Blender: Surface Deform und Instance on Points verwenden

Was lernen Sie in diesem Leitfaden?

Dieses Tutorial behandelt zwei unterschiedliche Workflows für wiederholbare Szenen in Blender. Mit dem Surface Deform Modifier lässt sich die Deformation eines Meshes auf ein anderes übertragen. So kann beispielsweise ein einfaches, simulationsgeeignetes Stoffmodell eine detailliertere Oberfläche bewegen. Der Instance-on-Points-Node wiederum fügt ausgewählten Punkten Geometriereferenzen hinzu und ermöglicht es, dasselbe Element vielfach in einer Szene zu verwenden.

Die beiden Methoden lösen unterschiedliche Aufgaben. Surface Deform überträgt eine Formänderung vom Ziel-Mesh auf das Ergebnis-Mesh. Instance on Points positioniert vorhandene Geometrie anhand eines Punktmusters, ohne sie zu vervielfältigen. Die erste Methode eignet sich daher für Deformationen, die zweite für Verteilung und Wiederholungen.

Voraussetzungen und Vorbereitung

Sie benötigen Blender. Die angegebenen offiziellen Handbuchseiten stammen aus dem aktuellen Blender Manual. Da in den Quellen keine konkrete Blender-Version genannt wird, nennt auch dieser Leitfaden keine Versionsnummer. Anforderungen an ein Konto oder besondere Hardware werden in den Quellen nicht angegeben.

Für Surface Deform benötigen Sie zwei Meshes: ein Ziel-Mesh, das die Deformation überträgt, und ein Ergebnis-Mesh, das sie übernimmt. Im Simulationsbeispiel kann ein einfacheres, simulationsgeeignetes Proxy als Ziel und eine detailliertere Stoffoberfläche als Ergebnis dienen. Für gute Ergebnisse sollten die beiden Oberflächen in angemessenem Abstand zueinander liegen. Je größer der Abstand, desto wahrscheinlicher sind unerwünschte Verformungen.

Prüfen Sie die Geometrie des Ziel-Meshes, bevor Sie es verbinden. Laut Handbuch dürfen an einer Kante des Ziel-Meshes nicht mehr als zwei Flächen hängen. Außerdem darf es keine konkaven Flächen, überlappenden Eckpunkte oder Flächen mit Kanten geben, die auf derselben Geraden liegen. Sind diese Bedingungen nicht erfüllt, kann der Bind-Vorgang fehlschlagen.

Für Instance on Points benötigen Sie eine Punktgeometrie und die Geometrie, die an diesen Punkten platziert werden soll. Die Punkte können von einem Mesh, einer Punktwolke oder den Kontrollpunkten einer Kurve stammen. Zu den erforderlichen Eingängen des Nodes gehören Points und Instance; die Ausgabe enthält die erzeugten Instances.

1. Deformation mit Surface Deform verbinden

Fügen Sie dem Ergebnis-Mesh einen Surface Deform Modifier hinzu und geben Sie im Feld Target das Objekt an, das die Deformation übertragen soll. Nach dem Bind-Vorgang lässt sich die Zielauswahl nicht mehr ändern. Soll ein anderes Ziel verwendet werden, müssen Sie die Verbindung zuerst lösen.

Prüfen Sie vor dem Klick auf Bind den aktuellen Zustand des Ziel- und des Ergebnis-Meshes. Bind verknüpft die momentane Form des Ergebnis-Meshes mit dem aktuellen Zustand des Ziel-Meshes. Solange die Verbindung nicht hergestellt ist, hat der Modifier keine Wirkung. Nach erfolgreichem Bind verformen spätere Änderungen an der Geometrie des Ziel-Meshes auch das Ergebnis-Mesh.

Wichtig ist hier die Unterscheidung zwischen Objekttransformation und Mesh-Geometrie. Laut Handbuch erfolgt das Binden unter Berücksichtigung der globalen Koordinaten. Transformationen, die nach dem Bind auf Objekte angewendet werden, verändern die Deformation des Ergebnis-Meshes nicht. Der Modifier verfolgt Änderungen am Mesh des Zielobjekts. Um die Deformation im Workflow zu steuern, muss daher die Geometrie des Ziels verändert werden.

2. Die Wirkung von Surface Deform anpassen

Strength legt die Gesamtstärke fest, mit der der Modifier auf das Mesh wirkt. Soll die Deformation nur auf bestimmte Eckpunkte angewendet werden, lässt sich die Wirkung mithilfe einer Vertex Group punktweise festlegen. Die Option Invert kehrt die Gewichte um, sodass die Eckpunkte in der Gruppe von der Wirkung ausgenommen werden, anstatt sich zu verformen.

Interpolation Falloff bestimmt, wie stark ein Eckpunkt von den Flächen in der Umgebung der Fläche beeinflusst wird, zu der er gehört, und steuert die Glätte der Deformation. Niedrige Werte können zu weicheren Ergebnissen führen. Das Handbuch warnt jedoch, dass diese Einstellung auch kleine Verformungen verursachen kann. Beurteilen Sie das Ergebnis deshalb nicht nur anhand einer einzelnen Einstellung, sondern auch im Zusammenhang mit dem Abstand zwischen Ziel- und Ergebnis-Mesh.

Sparse Bind speichert beim Binden Daten für Eckpunkte, deren Gewicht in der Gruppe zu diesem Zeitpunkt ungleich null ist. Wenn Sie diese Optimierung nutzen, müssen Sie erneut binden, falls Sie später weitere Eckpunkte zur Gruppe hinzufügen. Berücksichtigen Sie das, wenn Sie die Gewichtsgruppe im Workflow möglicherweise noch erweitern.

3. Wiederkehrende Elemente mit Instance on Points platzieren

Verbinden Sie in Ihrem Geometry-Nodes-Setup eine Geometrie mit Punkten mit dem Eingang Points und die zu vervielfältigende Geometrie mit dem Eingang Instance. Der Node fügt jedem ausgewählten Punkt eine Geometriereferenz hinzu. Der Eingang Selection legt fest, an welchen Punkten Instanzen erzeugt werden: Gültige Werte erzeugen eine Instanz, ungültige Werte überspringen den jeweiligen Punkt.

Rotation steuert die Euler-Rotation jeder Instanz, Scale ihre Größe. Die Positionen der Punktgeometrie beeinflussen die Transformation der Instanzen. Punktmuster sowie Eingaben für Rotation und Skalierung sollten daher gemeinsam betrachtet werden. Attribute der Geometrie können außerdem im Instanzbereich der erzeugten Instanzen verwendet werden.

Wenn Pick Instances aktiviert ist, wird nicht die gesamte Geometrie am Eingang Instance an jedem Punkt verwendet. Stattdessen wird eine Auswahl aus der Geometrieliste getroffen. Welche Geometrie ausgewählt wird, hängt vom Eingang Instance Index ab. Standardmäßig wird die Punkt-ID verwendet; fehlt eine ID, kommt der Index zum Einsatz. Negative Werte oder Werte, die die Größe der Liste überschreiten, werden vom anderen Ende der Liste aus weitergezählt. Laut Handbuch ist diese Option für die Verwendung mit dem Collection Info Node vorgesehen.

Enthält die Punkt-Eingabe bereits Instanzen, kann der Node auch an den Punkten innerhalb dieser Instanzen neue Instanzen hinzufügen. So entsteht verschachteltes Instancing. Wenn die Instanzen in der Ausgabe in separate Objekte umgewandelt werden müssen, lässt sich der Operator Make Instances Real verwenden. Für Objekte ohne Geometrie, etwa Lichter, kann der Object Info Node verwendet werden. Metaball-Objekte werden für Instancing nicht unterstützt.

Häufige Fehler

Ein grundlegender Fehler ist, zu erwarten, dass Surface Deform ohne Bind funktioniert: Vor dem Binden ist der Modifier wirkungslos. Schlägt Bind fehl, prüfen Sie zuerst, ob die Topologie des Ziel-Meshes die im Handbuch genannten Bedingungen erfüllt. Wird die Verbindung hergestellt, das Ergebnis weist jedoch Verformungen auf, sollten Sie prüfen, ob Ziel- und Ergebnisoberfläche zu weit voneinander entfernt sind.

Eine weitere häufige Verwechslung: Das Verschieben oder Drehen des Zielobjekts ist nicht dasselbe wie eine Änderung des Ziel-Meshes. Transformationen des Objekts nach dem Bind beeinflussen die Deformation nicht; Änderungen an der Mesh-Geometrie des Ziels dagegen schon. Denken Sie auch daran, dass bei Sparse Bind ein erneutes Binden erforderlich ist, wenn der Gewichtsgruppe später weitere Eckpunkte hinzugefügt werden.

Bei Instance on Points bestimmen die Selection-Werte, an welchen Punkten Instanzen erzeugt werden. Ist Pick Instances nicht aktiviert, wird die Geometrie am Eingang Instance an jedem ausgewählten Punkt verwendet. Ist die Option aktiviert, erfolgt die Auswahl über Instance Index. Gehen Sie außerdem nicht davon aus, dass jeder Objekttyp unterstützt wird: Die Quelle weist ausdrücklich darauf hin, dass Metaball-Objekte nicht unterstützt werden.

Nächste Schritte in Architektur- und Visualisierungs-Workflows

In der Architekturmodellierung und bei Archviz-Projekten kann Surface Deform dazu dienen, eine Simulation oder Bewegung mit einem einfachen Proxy vorzubereiten und die Deformation auf eine detailliertere Oberfläche zu übertragen. Instance on Points eignet sich für Szenen, in denen dieselbe Geometrie an vielen Punkten verwendet werden soll. Laut Handbuch vervielfältigen Instanzen die zugrunde liegenden Daten nicht und bieten eine schnelle Möglichkeit, viele gleiche Elemente in eine Szene einzufügen.

Prüfen Sie vor dem Einsatz in einer Produktionsszene die Kompatibilität der Meshes, die Topologie des Ziels und Änderungen nach dem Bind. Bei Instancing sollten Sie sicherstellen, dass Punktdaten, Auswahl sowie Rotation und Skalierung der Instanzen das erwartete Ergebnis liefern. Die Quellen enthalten keine Angaben zu Lizenz, Hardwareanforderungen oder Kompatibilität mit bestimmten Versionen. Prüfen Sie diese Punkte vor Projektbeginn daher gesondert im Hinblick auf die verwendete Blender-Installation und die Arbeitsbedingungen.

Quellen und Lizenz

Dieses Tutorial wurde auf Grundlage der Blender-Manual-Leitfäden zu Surface Deform Modifier und Instance on Points Node ins Türkische übertragen. Beide Quellen stehen unter der Lizenz CC BY-SA 4.0.