為冬日加點(diǎn)溫暖Blender幾何節(jié)點(diǎn)針織效果教學(xué)

薛山

一晃又一年，2022年最后一期Blender教程也和大家如約而至。對于在冬天仍需要四處奔波的打工人來說，溫暖的感覺無疑是難能可貴的，雖然咱們的學(xué)習(xí)過程中，只有頭腦風(fēng)暴這一種方式可能讓你的情緒躁動起來，但至少在視覺上，Blender能夠做一些看上去很溫暖的特效，比如今天咱們要聊的針織效果，就是在物體上添加一層織物，而且是以逐步縫制的效果來呈現(xiàn)！

本期所使用的針織效果其實(shí)是分成兩個部分的，第一是已經(jīng)有“針織線”完整覆蓋的物體，第二則是四面八方擴(kuò)散的針織線，通過控制物體表面區(qū)域，讓針織線看上去逐漸縫制到物體上，所以其實(shí)嚴(yán)格來說這就是一個視覺上的取巧而已。

有了這個基本思路，咱們就可以開始嘗試制作了，為了方便演示，本文就直接使用最簡單的棱角球來制作吧，棱角球的優(yōu)點(diǎn)就是它的頂點(diǎn)分布本身就是以三角形為主，如果使用經(jīng)緯球就需要重新三角化，相當(dāng)于要多一個步驟。接下來我們新建另一個棱角球或經(jīng)緯球，將其作為“網(wǎng)格布爾”的“網(wǎng)格2”，也就是減數(shù)（后文簡稱“減數(shù)球”），和咱們原來的棱角球（后文簡稱“針織球”）相減，這樣就能得到一個被減掉一部分的半球體，這就是咱們今天“縫制完成”的物體了，這時候只需要先將它轉(zhuǎn)換為曲線，再從曲線轉(zhuǎn)換會網(wǎng)格，并以曲線圓環(huán)作為輪廓，就能得到一個隨減數(shù)球位置變化而形狀跟隨變化的針織球了。

通過網(wǎng)格布爾可以得到針織效果的基礎(chǔ)形態(tài)

雖然現(xiàn)在我們有了一個針織效果消失和呈現(xiàn)的控制方式，但針織的過程卻完全沒有表現(xiàn)，所以我們還需要繼續(xù)進(jìn)行制作，這個步驟最重要的，就是在針織球上找到一個會跟隨減數(shù)球位置變化而變化的區(qū)域，然后讓咱們的針織線可以布局其上。

為了找到這個過渡區(qū)域，咱們需要使用“幾何接近”節(jié)點(diǎn)，這個節(jié)點(diǎn)的功能就是判斷兩個網(wǎng)格物體之間的位置和距離，既然我們要的是跟隨變化范圍，那么顯然就是以距離值為參考，然后通過“分離幾何體”將針織球和減數(shù)球相交的部分給分離出來。但注意，這里一定要使用“映射范圍”來調(diào)整距離值，否則不會得到任何想要的結(jié)果。

如果設(shè)置正確，那我們就可以在針織球上得到一個跟隨減數(shù)球位置變化的交界過渡區(qū)域了，這個區(qū)域的作用就是生成最關(guān)鍵的針織過程效果。

選定了兩個球體的交界區(qū)域后，就能得到針織線飛梭的效果了

在得到過渡區(qū)域后，咱們就可以通過“分布點(diǎn)于面上”、“實(shí)例化于點(diǎn)上”來分布針織線了，為了表現(xiàn)出線材隨機(jī)扭曲彎折的效果，這里可以使用曲線直線來作為實(shí)例，但此時所有曲線直線都是筆直朝上的，因此我們要引入一個“對齊歐拉至矢量”，將“分布點(diǎn)于面上”的法向連接到它的矢量，再連接到“實(shí)例化于點(diǎn)上”的旋轉(zhuǎn)值，調(diào)整為Z軸對齊，就能實(shí)現(xiàn)所有曲線直線沿針織球法向排列的效果了。完成后記得要“實(shí)現(xiàn)實(shí)例”，否則這些曲線直線依然會是實(shí)例，而不是可以調(diào)整頂點(diǎn)位置的曲線。

接下來就是利用“曲線重采樣”來讓曲線直線有更多的頂點(diǎn)，數(shù)值大家可以自行斟酌，最重要的是利用“設(shè)置位置”來連接噪波紋理為這些曲線直線的頂點(diǎn)位置賦予隨機(jī)值，在這里為了讓針織線的根部穩(wěn)定在針織球上，我們可以通過為“設(shè)置位置”的選中項(xiàng)設(shè)置“端點(diǎn)選擇”來進(jìn)行限制，簡單來說這個節(jié)點(diǎn)就是讓某些頂點(diǎn)的位置不受影響，比如針織線的根部，但設(shè)置的數(shù)值和“曲線重采樣”的數(shù)值是相關(guān)的，大家可以自行摸索一下。

當(dāng)我們設(shè)置完成后，拖動減數(shù)球就會看到針織線隨之移動并進(jìn)行縫制了，這時候我們需要把最原始的棱角球、針織球和第三步制作的針織線縫制效果全部合并幾何，至此，幾何節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)部分也就完成了。最后一步就是為球體和針織線賦予不同的材質(zhì)，然后設(shè)置好環(huán)境照明，就能得到本次教程的最終效果啦。

將所有制作完成的幾何節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合并，就能得到我們想要的效果

結(jié)合著色器設(shè)計(jì)后的最終效果

幾何節(jié)點(diǎn)的使用方式其實(shí)就是編程的另一種形式，它在很多時候?qū)壿嬎季S理性需求要遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)3D建模的感性直覺，針織效果的實(shí)現(xiàn)方式其實(shí)有很多，咱們本期限于篇幅，就給大家介紹了這樣一種視覺上討巧的方案，但考慮到很多時候觀看者并不會注意到那么多細(xì)節(jié)，尤其是你不需要給特寫鏡頭的情況下，本期的設(shè)計(jì)方案是最快速方便的。當(dāng)然，如果你不擅長幾何節(jié)點(diǎn)，其實(shí)通過建模+修改器也能實(shí)現(xiàn)類似的效果，感興趣的朋友也可以自己探究一番，Blender總體來說是一款難度并不高的設(shè)計(jì)軟件，只要找對思路，條條大路通羅馬。