3. Einfache Konstruktionen - eine Diesellok - erster Teil


Version 1.2 - 1. Juli 2002

Das erste Ziel

So soll unser erstes Projekt aussehen, wenn es fertig ist:
Rangierlok

Diese Teile müssen wir konstruieren:

  • Fahrgestell
  • 3 Radsätze - Wheels
  • Rahmen - Main
  • Motorverkleidung vorn
  • Motorverkleidung hinten
  • Kabine
  • Dach
  • 2 Pufferbohlen
  • 4 Puffer
  • 4 Lampen

Zur Texturierung (Bemalung) benötigen wir:

Die originalen Bilddateien im Windows-BMP- und im CorelDraw 8.0-Format können zur weiteren Bearbeitung hier heruntergeladen werden.

Jetzt geht's los

Das Fahrgestell konstruieren wir aus einer Box. Eine Box gehört in Gmax zu den sogenannten Standard Primitives. Dazu gehören unter anderem:
  • Box - Rechteck bzw. Quader
  • Sphere - Kugel
  • Cylinder - Zylinder
  • Torus - Ring
  • Plane - Fläche
  • Cone - Konus bzw. Kegel
  • Geo-Sphere - eine Kugel, die geometrisch etwas anders aufgebaut ist, als ein Sphere
  • Tube - Rohr
Im Werkzeugkasten (Bild oben) wählen wir den linken Reiter (Create). In dem darunterliegenden Listenfeld wählen wir Standard Primitives unter Object Type klicken wir auf Box

Es erscheinen die Box-Erstellungsoptionen:
Hier soll bei den Parametern für die Werte:
  • Length Segs
  • Width Segs
  • Height Segs
jeweils der Wert 1 eingetragen sein.
Der Haken in der Checkbox Generate Mapping Coordinates muß gesetzt sein.

Achtung!

Jedesmal, wenn ein neues Objekt erzeugt wird, muß diese Option erneut angewählt werden!

Der Mauszeiger hat sich jetzt zu einem Doppelkreuz verändert.
Wir ziehen im Aufsichtfenster (Top) ein Rechteck auf: Dazu klicken wir im linken oberen Bereich des Fensters, halten die Maustaste gedrückt und ziehen nach unten rechts. Wenn die Gewünschte Größe erreicht ist, lassen wir die Maustaste los.
Es sollte jetzt ungefähr so aussehen:

Jetzt beobachten wir das Vorderansicht-Fenster (Front), während wir die Maus langsam nach oben ziehen. Das Rechteck bekommt seine dritte Dimension. Wenn die Box hoch genug ist, erneut klicken, und die erste Box ist erstellt. Die Farben der Objekte werden von Gmax zufällig verteilt und können daher variieren.

In den Fenstern Top, Front und Left sehen wir das Drahtgittermodell der Box. Im Perspektivfenster sehen wir ein solides Modell.
Wir wollen jetzt die Ansicht der Fenster Top, Front und Left auf solide Darstellung umschalten. Dazu klicken wir mit der rechten Maustaste auf die Schrift Front im Vorderansichtsfenster. Es öffnet sich dieses Menü:

Für die Fenster Top, Front und Left stellen wir in diesem Menü die Werte Smooth and Highlight und Edged Faces ein.
Die Einstellung des Perspektivfensters belassen wir bei Smooth and Highlight

Die Box soll zum Fahrgestell unserer Lok werden. Um die Geometrie zu bearbeiten, müssen wir die Box in ein editierbares Netz - editable Mesh - konvertieren. Dazu muß die Box markiert sein. Ist ein Objekt markiert, ändert sich die Randfarbe (vorausgesetzt, edged Faces ist eingestellt) und in der Werkzeugleiste erscheint der Name des Objekts im Feld Name and Color.
Ist die Box nicht markiert, müssen wir in der Symbolleiste zuerst auf den Auswahlpfeil, dann in einem der vier Fenster auf die Box klicken.
Ist die Box markiert, klicken wir mit der rechten Maustaste auf die Box. Es erscheint das sogenannte Quad-Menü:
Sollte das Menü so aussehen wie hier:
müssen Sie mit den Menüpunkten Customize - Customize User Interface - Quads - Advanced Options - Fonts und Title Fonts die Schriftart umstellen.
Im Quad-Menü wählen Sie jetzt den Menüpunkt Convert to - Editable Mesh

Der Werkzeugkasten auf der rechten Seite zeigt nun die Optionen zum Netz bearbeiten.

Exkurs

Unsere Box, ein Rechteck besteht aus sechs Flächen, den Polygonen (Polygon = Vieleck). Jedes dieser Polygone besteht wiederum aus zwei Dreiecken, den sogenannten Faces. Ein Face ist eine in einer virtuellen 3D-Welt sichtbare Fläche mit der besonderen Eigenschaft, daß man diese Fläche nur aus einer Richtung sehen kann. Diese Richtung wird als die Normalrichtung oder kurz Normale bezeichnet.

Wäre unser Standpunkt innerhalb des Rechtecks (der Box), würden wir die Flächen (Faces) nicht sehen können. Die Box ist also, von innen nach aussen gesehen, durchsichtig.

Ein Face wird beschrieben durch drei Punkte im Raum, die seine Fläche begrenzen. Drei Punkte deshalb, weil es die einzige Möglichkeit ist, immer eine glatte Fläche zu erhalten, egal wo sich die Punkte befinden. Vorausgesetzt, die Punkte sind nicht identisch

Die Punkte werden Vertices genannt (Einzahl Vertex). Die Lage eines Vertex im Raum wird durch drei Koordinaten, X (rechts-links), Y(vorn-hinten) und Z(Höhe) bestimmt

Hat eine Fläche mehr als drei Vertices, sprechen wir nicht mehr von einem Face, sondern von einem Polygon, einem Vieleck.

Alle 3D-Programme arbeiten mit Faces, einige, darunter auch Gmax, auch mit Polygonen. Das erleichtert das Erzeugen von komplexen Oberflächen. Intern wird allerdings immer mit Faces gerechnet, sonst wäre es nicht möglich, bei einem Polygon einen Vertex (Eckpunkt) aus seiner Ebene herauszunehmen.

Im Netz bearbeiten Modus können wir nun die Vertices, Polygone und Faces bearbeiten, verschieben, löschen, erzeugen und anderweitig manipulieren.

Die erzeugte Box ist für Gmax ein Objekt. Zusätzlich zu den Flächen hat ein Objekt noch andere Eigenschaften. Es hat zum Beispiel ein Material, welches Farbe, Aussehen und Beschaffenheit der Oberfläche bestimmt. Außerdem kann ein Objekt an ein anderes Objekt gebunden (gelinkt) sein. Es wäre dann von seinem sogenannten Elternobjekt, dem parent abhängig. Das wäre beispielsweise dann der Fall, wenn ein Radsatz an ein Drehgestell gebunden (gelinkt), ist. Das Drehgestell dreht sich in einer Kurve, und der Radsatz macht die Bewegung mit.

Damit bei einer Animation, und im MSTS haben wir es bei Schienenfahrzeugen immer mit animierten Objekten zu tun, der MSTS weiß, wie die einzelnen Teile bewegt werden müssen, benötigen diese einen Dreh- und Angelpunkt, den sogenannten Pivotpunkt.

Achtung!

Es ist beim Arbeiten mit Gmax für den MSTS wichtig zu wissen, daß der Pivotpunkt im Netz-bearbeiten-Modus nicht verschoben wird. Beim Schieben und Drehen im Objektmodus wird der Pivotpunkt beeinflußt.

Achtung!

Objekte dürfen nur im Netz-bearbeiten-Modus gedreht, verzerrt, skaliert, gespiegelt oder sonstwie in der Form geändert werden. (sogenannte Transformationen, XForm, oder Modifikatoren).


Wir wollen jetzt die erzeugte Box, in die Richtige Größe und Position bringen. Dazu wechseln wir in den Vertex-Modus:.
Die Vertices (Ecken) der Box werden jetzt blau dargestellt:
In der Ansicht Left markieren wir nun alle acht Vertices der Box, indem wir mit gedrückter linker Maustaste einen Rahmen um die Box ziehen und anschließend die Maustaste loslassen. Die Vertices sind ausgewählt und erscheinen nun in roter Farbe. Außerdem sehen wir drei Pfeile, die die Ausrichtung des Objekts in der Welt anzeigen. Diese Ausrichtung stimmt nicht mit der Ausrichtung der Welt überein. Das stört aber im Moment nicht.

Als Nächstes klicken wir in der Symbolleiste den Knopf Objekt auswählen und verschieben (Kreuzpfeil), und um Zentrum der ausgewählten Vertices werden drei Richtungspfeile und ein Ecksymbol angezeigt:

Im Perspektivfenster sind meistens alle drei Pfeile, in den anderen Fenstern nur jeweils zwei der Pfeile sichtbar. Wenn wir den Mauszeiger auf einen Pfeil im aktiven Fenster (weiß eingerahmt) bewegen, ändert er seine Form zu einem Kreuzpfeil. Jetzt können wir die Vertices, und damit die Flächen, die dazugehören, in der Ebene, die der Pfeil anzeigt, verschieben.

Wird der Mauszeiger über die kleine gelbe Ecke geführt, lassen sich die Vertices in beide Richtungen zugleich verschieben.

Achtung!

Wenn man in ein anderes Fenster klickt, oder in einen Fensterbereich, an dem kein Kreuzpfeil erscheint, wird die Auswahl der Vertices wieder aufgehoben.

Versuchen Sie nun, die Box in die Mitte der Fenster zu verschieben. Dabei können Sie sich an den etwas dickeren, schwarzen Mittellinien orientieren. Das Ergebnis sollte dann etwa so aussehen:


Bevor wir nun den Vertices die exakten Werte zuweisen, müssen wir Gmax sagen, daß er in Metern rechnen soll. Dazu öffnen wir über das Menü das Dialogfenster customize-preferences

Hier vergewissern wir uns, ob bei System Unit Scale auch 1 Unit ist gleich 1 Meter eingetragen ist. Wenn nicht, nehmen wir diesen Eintrag vor. Dies ist notwendig, damit unsere Objekte in der MSTS-Welt auch die richtige Größe haben.

Zu den Ansichten

Wenn wir ein Fahrzeug für den MSTS bauen, zeigt im Fenster Left die Fahrzeugfront nach links. Im Top Fenster (Aufsicht) zeigt die Fahrzeugfront nach oben. Im Fenster Front sehen wir auf die Rückseite (!) des Fahrzeugs.

Das Fahrgestell, zu dem wir die Box machen, hat eine Länge (Y.Richtung) von 9 Metern, eine Breite (X-Richtung) von 1,3 Metern und eine Höhe (Z-Richtung) von 1 Meter. Es steht mittig im Raum in einer Höhe von 0,5 Meter über Null. Null entspricht der Schienenoberkante (SOK) im MSTS.

Wir markieren jetzt in der Seitenansicht Left die oberen Vertices der Box

In der Top Ansicht und der Perspektivansicht sehen wir, daß auch die hinteren Vertices mit ausgewählt wurden. Damit wir die genauen Positionswerte der Vertices eingeben können, müssen wir das Transform-Type-In Fenster öffnen, indem wir mit der rechten Maustaste auf das Verschieben-Symbol (Kreuzpfeil) klicken:

Markiert sind die oberen Vertices. In das Eingabefeld Absolute World Z tragen wir den Wert 1,5 ein und drücken Enter.
Die Oberkante der Box verschiebt sich auf 1,5 Meter über Null.

Wir markieren und tragen ein wie folgt:

  • Die unteren Vertices auf Z 0,5 Meter
  • Die vorderen Vertices auf Y 4,5 Meter (in der Top Ansicht auswählen)
  • Die hinteren Vertices auf Y -4,5 Meter (in der Top Ansicht auswählen)
  • Die rechten Vertices (in der Front Ansicht rechts) auf X 0,65 Meter
  • Die linken Vertices (in der Front Ansicht links) auf X -0,65 Meter

Möglicherweise ist die Box jetzt winzig klein geworden. Deshalb müssen wir sie heranzoomen. Dafür haben wir die Ansichtssteuerung:


Mit dem rechten oberen Symbol (nötigenfalls zwei,-dreimal klicken) werden alle Objekte in alle Fenster eingepaßt. Mit dem Symbol darunter (zwei Quadrate und ein Pfeil) kann das aktive Fenster in den Vollbildmodus und zurück geschaltet werden. Das geht auch mit der Taste W.

Als nächstes müssen wir die Vorderkanten des Fahrgestells etwas nach unten abschrägen. Dazu markieren wir die unteren linken Vertices in der Seitenansicht (Left) und tragen in das Transform-Type-In Fenster einen Y-Wert von 3,75 ein. Mit den rechten Vertices verfahren wir genauso, nur tragen wir hier -3,75 ein. Das Ergebnis sollte dann so aussehen:

In der Werkzeugleiste tragen wir als Namen "Fahrgestell" ein und deaktivieren den Vertex Modus.

Damit das Fahrgestell später auch im MSTS am richtigen Ort plaziert wird, müssen wir noch den Pivotpunkt auf Null setzen. Dazu markieren wir das Fahrgestell und öffnen das Hierarchie Werkzeug:
Hier klicken wir zuerst auf Pivot, dann Affect Pivot only...
...und dann auf Center to Object und Align to World

Bei genauerem Hinsehen, werden wir feststellen, daß der Pivotpunkt zwar in der Mitte des Objekts, aber nicht in der Mitte unseres Welt-Koordinatensystems ist. Würden wir das Fahrgestell so in den MSTS exportieren, würde es halb im Boden versinken, da der Pivotpunkt genau auf der Schienenoberkante liegen muss.

Achtung!

Das gilt für alle Pivotpunkte, mit Ausnahme der Wheels (Radsätze).

Um den Pivotpunkt auf die richtige Höhe zu setzen, klicken wir mit der rechten Maustaste auf das Verschiebewerkzeug (Kreuzpfeil in der Standard-symbolleiste) und sehen wieder das Transform-Type-In Fenster. Die angegebene Höhe (Z-Wert) müßte noch 1 Meter betragen:


Die Absolute World X-, Y- und Z- Werte müssen alle auf Null gesetzt werden. (Bei X und Y müßte das bereits der Fall sein). Der Pivotpunkt sieht dann so aus:


Anschließend Affect Pivot only wieder abwählen. Später wird das Fahrgestell noch eine Textur bekommen.

Damit wäre das Fahrgestell vorläufig fertig.

Im Trainsimulator Trainset-Ordner erstellen wir einen Ordner mit dem Namen gtd1, so wird die Lok dann heißen. Die Datei wird in dieses Verzeichnis mit dem Namen gtd1_01.gmax gespeichert.

zurück zum Inhaltsverzeichnis

zum 2. Teil