沿路疾驰的玩具车！Blender几何节点教学

薛山

不知道大家小时候有没有玩过四驱车，现在有不少商场都有专门的四驱车赛道，我们既可以用自己的车，也可以租车来跑圈，每次路過的时候我都会多看几眼，所谓“男人至死是少年”可真是一点不假……那么问题来了，作为Blender小能手，我不禁想问问大家，在Blender里，我们也可以制作这种沿路奔跑的玩具车效果么？

要做四驱车赛车效果，首先要满足车和赛道这两个基本元素，咱们可以简单制作一个玩具车的3D模型，当然，也可在网上下载现成的汽车模型，这个就丰俭由君了，不过建议大家不要找高精度模型，因为咱们的几何节点设计会让玩具车模型大量出现，精度太高会增加预览和渲染硬件开销。

在得到玩具车3D模型后，接下来我们需要设计一个赛道，这个设计很简单，可以利用单顶点不断挤出来获得，完成后记得把赛道转换为曲线，因为在几何节点里我们将利用曲线功能来进行设计，第一步的设计结果如图1所示。

为我们的赛道曲线添加几何节点功能，然后在“组输入”和“组输出”之间添加“圆角曲线”，这个功能可以让曲线的直角边转换为圆弧角，类似于添加了倒角功能，然后通过“曲线转网格”，以曲线直线为轮廓曲线，让曲线的每个点都以线段的形式“扫描”过去，就能形成如图2的效果了，这也就是我们的赛道模型啦。

接下来就需要让我们的玩具车模型在赛道上跑起来啦，基本思路是让一条线段沿着赛道曲线移动，这样我们就能给线段的每一个点赋予车辆模型作为实例，形成车辆随路径疾驰的效果了。

因此我们先要获取曲线的位置信息，因为曲线并不像网格那样，每个点都有位置信息，所以我们要先“采样曲线”，然后把“网格直线”从“网格到点”，这样直线上的每个顶点都独立显示了，然后再通过设置位置，来让这些点都成功放置到曲线上。

这时候你会疑惑，为什么无论我设置多少个“网格直线”的数量，都只能显示一个点呢？这是因为“采样曲线”的系数是一个恒定数，所有的点都被放在了同一个位置，所以我们需要给系数添加“随机值”，这时候你就能看到所有的点均匀分布在直线上了，然后通过一系列的运算，我们就可以得到直线顶点在曲线“赛道”上以些许不同速度奔跑的效果了，具体设置可参考图3。

但这时候还是有一个小问题：所有的点都非常规矩地以“单车道”的形式沿曲线运动，我们如果想要获得更多的“车道”，其实就是为直线每个顶点的位置添加随机值，这时候可以通过噪波纹理来实现。设置思路就是让“采样曲线”的“位置”添加一个“噪波纹理”，具体的设计可以参考图4。

当然，也可以直接“矢量相加”“采样曲线”的法向，并用“矢量乘法”来乘一个随机值，通过调整随机值的正负范围，也能起到相同的效果。

这时候虽然我们的玩具车在赛道上以多车道的形式跑了起来，但问题在于它们没有沿着正确的方向旋转，逻辑上来看，玩具车的旋转值应该与赛道曲线的切向对齐，而正好在“采样曲线”时我们就获得了曲线的切向，因此只需要通过设置“对齐欧拉到矢量”，就能让玩具车的旋转值以切向正确运作了，如果你跟我一样设置了坡道的话，记得要额外再加一个“对齐欧拉到矢量”来调整玩具车对应坡道时的俯仰，具体轴心要参考玩具车模型的轴向来进行设置，当然，全试一遍也能得到正确答案，并不复杂，具体设置可参考图5。

本文所用几何节点一览

从节点的复杂程度不难看出，这次的教学内容其实是有一定难度的，但这也是目前实现这一效果的最佳途径，而且几何节点最大的优点就是超高的调整自由度，我们可以直接修改玩具车的数量、位置、速度，也能在调整赛道曲线时让玩具车的行进方向和车头朝向无缝匹配，这都是传统跟随路径方案比较难以实现的，所以，难是难了点，但值得学！