Architekturelemente mit Blender Geometry Nodes auf Punkten und in Reihen vervielfältigen

Was lernen Sie in diesem Leitfaden?

In diesem Leitfaden zeigen wir, wie Sie mit dem Node Instance on Points in Blender Geometry Nodes Geometrie auf den Punkten einer anderen Geometrie platzieren und mit Duplicate Elements eine wiederholte Reihe erstellen. Fassaden-Sonnenschutzelemente, Säulen, Leuchten oder andere sich wiederholende Architekturelemente eignen sich als Beispiele, um diese Methoden zu verstehen. Dabei handelt es sich um mögliche Anwendungsszenarien; die Quelldokumentation beschreibt weder ein bestimmtes Architekturprojekt noch einen fertigen Node-Baum.

Der Unterschied zwischen den beiden Methoden ist wichtig: Instance on Points erzeugt Instanzen, indem der Node auf dieselbe Geometrie verweist, statt sie immer wieder zu vervielfältigen. Duplicate Elements dupliziert dagegen ausgewählte Geometrieelemente. Die erzeugten Kopien befinden sich zunächst an derselben Position. Für eine Reihe müssen Sie ihnen daher unterschiedliche Positionen zuweisen.

Voraussetzungen und Umfang

• Software: Blender und Kenntnisse im Umgang mit Geometry Nodes. Bei den Quellseiten handelt es sich um die aktuelle Dokumentation im Online-Handbuch von Blender; der Leitfaden nennt keine bestimmte Blender-Versionsnummer.

• Konto: Die Quellen erwähnen keine erforderliche Registrierung oder Anmeldung.

• Geometrie: Für Instance on Points wird eine Eingabe mit einem Punktattribut benötigt. Das kann ein Mesh, eine Punktwolke oder eine Kurve mit Kontrollpunkten sein.

• Hardware und Preis: Die Quellseiten enthalten keine Angaben zu Hardwareanforderungen oder Produktpreisen.

Die folgenden Schritte orientieren sich an den Funktionen der Nodes. Welche Verbindungen und Geometrien im jeweiligen Projekt benötigt werden, hängt vom Architekturelement ab. Da die Dokumentation keine fertige Anleitung für eine Fassadenreihe enthält, werden hier nicht sämtliche Verbindungen eines bestimmten Node-Baums vorgegeben.

1. Elemente mit Instance on Points auf Punkten platzieren

Legen Sie zunächst fest, welche Punktgeometrie Sie verwenden und welche Geometrie als Instanz dienen soll. Für eine Fassade können Sie sich beispielsweise die Punkte, an denen Sonnenschutzelemente sitzen sollen, und ein einzelnes Modell des Sonnenschutzelements als getrennte Eingaben vorstellen. Der Eingang Points des Nodes Instance on Points erhält die Geometrie, die die Platzierung der Instanzen bestimmt; über den Eingang Instance wird die Geometrie zugeführt, die an jedem Punkt platziert werden soll.

Die Positionen der Punkte beeinflussen die Transformationen der erzeugten Instanzen. Daher ist die Anordnung der Punkte eine wesentliche Eingabe, die das Ergebnis bestimmt. Laut Quelldokumentation funktioniert der Node neben Mesh-Punkten auch mit Punktwolken und Kontrollpunkten von Kurven. Wenn Sie mit Punkten aus einer Kurve arbeiten, kann jeder Kontrollpunkt an der Platzierung einer Instanz beteiligt sein.

Mit dem Eingang Selection legen Sie fest, an welchen Punkten Instanzen erzeugt werden: An Punkten mit dem Wert „true“ wird eine Instanz hinzugefügt, die übrigen werden übersprungen. Rotation bestimmt die Euler-Rotation jeder Instanz, Scale ihre Größe. Die Quelle weist darauf hin, dass sich der Eingang Rotation mit dem Rotation-Ausgang von Nodes wie Distribute Points on Faces und Curve to Points verwenden lässt. Um aus einem Richtungsvektor eine Rotation abzuleiten, kann Align Rotation to Vector Node eingesetzt werden.

Für eine architektonische Anwendung können Sie sich Folgendes vorstellen: Sind die Platzierungspunkte entlang einer Fassade angeordnet, lässt sich dasselbe Profil an jedem Punkt wiederverwenden. Auch der Winkel oder die Skalierung der Elemente kann über die Eingänge gesteuert werden. Wie diese Eingaben berechnet werden, hängt jedoch von der Projektgeometrie und dem Node-Baum ab.

2. Instanzoptionen und Daten prüfen

Instance on Points verwendet Referenzen, anstatt die zugrunde liegenden Daten immer wieder zu kopieren, wenn dieselbe Geometrie vielfach in der Szene eingesetzt wird. Die Blender-Dokumentation beschreibt den Node als schnelle Möglichkeit, dieselbe Geometrie oft hinzuzufügen. Das ist praktisch, wenn wiederholte Elemente verwaltet werden sollen, ohne die tatsächliche Geometrie an jedem Punkt neu erzeugen zu müssen.

Enthält die Geometrie am Eingang Points bereits Instanzen, kann eine Verschachtelung entstehen: Der Node platziert auch an den Punkten innerhalb dieser Instanzen neue Instanzen. Diese werden dann zusätzlich zu den Eingängen Rotation und Scale auch durch die Transformationen der übergeordneten Instanzen beeinflusst. Wenn die Platzierung unerwartet ausfällt, prüfen Sie, ob die Eingabegeometrie bereits Instanzen enthält.

Enthält die Eingabe Instance mehrere Instanzen, können Sie mit der Option Pick Instances an jedem Punkt eine Instanz aus der Liste auswählen, statt die gesamte Geometrie hinzuzufügen. Die Auswahl wird durch Instance Index bestimmt. Als Indexquelle dient standardmäßig die Punkt-ID oder, falls keine ID vorhanden ist, der Index. Negative Werte oder Werte außerhalb der Listengrenzen werden vom jeweils anderen Ende der Liste aus gezählt. Laut Dokumentation ist diese Option für die Verwendung mit Collection Info Node vorgesehen.

3. Mit Duplicate Elements eine Reihe erstellen

Eine weitere Möglichkeit, wiederholte Elemente zu erzeugen, ist der Node Duplicate Elements. Er kann ausgewählte Elemente der Eingabe um die angegebene Anzahl vervielfältigen. Die Eigenschaft Domain bestimmt den Typ der zu vervielfältigenden Elemente: Zur Auswahl stehen Punkte, Mesh-Kanten, Flächen, Splines von Kurven oder Instanzen auf der obersten Ebene. Bei der Domain Faces teilen sich beispielsweise die duplizierten Flächen keine Kanten miteinander.

Der Eingang Amount legt fest, wie oft jedes Element vervielfältigt wird. Beträgt der Wert für ein Element null, erscheint es nicht in der Ausgabe. Wichtig ist, dass die Positionen der duplizierten Elemente nicht verändert werden: Alle Kopien befinden sich zunächst am selben Punkt. Mit Duplicate Elements allein lässt sich deshalb keine Fassadenreihe mit Abständen erstellen.

Die Blender-Dokumentation erklärt, dass sich mit Duplicate Elements und Geometry to Instance ein einfaches, effizientes Array-Verfahren aufbauen lässt. Dabei kann Duplicate Index verwendet werden, um jede Instanz im Ergebnis unterschiedlich weit zu verschieben. Kurz gesagt: Duplicate Elements erzeugt die Kopien, während Duplicate Index ein Attribut mit der Reihenfolge jeder Kopie bereitstellt. Anhand dieser Reihenfolge lassen sich den Kopien unterschiedliche Verschiebungen zuweisen. Da die Quelle weder eine bestimmte Verschiebungsformel noch ein fertiges Node-Verbindungsschema enthält, werden diese Details hier nicht festgelegt.

Häufige Fehler

• Kopien liegen übereinander: Duplicate Elements erzeugt die Elemente zunächst an derselben Position. Erwarten Sie keine Abstände, bevor Sie jeder Kopie eine unterschiedliche Verschiebung zugewiesen haben.

• Punkte werden übersprungen: Die Werte am Eingang Selection bestimmen, an welchen Punkten Instanzen erzeugt werden. Übersprungene Punkte können auf die Auswahlwerte zurückzuführen sein.

• Rotationen weichen von den Erwartungen ab: Instance on Points kann neben den Eingängen Rotation und Scale bei verschachtelten Instanzen auch durch die Transformationen übergeordneter Instanzen beeinflusst werden.

• Falscher Geometriebereich wird vervielfältigt: Die Einstellung Domain in Duplicate Elements bestimmt, welche Elemente verarbeitet werden, etwa Punkte, Kanten, Flächen, Splines oder Instanzen.

• Kopien und Instanzen werden verwechselt: Instance on Points arbeitet mit Referenzen. Bei Bedarf kann der Operator Make Instances Real Objekte aus den mit diesem Node erzeugten Instanzen erstellen.

Einsatz in Architektur- und Visualisierungs-Workflows

Mit diesen Nodes lassen sich unterschiedliche Methoden für Fassadenkomponenten, wiederholte Möbelteile oder ähnliche Elemente ausprobieren. Eine Geometrie per Referenz auf Punkten zu platzieren, ist ein Anwendungsfall für Instance on Points. Elemente zu vervielfältigen und den Kopien mithilfe von Duplicate Index unterschiedliche Verschiebungen zuzuweisen, ist ein Einsatzbereich des auf Duplicate Elements basierenden Reihenverfahrens. Welche Methode geeignet ist, hängt von der Eingabegeometrie und dem gewünschten Ergebnis ab.

Besonders in Büros, in denen mehrere Personen an derselben Szene arbeiten, ist es wichtig, den Node-Baum übersichtlich zu halten und die passende Geometrie als Eingabe auszuwählen. Die Quelldokumentation enthält allerdings keine Performance-Messungen für bestimmte Hardware, Angaben zur Versionskompatibilität oder Lizenzkosten. Prüfen Sie vor dem Einsatz in der Produktion das Verhalten der Nodes in der verwendeten Blender-Version. Anforderungen und Kosten sollten Sie anhand der jeweiligen Projektbedingungen bewerten.

Nächste Schritte

Erstellen Sie zunächst eine kleine Testszenen mit einer einzelnen Beispielgeometrie. Wenn Sie Instance on Points verwenden, untersuchen Sie die Anordnung der Punkte sowie die Eingänge Selection, Rotation und Scale getrennt voneinander. Testen Sie anschließend Duplicate Elements, bestätigen Sie, dass die Kopien zunächst übereinanderliegen, und beobachten Sie, wie sich unterschiedliche Verschiebungen mithilfe von Duplicate Index zuweisen lassen.

Wenn Sie mehrere verschiedene Elemente verwenden möchten, können Sie die Optionen Pick Instances und Instance Index zusammen mit Collection Info Node ausprobieren. Müssen Sie die Instanzen später in echte Objekte umwandeln, informieren Sie sich über den Operator Make Instances Real. In beiden Fällen lassen sich Probleme durch verschachtelte Instanzen oder eine falsche Domain-Auswahl leichter erkennen, wenn Sie das Ergebnis direkt in der Szene prüfen.

Quelle und Lizenz

Grundlage sind die Seiten „Instance on Points Node“ und „Duplicate Elements Node“ im Blender Manual. Beide Quellen stehen unter der Lizenz CC BY-SA 4.0. Dieser Leitfaden wurde durch Übertragung der Dokumentationsinhalte ins Türkische erstellt.