Размещение повторяющихся архитектурных элементов в Blender Geometry Nodes

Что вы узнаете из этого руководства?

В Blender Geometry Nodes вы разместите повторяющийся архитектурный элемент в точках с помощью узла Instance on Points. Например, это могут быть элементы фасада, светильники или повторяющаяся мебель в планировке. Основной принцип — создавать экземпляры в точках, а не добавлять одну и ту же геометрию в сцену множество раз в виде отдельных копий.

Также в руководстве рассматривается назначение входов Selection, Rotation и Scale, способы передачи атрибутов точек экземплярам и получение информации о вращении из векторов направления. Цель — не собрать конкретный проектный файл, а показать, как применять узел в сценариях архитектурной визуализации.

Требования

Понадобится Blender и файл, в котором можно работать с Geometry Nodes. Ссылки на источники ведут на страницы онлайн-руководства Blender с пометкой “latest”. Поскольку на этих страницах не указан конкретный номер версии Blender, здесь нет требований к версии. В руководствах также не указаны требования к учётной записи или лицензии.

Кроме того, нужны геометрия для создания экземпляров и геометрия с точками, в которых они будут размещены. Точки могут быть получены из меша, облака точек или контрольных точек кривой. Instance on Points работает с типами геометрии, у которых есть домен Point. В архитектурной модели точками могут служить, например, существующие точки вдоль фасадной линии или в расстановке мебели. Узел не создаёт их автоматически, а использует точки, уже имеющиеся в переданной геометрии.

Пошаговая инструкция: размещение элементов в точках

1. Определите геометрию точек и геометрию для создания экземпляров. Подключите к входу Points узла Instance on Points геометрию, задающую позиции экземпляров, а к входу Instance — элемент, который нужно повторить. Например, в качестве Points можно использовать точки меша, а в качестве Instance — геометрию одного светильника. Положение каждой точки влияет на трансформацию созданного экземпляра.

2. Задайте, в каких точках создавать экземпляры. Вход Selection определяет, будет ли создан экземпляр для каждой точки. В точках со значением True экземпляр создаётся, а точки со значением false пропускаются. Так можно размещать элементы не во всех точках, а только в выбранной части. В исходных руководствах не описано, как именно формировать значения Selection, поэтому здесь не задаётся конкретный узел или способ отбора.

3. Настройте вращение и масштаб. Вход Rotation задаёт вращение каждого экземпляра в формате Euler, а Scale — его размер. Если все экземпляры должны иметь одинаковую ориентацию и размер, настройте эти входы соответствующим образом. Для индивидуального изменения направления или масштаба в разных точках также можно передать подходящие значения. В руководстве указано, что для Rotation можно использовать выходы вращения таких узлов, как Distribute Points on Faces и Curve to Points; настройка этих узлов здесь отдельно не рассматривается.

4. Согласуйте ориентацию с нормалью. Узел Normal возвращает вектор направления для каждого элемента в зависимости от оцениваемого домена. На выходе получается нормализованный единичный вектор. На поверхности он указывает направление «вверх» относительно грани. Чтобы использовать это направление для создания Rotation, можно применить узел Align Rotation to Vector. Учитывайте, что результат Normal зависит от типа геометрии и домена: нормаль в вершинах меша является средним значением нормалей соединённых с ними граней.

5. Используйте список экземпляров с выбором. Если на входе Instance несколько экземпляров, параметр Pick Instances позволяет выбрать один из них для каждой точки вместо добавления всей геометрии. При этом используется вход Instance Index. В руководстве отмечено, что эта функция предназначена прежде всего для совместного использования с Collection Info Node. По умолчанию индекс определяется значением ID точки, а если его нет — индексом точки. Отрицательные значения и значения, превышающие число элементов в списке, циклически переходят к другому концу списка.

6. Оставьте результат экземплярами или преобразуйте его в объекты. На выходе Instances узел выдаёт экземпляры. Такой результат позволяет использовать одну и ту же геометрию в сцене много раз, не дублируя её данные. При необходимости оператор Make Instances Real создаёт объекты из экземпляров, созданных этим узлом. Рассматривайте этот вариант только тогда, когда действительно нужно преобразовать экземпляры в объекты.

Где это пригодится в архитектуре и archviz?

Подход с экземплярами особенно полезен при большом количестве повторяющихся элементов: например, фасадных модулей, светильников, групп стульев или компонентов, повторяющихся в планировке. Вместо повторного дублирования исходной геометрии для каждой точки используются ссылки на одну и ту же геометрию, что позволяет эффективно добавлять экземпляры. При этом конкретные показатели прироста производительности или экономии памяти для реальной сцены не приводятся: результат нужно оценивать с учётом геометрии и устройства сцены.

Главные точки контроля в этом процессе — геометрия на входе Points и значения Rotation. Например, при использовании контрольных точек кривой выход Normal зависит от оцениваемого направления кривой и метода twist. Для кривых NURBS и Bézier значение узла Normal в контрольных точках может не совпадать с видимыми оцениваемыми точками. В таком случае руководство рекомендует использовать Resample Curve, чтобы создать контрольные точки для каждой оцениваемой точки.

Типичные ошибки

• Ожидание экземпляра в каждой точке: точки со значением false на входе Selection пропускаются. Сначала проверьте, не блокирует ли этот вход создание экземпляров в отдельных точках.

• Неожиданная ориентация: выход Normal зависит от типа геометрии и используемого домена. Для кривых может быть разница между контрольными точками и видимыми оцениваемыми точками.

• Вместо одного экземпляра из списка отображается вся геометрия: если Pick Instances выключен, вся геометрия на входе Instance добавляется в каждую выбранную точку. Если нужно выбирать из списка, проверьте параметры Pick Instances и Instance Index.

• Не удаётся напрямую создать экземпляр объекта-светильника: согласно руководству, для объектов без геометрии, например светильников, можно использовать Object Info Node. Также отмечается, что некоторые объекты, например Metaball, не поддерживаются для создания экземпляров.

Что дальше?

Для начала проверьте результат на небольшом числе точек и простой геометрии. Затем меняйте входы Selection, Rotation и Scale по отдельности, чтобы увидеть, как каждый из них влияет на размещение. Для настройки ориентации попробуйте использовать выход Normal вместе с Align Rotation to Vector. Помните, что если геометрия точек уже содержит экземпляры, может возникнуть вложенное инстансирование: на новые экземпляры будут влиять не только их собственные трансформации, но и трансформации родительских экземпляров.

Атрибуты геометрии точек могут использоваться в домене экземпляров созданных элементов. Если в геометрии точек есть атрибут ID, он передаётся созданным экземплярам. Это позволяет при построении более сложной схемы отслеживать связь между данными точек и результирующими экземплярами.

Источник и лицензия

Это руководство адаптировано на турецком языке на основе материалов Blender Manual “Instance on Points Node” и “Normal Node”. Оба источника распространяются по лицензии CC BY-SA 4.0. Примеры и контекст применения в архитектуре подготовлены автором самостоятельно.