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Sverchok中的Bloom Spheres

2015年9月9日星期三

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约翰·埃德马克(John Edmark)关于他所谓的绽放球体的这些视频激发了我在Sverchok尝试类似的东西。Edmark设计的3D打印形式在频闪灯下旋转时会出现移动和扭曲。

它可以生成以相同方式工作的计算机动画。Mangakid已经取得了一定的Blender动画基于Edmark的工作。可以在此stackoverflow问题和答案中找到用于mangakid动画的Python代码片段。

在Sverchok中处理bloom球的第一个阶段是编写一个脚本节点来生成基本网格结构,这是基于绽放的基础。Edmark将此描述为:

首先,将一组点一次一个地放置在圆柱形布置中。每个点从前一点开始围绕圆柱轴放置137.5º,并且稍微抬起一点......

下一步是通过将点投射到球体的中心点,将每个点投影到球体的表面上......

这些点与线连接以形成四边形网格。

这最好用球坐标计算出来。

黄金角度\(g\) $$ \begin{align} g=\pi (3-\sqrt{5}) &= 2.399963... \textrm{ radians}\ &= 137.507...^{\circ} \end{align} $$

球体的半径是\(r_0\)\(z_h\)是“点升一点”的增量。然后 \(i=0\)绽放球体上的点由下式给出: $$ \begin{align} \theta (i) &= \frac{i}{g}\ \phi (i) &= \tan^{-1} \frac{r_0}{iz_h}\ r(i) &= r_0 \end{align} $$ 我已将其编码为脚本节点。要在Blender中使用bloom sphere节点,请先安装Sverchok插件。从github下载bloom sphere代码。然后将python文件作为文本块加载到混合文件中。添加Scripted Node到Sverchok节点树。在节点上,bloom_sphere.py从下拉列表中选择代码。然后单击此字段右侧的插件图标。节点应该通过一些输入和输出变为蓝色。将输出Verts和Faces输出连接到Viewer Draw节点,您应该看到一些几何。

也可以使用XYZ function surface它是Extra ObjectsBlender 的插件的一部分来生成网格顶点。我发现让插件加入然后形成正确的四边形网格要困难得多。在我的Sverchok脚本节点中执行此操作要容易得多。

该Frame Info节点可以很容易地用于每帧旋转137.5°的布隆球。将结束帧设置为145以进行连续循环动画。

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相同的节点图也可用于为John Edmark的stl文件制作动画,这些文件是根据Creative Commons BY NC SA许可证在此处提供的。只需将stl导入Blender并替换Scripted Node为Object Scene节点即可。

或者,在Sverchok外部旋转网格,进行关键帧动画,其中第一帧没有旋转,结束帧围绕z轴旋转137.5°*(帧数-1)。

例如:

  • 选择要旋转的对象

  • 将结束帧设置为145

  • 将活动键控设置更改为“旋转”

  • 在第一帧上插入关键帧

  • 移动到最后一帧

  • 将对象围绕z轴旋转设置为19800度(144 * 137.5°= 19800)

  • 在此框架上插入关键帧

  • 将当前帧设置回1

  • 打开“曲线图编辑器”视图

  • 将动画曲线的插值模式更改为线性。使用菜单:Key> Interpolation Mode> Linear或使用键盘T L。

  • 检查沿一帧的踩踏将旋转Z角改变137.5°

这将给出无缝的6秒(145帧/ 24帧/秒〜= 6秒)动画。它是无缝的,因为19800是360的整数倍(360°* 55 = 19800°)。

注意:任何旋转角度在哪里

G

n ,m

= n g- 米2 π

Gñ,米=ñG- 米2π

其中Ñ

=

1

2

ñ=1,2,。。anf m

米是一个整数,用于将角度映射回间隔-

π

- π到π

π也会工作。例如,每帧旋转137.5°,-85°,52.5°,170°,-32.5°,105°,-117.5°或20°中的任何一个都可以工作,但对于每个角度,动画看起来会有不同的速度。

现在来到有趣的部分,编辑网格以生成有趣的动画。John Edmark描述:

每个四边形都有一个附属物......

我们可以按照我的Centers Polygon示例执行此操作,但我将使用该Adaptive Polygons节点显示另一种方式以获得不同的外观。

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我删除了用于实现旋转的节点,以简化上述节点图。

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John Edmark接着描述:

为了使附肢看起来在动画时来回移动,它们的尖端在放置时会顺序地左右扭曲(以正弦运动)。

执行类似操作的最简单方法是在Adaptive Polygons节点之前将每个顶点移动到一侧。在球坐标中最容易想到添加“从一侧到另一侧”的运动。如果我们改变一个点的“phi”极坐标,它将左右移动。

Sverchok现在有节点将顶点的x,y,z坐标更改为极坐标并再次将其更改回来。这里我们对每个顶点应用正弦偏移。通过改变节点的stop值来改变正弦波的频率Float Series。π的

倍数(或分数)

π是明智的。甲Float入口节点被用来改变正弦波的幅度。

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随着更多的想法(和更多的节点!)我们实际上可以摆动我们的附肢 自适应多边形的末端。

首先,我们需要用List Mask (out)节点分离出末端顶点。对于掩模,我们使用每个顶点的长度(带有一个Vector Math节点)来选择那些不在bloom球体表面上的顶点。使用List Length节点需要一些麻烦来获得用作正弦曲线的角度输入的数字范围。这个多级列表需要在单个尖峰结束时为所有点提供相同的角度值,然后为下一个尖峰增加。

两组顶点(具有正弦摆动的末端顶点和球体上的原始顶点)与List Mask Join (in)使用我们用于分离它们的相同掩模的节点一起放回。

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得到这样的动画:

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