Blender Geometry Nodes: Architektur-Elemente auf Punkten platzieren

Was lernen Sie in dieser Anleitung?

In Blender Geometry Nodes platzieren Sie mit dem Node Instance on Points ein wiederkehrendes Architektur-Element auf Punkten. Denkbar sind zum Beispiel Fassadenelemente, Leuchten oder Möbel, die sich in einer Anordnung wiederholen. Der grundlegende Ansatz besteht darin, Instanzen auf Punkten zu erzeugen, statt dieselbe Geometrie immer wieder als echte Kopien in die Szene einzufügen.

Die Anleitung behandelt außerdem die Funktion der Eingänge Selection, Rotation und Scale, die Übertragung von Attributen der Punkte auf die Instanzen und die Erzeugung von Rotationsinformationen aus Richtungsvektoren. Ziel ist nicht, eine bestimmte Projektdatei einzurichten, sondern die Funktionsweise des Nodes auf Szenarien der Architekturvisualisierung zu übertragen.

Voraussetzungen

Sie benötigen Blender und eine Datei, in der Sie mit Geometry Nodes arbeiten können. Die Quellen basieren auf den „latest“-Seiten des Online-Handbuchs von Blender. Da dort keine konkrete Blender-Versionsnummer angegeben ist, wird hier keine Version vorausgesetzt. Auch Anforderungen an Konto oder Lizenz werden in den Handbüchern nicht genannt.

Außerdem benötigen Sie eine Geometrie, die instanziert werden soll, und eine Geometrie mit Punkten, auf denen die Instanzen erzeugt werden. Die Punkte können aus einem Mesh, einer Punktwolke oder den Kontrollpunkten einer Kurve stammen. Instance on Points funktioniert mit Geometrietypen, die ein Point-Attribut besitzen. In einem Architekturmodell können die vorhandenen Punkte beispielsweise auf einer Fassadenlinie oder in einer Möbelanordnung liegen. Der Node entwirft diese Punkte nicht automatisch, sondern verwendet die Punkte der übergebenen Geometrie.

Schritt für Schritt: Elemente auf Punkten platzieren

1. Punktgeometrie und Instanzgeometrie festlegen. Verbinden Sie mit dem Eingang Points von Instance on Points die Geometrie, deren Punkte die Positionen der Instanzen bestimmen. An den Eingang Instance schließen Sie das Element an, das wiederholt werden soll. Beispielsweise können auf der Points-Seite die Punkte eines Meshes und auf der Instance-Seite die Geometrie einer einzelnen Lampe verwendet werden. Die Position jedes Punktes beeinflusst die Transformation der erzeugten Instanz.

2. Festlegen, auf welchen Punkten Instanzen entstehen. Der Eingang Selection bestimmt für jeden Punkt, ob dort eine Instanz erzeugt wird. An Punkten mit dem Wert True wird eine Instanz erstellt; Punkte mit dem Wert false werden ausgelassen. So können Sie die Platzierung auf einen ausgewählten Teilbereich beschränken, statt alle Punkte zu verwenden. Da die Quellen nicht erläutern, wie Selection-Werte erzeugt werden, schreibt diese Anleitung keinen bestimmten Auswahl-Node oder eine bestimmte Methode vor.

3. Drehung und Skalierung einstellen. Der Eingang Rotation bestimmt die Euler-Drehung jeder Instanz, Scale ihre Größe. Sollen alle Instanzen dieselbe Ausrichtung und Größe haben, verwenden Sie diese Eingänge entsprechend. Wenn sich Ausrichtung oder Skalierung von Punkt zu Punkt unterscheiden soll, können Sie auch dafür passende Werte einspeisen. Laut Handbuch lassen sich für Rotation unter anderem die Rotationsausgänge von Distribute Points on Faces und Curve to Points verwenden; wie diese eingerichtet werden, wird hier nicht näher beschrieben.

4. Ausrichtung an der Normalen ausrichten. Der Normal-Node gibt abhängig vom Auswertungsbereich für jedes Element einen Richtungsvektor zurück. Der ausgegebene Vektor ist ein normalisierter Einheitsvektor. Auf Oberflächen zeigt er in Richtung der Flächen-Normalen. Mit Align Rotation to Vector können Sie diese Richtung zur Erzeugung der Rotation verwenden. Beachten Sie, dass das Ergebnis des Normal-Nodes vom Geometrietyp und vom Auswertungsbereich abhängt: Die Normale an Mesh-Eckpunkten ist der Durchschnitt der Normalen angrenzender Flächen.

5. Aus einer Instanzliste auswählen. Enthält der Eingang Instance mehrere Instanzen, können Sie mit Pick Instances eine davon auswählen, statt die gesamte Geometrie an jedem Punkt einzufügen. Die Option verwendet den Eingang Instance Index und ist laut Handbuch besonders für die Verwendung mit Collection Info Node vorgesehen. Als Index dient standardmäßig der ID-Wert des Punktes oder, falls keiner vorhanden ist, dessen Index. Negative Werte oder Werte, die die Anzahl der Elemente in der Liste überschreiten, werden zum anderen Ende der Liste zurückgeführt.

6. Die Ausgabe als Instanzen belassen oder in Objekte umwandeln. Der Ausgang Instances des Nodes liefert die Instanzen. Das mit Instance erzeugte Ergebnis ermöglicht es, dieselbe Geometrie viele Male in der Szene zu verwenden, ohne ihre Daten immer wieder zu vervielfältigen. Wenn nötig, können Sie mit dem Operator Make Instances Real aus den von diesem Node erzeugten Instanzen Objekte erstellen. Ziehen Sie diese Option nur in Betracht, wenn Sie tatsächlich Objekte benötigen.

Wo ist der Node in Architektur- und Archviz-Workflows nützlich?

Wenn sich Elemente häufig wiederholen, kann das Instanzieren besonders für Fassadenmodule, Leuchten, Stuhlgruppen oder Anordnungen aus ähnlichen Komponenten hilfreich sein. Statt die Quellgeometrie für jeden Punkt neu zu vervielfältigen, werden Referenzen auf dieselbe Geometrie verwendet, sodass sich die Instanzen effizient platzieren lassen. Für Leistungs- oder Speichervorteile in einer konkreten Projektszene wird jedoch kein bestimmter Wert angegeben. Das Ergebnis sollte daher abhängig von der Geometrie und dem Szenenaufbau beurteilt werden.

Die wichtigsten Kontrollpunkte im Workflow sind die Geometrie am Eingang Points und die Rotation-Werte. Werden beispielsweise Kurven-Kontrollpunkte verwendet, hängt der Ausgang der Normalen von der ausgewerteten Richtung der Kurve und der Twist-Methode ab. Bei NURBS- und Bézier-Kurven stimmt der Wert des Normal-Nodes an den Kontrollpunkten möglicherweise nicht mit den sichtbaren ausgewerteten Punkten überein. In diesem Fall empfiehlt das Handbuch Resample Curve, um für jeden ausgewerteten Punkt einen Kontrollpunkt zu erzeugen.

Häufige Fehler

• Eine Instanz an jedem Punkt erwarten: Punkte mit Selection-Wert false werden ausgelassen. Prüfen Sie zuerst, ob dieser Eingang die Instanziierung auf Punktebene verhindert.

• Unerwartete Ausrichtungen: Der Ausgang der Normalen hängt vom verwendeten Geometrietyp und Auswertungsbereich ab. Bei Kurven können Unterschiede zwischen Kontrollpunkten und sichtbaren ausgewerteten Punkten auftreten.

• Die gesamte Geometrie statt einer einzelnen Instanz sehen: Ist Pick Instances deaktiviert, wird die gesamte Geometrie am Eingang Instance an jedem ausgewählten Punkt eingefügt. Wenn Sie aus einer Liste auswählen möchten, prüfen Sie Pick Instances und Instance Index.

• Ein Lichtobjekt nicht direkt instanzieren können: Laut Handbuch kann für Objekttypen ohne Geometrie, etwa Lichter, Object Info Node verwendet werden. Außerdem wird darauf hingewiesen, dass einige Objekte wie Metaballs nicht für das Instanzieren unterstützt werden.

Nächste Schritte

Beobachten Sie zunächst die Ergebnisse mit wenigen Punkten und einfacher Geometrie. Ändern Sie dann die Eingänge Selection, Rotation und Scale einzeln, um zu sehen, wie sich die einzelnen Werte auf die Platzierung auswirken. Wenn Sie eine Ausrichtung benötigen, probieren Sie den Ausgang von Normal und die Verwendung von Align Rotation to Vector aus. Beachten Sie, dass verschachtelte Instanzen entstehen können, wenn die Punktgeometrie selbst bereits Instanzen enthält: Die neuen Instanzen werden dann sowohl von ihrer eigenen Transformation als auch von der Transformation der übergeordneten Instanzen beeinflusst.

Attribute der Punktgeometrie können im Instanzbereich der erzeugten Instanzen verwendet werden. Wenn die Punktgeometrie ein ID-Attribut besitzt, wird es an die Ergebnisinstanzen übertragen. Dieses Verhalten kann in einem weiterführenden Aufbau dabei helfen, die Verbindung zwischen den Punktdaten und den daraus erzeugten Instanzen nachzuverfolgen.

Quelle und Lizenz

Diese Anleitung wurde auf Grundlage der Blender-Manual-Dokumente „Instance on Points Node“ und „Normal Node“ ins Türkische übertragen. Beide Quellen stehen unter der Lizenz CC BY-SA 4.0. Die Beispielbeschreibung und der Kontext der architektonischen Anwendung wurden eigenständig erstellt.