一笔画出科幻管道模型Blender设计思路解析

薛山

方法一：传统的直观设计

最近可以说是动画电影大丰收，前有《马力欧》，后有《灌篮高手》，而作为一名游戏老玩家来说，水管工马力欧可以说是我最喜欢的角色之一，看完电影我就在想，如果我们能用Blender 来制作一个非常复杂的管道效果，是不是也算一种对经典游戏的致敬呢？在这种想法的驱使下，咱们就来试着做做看吧。

管道的设计其实就是一个可以变换方向的柱体，从传统设计思路来说，用曲线工具画一条曲线，再通过曲线的几何属性来添加倒角，就能得到一条管道的雏形了，如果想要在上面做一些效果，比如管道的出口要略向外挤出，就需要将它转换为网格，再选中想要的区域来进行挤出操作。

但这个方法的坏处是显而易见的，那就是一旦成型就无法再进行修改，没有任何“后悔药”，而如果你想要更进一步地为管道添加细节，比如赛博朋克风格的管道纹理，那就需要在加载表面细分或多分辨率修改器的情况下，进入雕刻模式来绘制，或者使用着色器的置换功能，结合现有的图像纹理在Cycles 渲染器下进行操作，总体来说虽然可行，但并不方便，所以最好的方法依然是使用几何节点。

方法二：纹理工具+几何节点

既然要做可调整且纹理复杂的管道模型，我们首先就需要制作想要的纹理图样，建议大家使用JSplacement 这款免费软件，它可以生成类似PCB 板的复杂纹理，将纹理保存到硬盘之后我们就可以开始Blender 的操作了。

首先是新建一条贝塞尔曲线，在它的几何节点编辑器里添加“曲线转网格”节点，并使用“曲线圆环”作为轮廓曲线，在线框模式下我们可以看到它的顶点分布情况，建议在“曲线转网格”之前再加一个“曲线重采样”，让这个管道柱体的顶点分布趋近于正方形，这样咱们在后续的操作里才会看上去比例正常。

接下来就是为它添加表面细分节点，这一步就是为了增加可操作的顶点数量， 然后我们就要做一个按照JSplacement 生成的纹理，来删除面和挤出面的复杂管道表面模型，但做这一步之前就需要解决一个问题——在几何节点状态下， 默认是没有UV 的，也就是说咱们的纹理图如果是直接放进来，也会因为没有UV 而无法定位坐标，自然无法起到我们想要的作用，所以这就涉及到本次教程最关键的一步：重设UV。

将纹理图拖到几何节点编辑器中， 为它的“ 矢量” 添加一个“ 合并XYZ”， 因为UV 其实就是沿X 和Y轴展开的一个二维面，换句话说就是找到管道的X 和Y 方向，就找到了它的UV，而管道的这两个方向其实很容易找，一个是咱们贝塞尔曲线的长度，另一个则是轮廓曲线，也就是曲线圆环的长度。

理清思路之后，我们就需要使用“捕捉属性”来捕捉贝塞尔曲线和曲线圆环长度值，也就是“样条线参数”的“长度”值，并将它们分别引入到图像纹理“合并XYZ”的X 和Y 上，这时候我们如果通过预览器来进行预览的话，就能看到纹理正确分布在管道上了。这里注意一定要用“长度”而不是“系数”，因为长度是一个固定值，图像纹理默认的的UV 拼接方式是“重复”，所以当我们在编辑模式下修改贝塞尔曲线时，已形成的区域会正常展现不受影响，如果选择“系数”则会拉伸纹理，效果并不相同。

在纹理已经正确使用之后，咱们就可以做很多个性化的操作了，比如结合纹理来删除或分离几何体，将一部分面删掉，再结合“挤出网格”来为表面添加细节，这些都可以结合图像纹理和颜色渐变来完成，只要表面细分的等级足够高，就能得到足够真实的效果，当然，如果你的效果图可以看到管道内部，记得把未挤出的原管道模型删除同样的面之后进行合并，这样就能得到一个视觉质感更出色的复杂管道了。

使用JSplacement生成复杂表面纹理

本文所使用幾何节点编辑器一览

总结 三维设计，思路必须要清晰

按照方法二的设计，最大的好处就是咱们可以任意调整贝塞尔曲线的顶点，所有的表面细节都会跟随生成，可以实现一次设计多次复用的目的。现在回过头去看，其实本期的内容也并不复杂，只需要将设计思路理解透彻，也就是准确将UV重新铺设到管道之上，就能在比较短的时间内完成设计目标，其实B lender的设计过程中有很多类似的情况，大家一定记得要“三思而后行”哦！