Cinema 4D bringt 20.000 PS zum Galoppieren

Caterpillar ist der weltgrößte Hersteller von Baumaschinen, doch auch wenn man mit diesem Begriff zunächst Bagger und Planierraupen verbindet, so finden sich auch gänzlich andere Maschinen im Produktkatalog von Caterpillar: zum Beispiel der 16CM43C – ein Offshore Generator zur Erzeugung von Strom in strukturschwachen Gebieten.

Mit Abmessungen von 12 Metern Länge, 7 Metern Höhe und einer Leistung von ca. 20.000 PS ist der 16CM43C ein maschinelles Schwergewicht, das alle Grenzen sprengt. Eine Maschine, die man nicht einfach so schnell aus dem Lager holt, um sie Kunden zu präsentieren. Deshalb entschloss man sich bei Caterpillar, die Anlage in 3D visualisieren zu lassen. Das Unternehmen beauftragte die Agentur New Communication aus Kiel damit, das Schwergewicht als Computeranimation in Szene zu setzen. Aus Sicherheitsgründen wurde für Agentur-Mitarbeiter Michael Tschernjajew im Hause Caterpillar ein Arbeitsplatz eingerichtet: ein komfortabler PC der allerdings in puncto Grafikkarte ein wenig zu wünschen ließ. Darum wurden die Grafik-intensiven Arbeiten im Anschluss an leistungsfähigen PCs bei New Communication durchgeführt.

Eine besondere Herausforderung bei diesem Projekt war das Ausgangsmaterial: Caterpillar stellte die tatsächlichen Konstruktions-CAD-Daten für die Maschine zur Verfügung. Schon auf dem ersten Blick zeigte sich das man es mit einer gigantischen Maschine zu tun hatte deren Konstruktionsdaten nicht minder titanisch ausfielen. Seine Erfahrungen im Rahmen dieses Projektes fasst Michael Tschernjajew wie folgt zusammen:

„In der Konstruktionsdatei war sprichwörtlich bis hinunter zur letzten Schraube jedes Teil der Maschine enthalten. Ich habe die STP Datei in Rhino geöffnet und von dort aus als FBX exportiert. Das Programm Rhino war gute 10 Stunden mit dieser Aufgabe beschäftigt. Die resultierende FBX Datei war 3,7 GB groß und umfasste mehr als 300.000 Objekte. Ich war wirklich ein wenig schockiert und hatte ernste Bedenken, ob Cinema 4D das meistern kann! Tatsächlich dauerte es auch eine Weile bis Cinema 4D die Datei geöffnet hatte, es klappte jedoch alles ohne Probleme. Der weitere Workflow bestand darin, einzelne Elemente aus der Ausgangs-Datei in eine neue Datei zu kopieren, in der sie sinnvoll gruppiert werden konnten. In der Datei, die ich letztendlich zum Rendern verwenden wollte, sollten sich keine 300.000 Objekte befinden. Es gab eine Vielzahl von Objekten in der Datei, die immer wieder verwendet wurden: Hunderte von Schrauben, Muttern, Unterlegscheiben, Dichtungen und viele weitere Objekte, die ich bei Wiederholung als Instanzen oder MoGraph Clone deutlich speichereffizienter erzeugen und verwenden konnte. Da der Kunde das Modell auch weiterhin verwenden wollte, um möglicherweise Cut-Trough Illustrationen zu erstellen, musste beim Umstrukturieren des Innenlebens der Maschine peinlichst genau darauf geachtet werden, keine Veränderungen vorzunehmen, die im Rahmen solcher Renderings zu sehen sein würden.

Eine wertvolle Hilfe, um die Datei auf eine vernünftige Größe zu reduzieren, war der Polygonreducer, der seit der R19 zu Cinema 4D gehört. Ohne ihn wäre es sehr schwer geworden, die Szene über die Optimierung auf Objektebene hinaus in der Größe zu reduzieren. Einige Teile in der Szene waren wirklich sehr umfangreich und ich wendete bei diesen Teilen einen Workflow mit XRefs an. Auf diese Art und Weise war es möglich, manche Teile in der Szene zu halten und wenn sie in einem Shot nicht sichtbar waren, konnte ich sie einfach ausschalten. So kam ich nie in die Verlegenheit, dass irgendwelche Teile nicht in der Szene enthalten gewesen wären, falls sie benötigt worden wären. Ich habe sie gegebenenfalls einfach nur ausgeschaltet und im anderen Fall wieder eingeschaltet. Das war wichtig, da ein Team von Caterpillar das Modell am Ende auf seine Vollständigkeit kontrollierte.

Danach wurden die Materialien für die Maschine definiert: bemaltes Metall, Aluminium, Gusseisen und spezielle Materialien wie Gummi, Plastik und nicht zu vergessen das charakteristische Caterpillar-Gelb.

Als Modell und Materialien den Vorstellungen des Kunden entsprachen, legten wir ein einfaches Studiosetup an und definierten eine Beleuchtung, in der die Maschine gut zur Geltung kam und spezielle Punkte von Interesse weiter hervorgehoben wurden. Gerendert wurde in einer 8K-Auflösung und für die Postproduktion erzeugten wir einige Masken, mit denen wir gezielt Korrekturen in Farbe und Kontrast vornehmen konnten.

„Der 16CM43C ist im wahrsten Sinne des Wortes ein Schwergewicht von einer Maschine, aber zum Glück hatte ich mit Cinema 4D ein Werkzeug, mit dem sich selbst solche virtuelle Schwerstarbeit bewältigen lässt“, fasst Michael Tschernjajew seine Erfahrungen an diesem Projekt zusammen.