一筆畫出科幻管道模型Blender設(shè)計思路解析

薛山

方法一：傳統(tǒng)的直觀設(shè)計

最近可以說是動畫電影大豐收，前有《馬力歐》，后有《灌籃高手》，而作為一名游戲老玩家來說，水管工馬力歐可以說是我最喜歡的角色之一，看完電影我就在想，如果我們能用Blender 來制作一個非常復(fù)雜的管道效果，是不是也算一種對經(jīng)典游戲的致敬呢？在這種想法的驅(qū)使下，咱們就來試著做做看吧。

管道的設(shè)計其實就是一個可以變換方向的柱體，從傳統(tǒng)設(shè)計思路來說，用曲線工具畫一條曲線，再通過曲線的幾何屬性來添加倒角，就能得到一條管道的雛形了，如果想要在上面做一些效果，比如管道的出口要略向外擠出，就需要將它轉(zhuǎn)換為網(wǎng)格，再選中想要的區(qū)域來進行擠出操作。

但這個方法的壞處是顯而易見的，那就是一旦成型就無法再進行修改，沒有任何“后悔藥”，而如果你想要更進一步地為管道添加細(xì)節(jié)，比如賽博朋克風(fēng)格的管道紋理，那就需要在加載表面細(xì)分或多分辨率修改器的情況下，進入雕刻模式來繪制，或者使用著色器的置換功能，結(jié)合現(xiàn)有的圖像紋理在Cycles 渲染器下進行操作，總體來說雖然可行，但并不方便，所以最好的方法依然是使用幾何節(jié)點。

方法二：紋理工具+幾何節(jié)點

既然要做可調(diào)整且紋理復(fù)雜的管道模型，我們首先就需要制作想要的紋理圖樣，建議大家使用JSplacement 這款免費軟件，它可以生成類似PCB 板的復(fù)雜紋理，將紋理保存到硬盤之后我們就可以開始Blender 的操作了。

首先是新建一條貝塞爾曲線，在它的幾何節(jié)點編輯器里添加“曲線轉(zhuǎn)網(wǎng)格”節(jié)點，并使用“曲線圓環(huán)”作為輪廓曲線，在線框模式下我們可以看到它的頂點分布情況，建議在“曲線轉(zhuǎn)網(wǎng)格”之前再加一個“曲線重采樣”，讓這個管道柱體的頂點分布趨近于正方形，這樣咱們在后續(xù)的操作里才會看上去比例正常。

接下來就是為它添加表面細(xì)分節(jié)點，這一步就是為了增加可操作的頂點數(shù)量， 然后我們就要做一個按照J(rèn)Splacement 生成的紋理，來刪除面和擠出面的復(fù)雜管道表面模型，但做這一步之前就需要解決一個問題——在幾何節(jié)點狀態(tài)下， 默認(rèn)是沒有UV 的，也就是說咱們的紋理圖如果是直接放進來，也會因為沒有UV 而無法定位坐標(biāo)，自然無法起到我們想要的作用，所以這就涉及到本次教程最關(guān)鍵的一步：重設(shè)UV。

將紋理圖拖到幾何節(jié)點編輯器中， 為它的“ 矢量” 添加一個“ 合并XYZ”， 因為UV 其實就是沿X 和Y軸展開的一個二維面，換句話說就是找到管道的X 和Y 方向，就找到了它的UV，而管道的這兩個方向其實很容易找，一個是咱們貝塞爾曲線的長度，另一個則是輪廓曲線，也就是曲線圓環(huán)的長度。

理清思路之后，我們就需要使用“捕捉屬性”來捕捉貝塞爾曲線和曲線圓環(huán)長度值，也就是“樣條線參數(shù)”的“長度”值，并將它們分別引入到圖像紋理“合并XYZ”的X 和Y 上，這時候我們?nèi)绻ㄟ^預(yù)覽器來進行預(yù)覽的話，就能看到紋理正確分布在管道上了。這里注意一定要用“長度”而不是“系數(shù)”，因為長度是一個固定值，圖像紋理默認(rèn)的的UV 拼接方式是“重復(fù)”，所以當(dāng)我們在編輯模式下修改貝塞爾曲線時，已形成的區(qū)域會正常展現(xiàn)不受影響，如果選擇“系數(shù)”則會拉伸紋理，效果并不相同。

在紋理已經(jīng)正確使用之后，咱們就可以做很多個性化的操作了，比如結(jié)合紋理來刪除或分離幾何體，將一部分面刪掉，再結(jié)合“擠出網(wǎng)格”來為表面添加細(xì)節(jié)，這些都可以結(jié)合圖像紋理和顏色漸變來完成，只要表面細(xì)分的等級足夠高，就能得到足夠真實的效果，當(dāng)然，如果你的效果圖可以看到管道內(nèi)部，記得把未擠出的原管道模型刪除同樣的面之后進行合并，這樣就能得到一個視覺質(zhì)感更出色的復(fù)雜管道了。

使用JSplacement生成復(fù)雜表面紋理

本文所使用幾何節(jié)點編輯器一覽

總結(jié) 三維設(shè)計，思路必須要清晰

按照方法二的設(shè)計，最大的好處就是咱們可以任意調(diào)整貝塞爾曲線的頂點，所有的表面細(xì)節(jié)都會跟隨生成，可以實現(xiàn)一次設(shè)計多次復(fù)用的目的。現(xiàn)在回過頭去看，其實本期的內(nèi)容也并不復(fù)雜，只需要將設(shè)計思路理解透徹，也就是準(zhǔn)確將UV重新鋪設(shè)到管道之上，就能在比較短的時間內(nèi)完成設(shè)計目標(biāo)，其實B lender的設(shè)計過程中有很多類似的情況，大家一定記得要“三思而后行”哦！