Animationen in Blender erstellen

Blender ist eine kostenlose 3D-Grafiksoftware, die Modellierung, Animation, Rendern und Videobearbeitung abdeckt. Sie können vorhandene 3D-Modell importieren, gewünschten Teile animieren, die Animation rendern lassen und dann das Video weiterbearbeiten.

Blender nutzt 2 Render-Engines: Cycles und Eevee.

Cycles erstellt möglichst physikalisch korrekte Ergebnisse und benötigt dadurch mitunter mehrere Stunden für das Rendern einer Animation.

Eevee optimiert die Bearbeitungszeit und liefert dadurch physikalisch weniger akkurate Ergebnisse, die dennoch eine hohe Qualität besitzen können. Da in der Technischen Dokumentation stilisierte Darstellungen häufig bevorzugt werden, kann Eevee hier von großem Nutzen sein.

In diesem Artikel lernen Sie, wie Sie Animationen in Blender mit Eevee erstellen können. Sie beginnen mit einem importierten 3D-Modell und exportieren am Schluss ein fertiges Video, das Sie an beliebiger Stelle weiterverwenden können. Grundlegende Kenntnisse über Blender und dessen Benutzeroberfläche sind erforderlich. Dieser Artikel bezieht sich dabei auf die englische Benutzeroberfläche von Blender ab Version 3.0.0.

Zu Beginn: Importieren und Organisieren

Wenn Sie eine Animation für ein Produkt erstellen, erhalten Sie in der Regel ein 3D-CAD-Modell, beispielsweise im STEP-Format. Blender kann diese Formate nicht selbst importieren. In einem ersten Schritt müssen Sie daher Ihre vorhandene Datei in ein Format konvertieren, das Blender importieren kann.
Geeignete Dateiformate für Blender sind zum Beispiel:

• Collada (.dae)
• FBX (.fbx)
• Stanford (.ply)
• Wavefront (.obj)
• Stl (.stl)

Bei der Konvertierung wird das 3D-CAD-Modell tesselliert. Das heißt, ein zuvor beispielsweise durch Boundary Representation definiertes Objekt wird in ein Netz aus Polygonen umgewandelt.

Dieses Polygon-Netz sollte genügend Polygone haben, um das Objekt genau genug abzubilden. Zu viele Polygone können sich allerdings nachteilig auf die Rechenzeit auswirken. Die optimale Zahl hängt vom Objekt ab und kann etwas Probieren erfordern.

Wenn Sie das 3D-Modell erfolgreich importiert haben, dann betrachten Sie die Hierarchie aller Komponenten im Outliner von Blender. Die Hierarchie, die Sie hier sehen, hängt sowohl von der ursprünglichen CAD-Datei ab als auch von den Einstellungen, die Sie bei der Konvertierung festlegen. Sie können die Hierarchie nun bereinigen und umorganisieren. Löschen Sie Komponenten, die Sie nicht benötigen und gruppieren Sie solche, die Sie zusammen bewegen möchten, indem Sie ihnen ein Empty-Element oder ein anderes, übergeordnetes Objekt als Eltern-Element zuweisen. Behalten Sie an dieser Stelle immer die Komponenten im Blick, die Sie später animieren möchten. Bei einer sehr komplexen Animation kann es hilfreich sein, ein Storyboard zu erstellen, um den Überblick zu behalten.

Materialien zuweisen

Im nächsten Schritt weisen Sie allen Komponenten Ihres Modells Materialien zu. Je nachdem welche Komponenten Sie animieren wollen und wie Sie diese animieren wollen, werden Sie jeder Komponente oder Gruppe von Komponenten, die Sie separat animieren möchten, separate Materialien zuweisen müssen. In Ihrer importierten Datei können Komponenten bereits Materialien zugewiesen sein. Um zunächst ein einheitliches Aussehen zu erreichen, können Sie allen Komponenten auf einmal dasselbe Material zuweisen: Im Menü des 3D Viewport wählen Sie Select > Select all by Type > Mesh. Erstellen Sie jetzt ein neues Material im Material-Tab des Properties-Editors. Standardmäßig verwendet Blender für neue Materialien einen einfachen Principled BSDF-Shader, den Eevee in Echtzeit im Viewport darstellen kann. Um dieses Material allen ausgewählten Objekten zuzuweisen, wählen Sie im Menü des 3D Viewport: Object > Link/Transfer Data > Link Materials oder drücken Sie Strg + L und wählen Sie Link Materials.

Wenn Sie Komponenten durch unterschiedliche Farben hervorheben oder wenn Sie sie während der Animation ein- und ausblenden möchten, dann müssen Sie jeder dieser Komponenten separate Materialien zuweisen. Nachdem Sie allen Objekten ein Standard-Material zugewiesen haben, können Sie neue Materialien sehr einfach erstellen, indem Sie im Material-Tab des Properties-Editors die New Material-Schaltfläche klicken. Dadurch erzeugen Sie eine Kopie des Standard-Materials, die Sie entsprechend anpassen können.

Wenn Sie eine Komponente zum Beispiel zum Beginn der Animation einblenden und später durch eine Farbe hervorheben lassen möchten, dann könnten Sie 3 Principled BSDF-Shader anlegen und diese durch Mix-Shader kombinieren. Ein Principled BSDF-Shader hätte dabei die Standard-Farbe, der zweite wäre transparent, indem sein Alpha-Wert auf 0 gesetzt wird. Der dritte Principled BSDF-Shader hätte die Farbe, die Sie zum Hervorheben nutzen möchten. Shader 1 und 2 würden dann durch einen Mix-Shader kombiniert. Die Ausgabe dieses Mix-Shaders würden dann mit Shader 3 mit Hilfe eines weiteren Mix-Shaders kombiniert. Sie können dann die Fac-Werte der beiden Mix-Shader nutzen, um Transparenz und Hervorhebung getrennt zu animieren. Um sicherzustellen, dass Transparenz in Eevee korrekt dargestellt wird, stellen im Material-Tab des Properties-Editors unter Settings den Blend Mode auf Alpha Hashed oder Alpha Blend.

Die Animation planen

Nachdem Sie Ihr Modell mit allen nötigen Materialien versehen haben, können Sie mit der Planung der einzelnen Sequenzen der Animation beginnen. Dies hängt erneut von der Art Ihrer Animation ab. Nehmen wir an, Sie möchten den Zusammenbau Ihres Modells animieren. Sie müssten dann Gruppen von Aktionen in verschiedenen Bereichen des Modells zeigen, zum Beispiel das Anbringen einer Abdeckung auf der linken Seite oder den Anschluss eines Schlauchs auf der rechten Seite. Jede Gruppe von Aktionen und jeder gezeigte Bereich stellt eine eigene Sequenz in der Animation dar. Zwischen diesen Sequenzen können entweder harte Schnitte oder weiche Übergänge liegen, in denen die Kamera zum nächsten Bereich schwenkt.

Am besten planen Sie alle Sequenzen im Voraus mit einem Storyboard. Dadurch können Sie nicht nur auflisten, was Sie zeigen möchten, sondern auch aus welcher Perspektive Sie es darstellen wollen. Falls bereits eine ausformulierte Schritt-für-Schritt-Anleitung der Arbeit, die Sie animieren möchten, existiert, dann können Sie sich an den einzelnen Schritten orientieren. In der Regel werden diese Schritte bereits in separate Aktionen aufgeteilt sein, die einzelnen Sequenzen entsprechen. Sobald Sie einen Überblick über alle Sequenzen haben, können Sie deren Dauer abschätzen und mit der Planung in Blender anfangen.

Beginnen Sie damit, die Gesamtdauer der Animation festzulegen. Dazu wählen Sie zunächst eine Bildrate bzw. Framerate im Output-Tab des Properties-Editors unter Format > Frame Rate. Eine Sekunde Ihrer Animation enthält dann die Anzahl Frames, die Sie in diesem Nummernfeld festlegen. 30 fps ist ein üblicher Wert, Sie können aber auch 60 fps wählen, falls Sie eine besonders flüssige Animation wünschen. Bedenken Sie allerdings, dass eine Animation mit höherer Framerate mehr Zeit zum Rendern benötigt.

Wählen Sie als Nächstes unter Frame Range einen Wert für Frame Start und End. Diese Werte legen den Beginn und das Ende der Animation fest. Den Beginn können Sie in der Regel bei 1 belassen. Das Ende errechnet sich aus der geschätzten Länge der Animation in Sekunden multipliziert mit der Framerate, die Sie zuvor festgelegt haben. Sie können diesen Wert später noch anpassen.

Jetzt können Sie damit beginnen, Marker im Timeline-Editor zu platzieren, um den Anfang der einzelnen Sequenzen der Animation zu kennzeichnen und die Zeitleiste zu strukturieren. Platzieren Sie dafür den Abspielkopf auf dem Frame, an dem eine neue Sequenz beginnt. Im Menü des Timeline-Editors wählen Sie Marker > Add Marker, um einen Marker an dieser Stelle einzufügen. Wählen Sie Marker > Rename Marker, um dem Marker einen Namen zu geben, der der Sequenz entspricht. Auf diese Weise können Sie die gesamte Animation im Timeline-Editor planen. Auch hier müssen Sie noch keine endgültigen Entscheidungen treffen. Sie können die Platzierung der Marker später noch anpassen. Standardmäßig stellt die Zeitleiste die Zeit durch die Nummer der Frames in der Kopfleiste dar. Um zur Darstellung in Sekunden zu wechseln, wählen Sie im Menü View > Show Seconds.

Objekte mit Keyframes animieren

In Blender animieren Sie Objekte, indem Sie Keyframes an verschiedenen Stellen in der Zeitleiste platzieren. Blender wird dann den Übergang zwischen diesen Keyframes automatisch interpolieren. Einen Keyframe platzieren bedeutet, dass Sie den Wert für eine bestimmte Eigenschaft für einen bestimmten Frame in der Zeitleiste festlegen. Zum Beispiel könnten Sie die horizontale Position X eines Objekts bei Frame 1 auf den Wert 0 festlegen und bei Frame 60 auf den Wert 10. Blender würde dann die Bewegung von der Position X=0 zur Position X=10 innerhalb einer Zeitspanne von 60 Frames interpolieren. Bei einer Framerate von 30 fps würde sich das Objekt so um 10 Einheiten in 2 Sekunden bewegen.

Blender ermöglicht es, für nahezu alle Nummernfelder der Benutzeroberfläche Keyframes zu setzen. Um einen Keyframe zu setzen, geben Sie zunächst einfach den gewünschten Wert in das Nummernfeld ein. Klicken Sie dann mit der rechten Maustaste auf das Nummernfeld und wählen Sie aus dem Kontextmenü Insert Keyframes oder Insert Single Keyframe. Der Befehl Insert Keyframes setzt Keyframes für eine Gruppe von Nummernfeldern wie zum Beispiel die 3 Positionsachsen. Insert Single Keyframe wird hingegen immer nur einen Keyframe für ein einzelnes Nummernfeld setzen. Sobald Sie einen Keyframe gesetzt haben, wird sich die Farbe des Nummernfeldes ändern. Wenn das Nummernfeld gelb gefärbt ist, dann heißt das, dass für dieses Nummernfeld und für den aktuellen Frame, an dem sich der Abspielkopf befindet, ein Keyframe gesetzt ist. Ist das Nummernfeld grün gefärbt, dann bedeutet dies, dass ein Keyframe für dieses Nummernfeld gesetzt ist, allerdings nicht am aktuellen Frame. Im Timeline-Editor werden alle Keyframes für das ausgewählte Objekt durch Rauten dargestellt. Sie können den Wert eines Keyframes jederzeit anpassen, indem Sie ihn mit dem Befehl Replace Keyframe überschreiben. Wenn Sie die Position eines Keyframes in der Zeitleiste ändern möchten, dann können Sie entweder einen neuen Keyframe an der neuen Position einfügen und den alten mit dem Befehl Delete Keyframes entfernen oder Sie wählen den Keyframe in der Zeitleiste aus und ziehen ihn mit der linken Maustaste an die gewünschte Stelle.

Um den Zusammenbau eines Objekts zu animieren, werden Sie in der Regel Keyframes für die Position und die Rotation festlegen. Wie oben bereits erwähnt können Sie Keyframes allerdings auch innerhalb eines Materials setzen, um eine Komponente langsam einzublenden. Der Timeline-Editor zeigt hierbei nur eine vereinfachte Übersicht aller platzierten Keyframes. Wenn Sie die Interpolation zwischen den Keyframes genauer festlegen möchten, dann können Sie den Graph Editor nutzen. Der Graph Editor stellt für das ausgewählte Objekt nicht nur die Position der Keyframes dar, sondern auch die Übergänge zwischen Ihnen als Graphen, die Sie manipulieren können.

Kameras aufstellen

Um eine Animation in Blender rendern zu können, muss immer eine Kamera in der Szene existieren. Wie in der echten Welt, legen Kameras in Blender fest, welcher Ausschnitt einer Szene sichtbar sein wird. Kameras können dazu wie jedes andere Objekt im 3D Viewport bewegt und rotiert werden. Zusätzlich können Sie spezifische Einstellungen der Kamera wie die Brennweite im Camera-Tab des Properties-Editors festlegen. Sie können in einer Szene mehrere Kameras platzieren, aber nur eine Kamera kann jeweils die aktive Kamera sein. Die aktive Kamera ist die Kamera, deren Perspektive gerendert wird. Alle anderen Kameras werden beim Rendern ignoriert. Um eine Kamera zur aktiven Kamera zu machen, wählen Sie die gewünschte Kamera aus und klicken Sie dann mit der rechten Maustaste auf die Kamera. Aus dem Kontextmenü wählen Sie Set Active Camera. Ein gefülltes Dreieck über der Kamera zeigt im 3D Viewport an, welche Kamera die aktive ist.

Da die einzelnen Sequenzen Ihrer Animation in der Regel verschiedene Bereichen Ihres Produktes zeigen, muss auch Ihre Kamera ihre Perspektive ändern können. Dazu können Sie entweder die Kamera selbst animieren und sie zum Beginn einer Sequenz jeweils zum nächsten Bereich schwenken lassen. Als Alternative können Sie aber auch mehrere Kameras platzieren und zwischen ihnen mit Schnitten wechseln. Um diesen Effekt zu erzielen, könnten Sie jeweils Teile Ihrer Animation rendern und diese anschließend in einem Videobearbeitungsprogramm zusammenschneiden. Blender erlaubt es aber auch, die aktive Kamera während der Animation automatisch zu wechseln. Dafür werden spezielle Marker im Timeline-Editor platziert. Diese Marker sind mit einer Kamera verknüpft und legen diese Kamera automatisch als aktive Kamera fest, sobald der Abspielkopf den Marker erreicht. Um einen neuen Marker einzufügen und mit einer Kamera zu verknüpfen, wählen Sie die Kamera aus und bewegen Sie den Abspielkopf zum gewünschten Frame. Im Menü des Timeline-Editors wählen Sie dann Marker > Bind Camera to Markers. Der Marker ist durch ein Kamerasymbol gekennzeichnet und erhält den Namen der verknüpften Kamera.

Vorbereitungen vor dem Rendern

Bevor Sie die Animation rendern, sollten Sie sie mehrmals abspielen und sicherstellen, dass alle Komponenten animiert sind und dass die Geschwindigkeit stimmt. Sie können die Animation im Timeline-Editor oder dem Graph Editor abspielen, indem Sie die Leertaste drücken. In der Kopfleiste des Timeline-Editors befinden sich außerdem Steuerelemente zum Abspielen der Animation. Standardmäßig wird Blender versuchen, jeden einzelnen Frame der Animation mit der zuvor eingestellten Framerate abzuspielen. Wenn die Animation sehr komplex ist, kann dies allerdings dazu führen, dass die Wiedergabe verlangsamt wird oder ins Stocken gerät. Dadurch wird es schwierig, einzuschätzen, ob die Animation die richtige Geschwindigkeit hat. Um dies zu korrigieren, wählen Sie in der Kopfleiste des Timeline-Editors Playback > Sync > Frame Dropping. Blender wird nun Frames auslassen, um sicherzustellen, dass die Animation in der richtigen Geschwindigkeit abgespielt wird.

Die Animation muss außerdem korrekt ausgeleuchtet sein. In Eevee gibt es einige Beschränkungen bei der Verwendung von Lichtquellen. Beispielsweise wird sogenanntes Mesh Lighting nicht direkt unterstützt. Damit sind Objekte aus Polygon-Netzen gemeint, denen als Material ein Emission-Shader zugewiesen ist, die also Licht abstrahlen sollen. Solche Objekte werden in Eevee zwar hell leuchtend dargestellt, aber sie werfen kein Licht auf andere Objekte und können eine Szene somit nicht ausleuchten. Um Ihrer Szene zu beleuchten, verwenden Sie daher in Eevee immer Lichtobjekte wie Point oder Area. Im 3D Viewport können Sie diese hinzufügen, indem Sie im Menü Add > Light wählen. Nachdem Sie ein Licht eingefügt haben, können Sie dessen Eigenschaften im Object Properties-Tab des Properties-Editors einstellen. Außerdem können Sie, falls gewünscht, im Render-Tab des Properties-Editors Ambient Occlusion und Bloom aktivieren sowie die Einstellungen für Schatten unter Shadows anpassen.

Als Nächstes legen Sie im Output-Tab des Properties-Editors fest, wie Ihre Animation exportiert wird. Sie können die Auflösung unter Format ändern und einen Ordner für die Ausgabe sowie ein Dateiformat unter Output angeben. Sie können wählen, ob die Animation direkt in ein Videoformat wie AVI exportiert werden soll oder ob jeder einzelne Frame als separate Bilddatei gespeichert werden soll. In der Regel ist es sinnvoller, einzelne Bilddateien zu rendern und diese während der Videobearbeitung zu kombinieren. Sollte Blender während des Renderns nämlich abstürzen, verlieren Sie dadurch keine Dateien und können das Rendern einfach an der Stelle fortsetzen, an der Blender abgebrochen hatte.

Rendern & Videobearbeitung

Um das Rendern zu starten, wählen Sie im obersten Menü von Blender Render > Render Animation. Blender öffnet daraufhin den Image-Editor und zeigt darin den Fortschritt beim Rendern des aktuellen Frames an.

Blender bietet eine integrierte Videobearbeitung, mit der Sie Ihrer Animation ohne zusätzliche Software schneiden können: der Video Sequencer. Wenn Sie den Video Sequencer nutzen möchten, dann haben zwei Möglichkeiten, um Ihre Animation zu rendern. Sie können Ihre Animation entweder zunächst als Einzelbilder rendern lassen und diese Einzelbilder dann in den Video Sequencer importieren oder Sie importieren die Szene, die Ihre Animation enthält, direkt in den Video Sequencer und rendern sie erst nach dem Schneiden.

Szenen sind die höchsten Gruppierungselemente in Blender. Sie enthalten nicht nur sämtliche Objekte, sondern auch alle Einstellungen für die verwendete Render Engine und die Ausgabe. Eine Blender-Datei kann dabei mehrere Szenen enthalten, die jeweils unterschiedliche Objekte enthalten, eine andere Ausgabeauflösung verwenden oder eine andere Render-Engine nutzen.

Rechts in der obersten Kopfzeile von Blender können Sie eine Szene auswählen oder eine neue erstellen. Wenn Sie eine neue Szene mit dem Befehl New erstellen, dann wird Blender eine Szene mit den Standardeinstellungen erstellen. Wenn Sie stattdessen Copy Settings wählen, dann wird eine neue Szene mit den Einstellungen der aktuellen erstellt.

Im Video Sequencer ist es allerdings nicht möglich, die aktuell ausgewählte Szene zu importieren. Wenn Sie die Szene mit Ihrer Animation direkt in den Video Sequencer importieren wollen, müssen Sie daher eine zweite Szene für die Videobearbeitung erstellen und dann die Szene, die Ihre Animation enthält, importieren. Wenn die Szene mit der Animation und die Szene für die Videobearbeitung unterschiedliche Einstellungen verwenden, dann wird Blender die Animation zwar mit den Einstellungen der Animations-Szene rendern, das Video aber anschließend mit den Einstellungen der Szene für die Videobearbeitung exportieren. In der Regel ist es sinnvoll, für beide Szenen die gleichen Einstellungen zu verwenden, es sei denn, Sie möchten aus einem bestimmten Grund unterschiedliche Einstellungen nutzen.

Figure 3: Video Sequencer in Blender

Der Video Sequencer funktioniert ähnlich wie andere Videobearbeitungssoftware. Es gibt einen Vorschaubereich, der das Ergebnis der Bearbeitung abspielt, und eine Zeitleiste mit mehreren Spuren, auf denen Sie Videos, Audiodateien und andere Objekte platzieren können. Um eine Szene zu platzieren, wählen Sie im Menü der Video Sequencer-Zeitleiste Add > Scene > Scene name. Wenn Sie eine Serie von Einzelbildern, die Sie zuvor gerendert haben, importieren möchten, dann wählen Sie Add > Image/Sequence. Wählen Sie im Pop-up-Fenster anschließend alle Einzelbilder aus und klicken Sie auf Add Image Strip. Blender wird alle Einzelbilder automatisch mit einer Dauer von einem Frame als zusammenhängenden Streifen einfügen. Um die Werkzeuge für das Verschieben (Tweak) und Schneiden (Cut) einzublenden, wählen Sie im Menü der Video Sequencer-Zeitleiste View > Toolbar. Mit dem Tweak-Werkzeug können platzierte Elemente verschieben. Mit dem Cut-Werkzeug können Sie Elemente zerschneiden und so in kleinere Segmente aufteilen. Um einen Übergang zu einem Element hinzuzufügen, wählen Sie dieses aus und wählen Sie dann im Menü Add > Fade. In der Sidebar auf der rechten Seite können Sie die Eigenschaften des ausgewählten Elements bearbeiten. Um die Sidebar einzublenden, wählen Sie im Menü View > Sidebar.

Um die geschnittene Animation zu exportieren, wählen Sie im Menü der obersten Kopfzeile von Blender Render > Render Animation. Das Rendern wird dabei länger dauern, wenn Sie die Animation zuvor als Szene und nicht als bereits gerenderte Einzelbilder importiert hatten.

Blender bietet viele weitere Einstellungen für das Modellieren, Animieren und die Videobearbeitung. Die gesamte Benutzeroberfläche ist in englischer Sprache sehr gut im Blender-Handbuch dokumentiert. Sie können das Handbuch im Menü unter Help in der obersten Kopfzeile von Blender aufrufen. Außerdem können Sie eine kontextsensitive Hilfe aufrufen, indem Sie über einem Nummernfeld die F1-Taste drücken.

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