya 3.5 auf dem Macintosh besitzen, können Sie das Maya 3-Buch, das auf dieser Seite vorgestellt wird, uneingeschränkt verwenden. Auch wenn Sie mit Maya 4 auf Irix, Linux oder Windows arbeiten und einen Einstieg in die Software wünschen, werden Sie mit diesem Buch Ihren Spaß haben. Sie werden gelegentlich einen Befehl nicht da finden, wo er genannt wird - einfach deswegen, weil viele Befehle von Version 3 zu Version 4 woandershin gewandert sind. Hier hilft Ihnen jedoch immer das weithin unterschätzte Kommando Help > Find Menu weiter. Die größte Aufräumarbeit zwischen Maya 3 und 4 fand im Hypershader statt, der deswegen in den Abbildungen dieses Buchs von der Optik, die Sie in Maya 4 vorfinden, abweicht, aber grundsätzlich genauso funktioniert.Sie müssen ihn in Version 4 übrigens nicht mehr so häufig aufrufen, weil Sie über den rechten Mausklick auf einem Objekt direkt zum Farbtopf gelangen: Assign Material ...

Die CD zu dem "Maya 4 Sketches"-Buch enthält übrigens eine Demoversion von Maya 3, die Sie in Verbindung mit dem hier vorgestellten Buch nutzen können, ohne auf Menüsuche gehen zu müssen. Um eine kostenlose Testversion von Maya 4 zu bekommen, oder wenn Sie Student sind und eine preisgünstige Vollversion von Maya 4 kaufen wollen, wenden Sie sich an das Büro von Alias in München.

Aus Zeitgründen wurde dieses umfangreiche Buch übrigens nicht wie ursprünglich geplant ins Amerikanische übersetzt. Das neue Buch jedoch schon. Sie finden es bei Peachpit Press in Berkeley.

Und nun, wenn Sie wollen, eine kleine Reise durch das 2 kg schwere Buch...

 

Ich bin der Autor und möchte Sie auf dieser Seite durch das Buch führen.Ich habe zwei sich vermischende Berufe. Ich arbeite als Journalist für die ARD und einige Fachzeitschriften. Im zweiten Beruf erstelle ich Computeranimationen. Es fing an mit 2D-Tricks für die Kulturfernsehsendung Capriccio. Ich fand später in Poweranimator, dem Vorgängerprogramm von Maya das richtige Werkzeug, komplexere eigene Geschichten umzusetzen. Vor allem für Kindersendungen, aber auch im Industriefilm.

Die Idee, ein Buch zu schreiben, kam im Frühjahr 2000 auf, als Mayas Popularität hierzulande eine kritische Masse erreichte und immer mehr Leute in Newsgroups und in meinem Arbeitsumfeld nach einem Maya-Buch in deutscher Sprache fragten. Es enthält 12 Kapitel und 13 Sketche, wobei die Sketche kurze Fingerübungen mit einfachen und unterhaltsamen Problemstellungen sind. Sie reichen vom Einschlag eines Blitzes in ein Gebirge über die Animation von Wellen im Wasser bis zum Bau einer Ampel mit Mayas Programmiersprache MEL. Die meisten Sketches sind weniger als 10 Seiten lang und unabhängig von den großen Kapiteln.

Das erste Kapitel nimmt den blutigen Anfänger oder den Umsteiger von anderen Softwarepaketen bei der Hand und führt ihn direkt ins Reich der dynamischen Simulationen, einen der innovativsten Bereiche der 3D-Animation. Gegen Ende des Kapitels haben wir 10 Würfel in 10 Farben am Bildschirm, die - ohne einen einzigen Keyframe - von einem Turbulenzfeld aufgemischt werden. Dann kommt ein professioneller Kameramann, Martin Hilbert von Aquinofilm hinzu und hilft dabei, die Kamera so einzusetzen, dass die Animation für den Betrachter auch spannend wirkt. Denn selbst die tollste Animation kann man durch eine unüberlegte Kamera kaputt machen. Damit ist der Grundton des Buchs gesetzt: Es geht nicht nur darum, faszinierende Dinge in 3D zu erstellen und zu animieren, sondern auch darum, sie mit Kamera (und später Licht) dramatisch in Szene zu setzen.
Das zweite Kapitel gibt vier Beispiele, wie man Maya sehr unterschiedlich benutzen kann, um eindruckvolle Ergebnisse zu bekommen. Es lotet sozusagen die Software grundsätzlich aus. Wir malen 3D-Gänseblümchen, beulen interaktiv einen Würfel aus, wir reiten auf einem Scheinwerferspot und entfachen ein Feuer. Nach diesen beiden Kapiteln hat der Anfänger und Umsteiger ein gutes grundsätzliches Gefühl für die Software.
Es lag mir fern, ein Buch zum Klicken zu schreiben: klicke hier, klicke da. Zwar kommt das Wort klicken laufend vor, aber es ist nur Mittel zum Zweck. Gerade am Anfang des Buchs geht es mir darum, wie wir Menschen die Welt sehen, wie Animatoren Tiefe in die flachen Bildschirme und Leinwände bringen, auf denen ihre Werke zu sehen sind. Das dritte Kapitel macht diesen Topf auf und heißt deswegen "Das flache Reich der Tiefe". Es diskutiert grundsätzliche 3D-Phänomene wie Nebel, Perspektive, Projektion, Stereoskopie, Schatten und Tiefenschärfe. Alle diese Phänomene werden in Maya simuliert und nachgestellt.

"Verführung der Tiefe" ist ein kurzes, aber notwendiges kulturkritisches Kapitel, in dem wir in die Frühzeiten von Technovideos und ihre angeberischen Kamerafahrten durch Tunnels und über 3D-Landschaften zurückfallen. Wir animieren darüber hinaus den im Compositing heute so beliebten Time Warp und diskutieren das Dilemma, wie real eine 3D-Animation werden kann/soll. Die Synthesizer der 70er Jahre dienen als Parallele: Statt einen eigenen Stil zu entwickeln, versuchten ihre Programmierer, sie dazu zu bringen, wie echte Klaviere und Geigen zu klingen. Wie könnte also 3D eine eigene, von der bloßen Imitation der Realwelt unabhängige Ästhetik bekommen?

Das führt uns direkt zu Kapitel 5, in dem wir mit einem Kohlestift einen Strich auf ein Blatt Papier zeichnen, ihn analysieren und anschließend mit viel Aufwand in 3D nachbauen. Wir lernen dabei komplexere Texturen kennen und rendern mit verschiedenen Verfahren. Am Schluss versuchen wir zu ermitteln, wer ästhetisch ansprechender ist: der beläufig gezeichnete 2D-Strich auf dem Papier, oder der wesentlich aufwändigere 3D-Strich in Maya?

"Interface Talk" stellt die wichtigsten Tastatur-Befehle, Menüs und Hotbox-Funktionen zusammen und diskutiert das innovative Interface von Maya. Hätte das Buch Teile, wäre damit Teil 1 beendet. Wir sind bei Seite 150 (von 600).

Nun wird es Zeit für ein größeres Projekt. Es heißt "Guter Charakter". Mit minimalem Modellierungsaufwand und einem aufgenommenen Dialog zweier Figuren als Sounddatei kommen wir zu einer eindrucksvollen Charakteranimation. Das Kapitel beschäftigt sich mit lippensyncrhonen Bewegungen und Anticipation, aber auch mit der Organisation von Projekten und Charakteren, mit Drehpunkten (Pivots), Gruppen und den verschiedenen Weisen, Keyframes zu setzen und zu verändern. Mit MEL schaffen wir uns Interface-Knäpfe für sich häufig wiederholende Tätigkeiten. Wir diskutieren verschiedene Plots für die Geschichte mit Martin, dem Kameramann. Martin hilft auch dabei, die beiden Figuren in vernünftiges Licht zu setzen und beim Positionieren und Schneiden der Kamera. Wir rendern diesmal mit Bewegungsunschärfe und Masken.

Im Kapitel "Das Reich der logischen Knoten" geht es um die Verschaltung von Parametern in Maya: direkt, mit Expressions, mit Driven Keys oder mit MEL-Skripts. Wider Erwarten ist dieses ein sehr unterhaltsames Kapitel geworden. Viele Dinge, die hier erstmals berührt werden, tauchen in späteren Kapiteln in anderem Gewand wieder auf.

Damit sind wir in der Mitte des Buchs. So lange habe ich mir - absichtlich - Zeit gelassen, bevor ich auf Polygone und Nurbs-Modellierung zu sprechen komme. Zunächst werden Gegenstände mit beiden Verfahren modelliert und die Ergebnisse und der Aufwand verglichen. Später berühren wir auch das Thema Subdivisions und modellieren zwei Objekte frei aus dem hohlen Bauch heraus. Mit den so gewonnenen Erkenntnissen steigen wir schließlich in die Präzisions-Nurbs-Modellierung ein: Wir bauen eine Kloschüssel aus fein arrangierten und verformten Nurbs-Kreisen. Wir diskutieren tiefere Renderprobleme wie die Tesselierung und malen schließlich einen 3D-Grasring auf die Oberseite der Kloschüssel.

"Das zentrale Organisationsprojekt Schuh" ist das umfangreichste Kapitel des Buchs. Vordergründig geht es darum, ein Paar Schuhe zu modellieren, ein Skelett mit Hüfte, Beinen und Füßen zu bauen, ein kurzes Liebeslied als Sounddatei zu importieren und dazu einen kleinen Liebestanz zweier Schuhe zu inszenieren. Der Tanz gipfelt in einer Pirouette des (zuvor zurückhaltenden) Lederschuhs um den (forscheren) Bauhausschuh. Hintergründig spielt jedoch viel mehr eine Rolle: wie man die Online-Hilfe von Maya nutzt, komplexe Materialien baut, Inverse Kinematik, Expressions und Artisan anwendet. Martin, der Kameramann, fordert von uns am Ende eine attraktive Landschaft und gibt uns dann entscheidende Tipps, den Schuhtanz mit guten Licht und guter Kamera in Szene zu setzen. Wir rendern mit Tiefenschärfe und Autofokus.
Während der Schuhtanz ein Projekt ist, bei dem alles unter unserer Kontrolle ist, lassen wir im elften Kapitel die dynamischen Simulationen die Arbeit für uns tun. Wir versuchen, die Bewegung eines fallenden Kegels in einem Realfilm in 3D nachzubauen. Wir schaffen Planetensysteme und setzen Newtonsche Kräfte ein, um sie in Drehung zu versetzen. Wir diskutieren in diesem Zusammenhang ausführlich Gruppen und Abhängigkeiten anderer Art, etwa die verschiedenen Constraints. Wir modellieren einen Bilderrahmen, bestücken ihn mit Pendeln und stoßen eines davon an - alles gerät durcheinander.
Wir lassen die Kugeln der Pendel Partikel ausstoßen - Feuer und Kältedampf - und rendern sie mit Mayas Hardware- und Software-Renderer. Wir setzen die verschieden gerenderten Layer mit Compositing Paketen wie Maya Fusion oder After Effects zusammen.Wir deformieren Soft Bodys mit Kräften und modellieren die Membran eines Kugellautsprechers mit Windkraft.

Das Schlusskapitel ist das Protokoll eines routinemäßigen Animationsjobs: Eine rote Maske soll lippensynchron "Hello World!" sagen. Ich benutze zur Modellierung die vom Wind vormodellierte Membran aus Kapitel 11. "Hello World!" sagt die Stimme von Kathy aus einem meiner Macintoshs. Zur Animation des Munds benutze ich Blend Shape, zur Animation der Augenschlitze Construction History. Vor dem Rendern bekommt die Maske noch mit Hilfe von Maya Fur einen chinesischen Kinnbart. Schließlich eine beschwipste Kamera zu einer Tasse Tee spätnachts...

 

Das Buch beschließt eine kleine, aber feine Liste meiner liebsten Internetseiten und ein paar Buchtipps. Dazu gehören www.highend3D.com, die Newsgroup comp.graphics.apps.alias und Peter Lords und Brian Sibleys exzellentes Charakter-Animationsbuch (mit Lehmpuppen).

Das Inhaltsverzeichnis ist bewusst sehr ausführlich gehalten; Sie werden es zu schätzen wissen. Schlagen Sie mal unter "Lambert, Johann Heinrich" nach!

Alle Szenedateien, Sounds, Shader und Texturen, die in dem Buch vorkommen, finden sich auf der CD-ROM. Zudem eine ganze Reihe von Animationen - die meisten nicht gerendert, sondern Playblasts, also Arbeitsproben. In der Erstausgabe ist ein Fehler mit den Szenedateien entstanden. Sie können die Dateien alle zusammen als ca. 1MB großes, gezipptes File auf der Webpage von Addison-Wesley herunterladen.Wenn Sie Probleme und Anregungen haben, wenden Sie sich bitte an den Verlag: lektoratawl@pearson.de, oder an mich, den Autor: max.schoenherr@uni-koeln.de