建筑也玩隨機(jī)生長(zhǎng)，Blender幾何節(jié)點(diǎn)教學(xué)

薛山

第一步：搭建建筑物的“模塊”

我們的建筑效果簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是“搭積木”，通過(guò)讓X、Y、Z方向的“積木”數(shù)量變化來(lái)形成生長(zhǎng)效果，而且為了增強(qiáng)戲劇化，還需要“積木”有不同的設(shè)計(jì)，而且在生長(zhǎng)過(guò)程中“積木”還會(huì)隨機(jī)變化。為此，我們簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)3個(gè)不同的模塊，如圖1所示。注意，這里需要把它們的尺寸設(shè)置為完全相同，這樣才能方便我們的后續(xù)調(diào)整。

將這3個(gè)模塊新建一個(gè)集合，接下來(lái)我們?cè)匐S便新建一個(gè)物體，然后進(jìn)入它的幾何節(jié)點(diǎn)編輯器，先斷掉組輸入和組輸出的連接，新建一個(gè)柵格并連接到組輸出，這時(shí)候會(huì)看到它自動(dòng)生成了一個(gè)平面，然后再新建一個(gè)點(diǎn)實(shí)例，并選擇3個(gè)模塊的集合，這時(shí)候你會(huì)看到一個(gè)有明顯重疊的模型，這是因?yàn)辄c(diǎn)實(shí)例會(huì)在平面的每一個(gè)頂點(diǎn)上放一個(gè)模塊，這時(shí)候我們的模塊是垂直擺放的，而平面是水平擺放，而且頂點(diǎn)數(shù)量也存在不匹配的情況，所以需要修改柵格的數(shù)據(jù)，這里可以參考圖2所示，首先使用變換來(lái)沿X軸旋轉(zhuǎn)90°，讓平面立起來(lái)，然后再將X、Y尺寸修改為與我們模塊尺寸相同的數(shù)值，并且X、Y頂點(diǎn)都只放2個(gè)，這樣，我們就獲得正確的效果了，這時(shí)候調(diào)整點(diǎn)實(shí)例的隨機(jī)種其實(shí)就能看到模塊在不斷變化了。

第二步：通過(guò)數(shù)學(xué)邏輯來(lái)計(jì)算模塊的增減變化

如果你修改柵格的數(shù)據(jù)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)X、Y尺寸和X、Y頂點(diǎn)的關(guān)聯(lián)并不是那么的簡(jiǎn)單，因?yàn)槲覀兡K的X長(zhǎng)度為1m，所以尺寸X和頂點(diǎn)X的關(guān)系正好是尺寸X+1=頂點(diǎn)X，按照這個(gè)關(guān)系就能實(shí)現(xiàn)X方向的無(wú)縫生長(zhǎng)。而模塊的Y長(zhǎng)度為2，這意味著尺寸Y每增加2m，頂點(diǎn)Y才增加1，所以我們必須準(zhǔn)確按照這個(gè)邏輯來(lái)進(jìn)行設(shè)置，具體的幾何節(jié)點(diǎn)設(shè)置如圖3。

但這時(shí)候你又會(huì)發(fā)現(xiàn)，這面墻的生長(zhǎng)是以中心為原點(diǎn)，而我們希望它以下方某一個(gè)角為原點(diǎn)，要怎樣進(jìn)行修正呢？其實(shí)也很簡(jiǎn)單，只需要再使用一個(gè)變換，讓它在增長(zhǎng)時(shí)不斷位移以實(shí)現(xiàn)某一個(gè)角始終與世界原點(diǎn)對(duì)齊即可，而且這時(shí)候也很容易發(fā)現(xiàn)其實(shí)它的X軸補(bǔ)償值就是X頂點(diǎn)一半的數(shù)量，而Z軸補(bǔ)償值等于Y頂點(diǎn)數(shù)量，所以只需如圖4所示設(shè)置幾何節(jié)點(diǎn)編輯器，就能實(shí)現(xiàn)理想的生長(zhǎng)效果了。

第三步：旋轉(zhuǎn)并調(diào)整其他墻面位置

至此，我們的第一面墻就完成了，但建筑都至少有4個(gè)面，所以我們還需要進(jìn)一步把這第一面墻進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和位置控制，這時(shí)候需要再通過(guò)變換，來(lái)搞定另外的3面墻。首先搞定緊鄰原點(diǎn)的第2面，這一面只需要旋轉(zhuǎn)-90°就能搞定，但還需要將Y縮放設(shè)置為-1，讓“窗戶(hù)”正確朝向外面。

而第3面和第4面也如法炮制，但區(qū)別在于這兩面需要調(diào)整X、Y的位置，而這個(gè)調(diào)整值不難發(fā)現(xiàn)其實(shí)就是X頂點(diǎn)的值，只是有一面是正數(shù)，有一面是負(fù)數(shù)，因?yàn)閹缀喂?jié)點(diǎn)沒(méi)有反向功能，所以需要一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)邏輯進(jìn)行設(shè)置，具體的參數(shù)圖可以參考圖5。

本章小結(jié)

幾何節(jié)點(diǎn)工具需要較強(qiáng)的空間理解能力

作為一款以3D建模為起點(diǎn)的軟件，Blender在這些年實(shí)現(xiàn)了功能模塊的大幅增強(qiáng)，幾何節(jié)點(diǎn)作為最新的功能，很多玩法都還在挖掘的過(guò)程中，本期教程實(shí)現(xiàn)的效果就是一個(gè)比較好的學(xué)習(xí)案例。在學(xué)習(xí)過(guò)程中不難發(fā)現(xiàn)它跟著色器一樣，需要一定的數(shù)學(xué)邏輯思維，但相對(duì)來(lái)說(shuō)更強(qiáng)調(diào)空間理解能力，你需要不斷地發(fā)現(xiàn)參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)，這樣才能不斷地解決問(wèn)題，是一個(gè)很不錯(cuò)的思考能力測(cè)試工具。