引言
我是 Erindale，一名技术总监，专精 Blender 里的程序化工作流。虽然我们没有 Houdini 那样显赫的地位，但大家不该忽视 Blender 能做的事。如果你想了解更多，可以看看我的 YouTube 频道、在线课程或者 Discord 服务器。
作为 Nodevember（面向程序化艺术家、为期一个月的年度创作挑战）的一部分，我想真正把 Blender 的程序化建模系统 Geometry Nodes 用到极限。第 8 天的题目是「Bejewelled」（缀满珠宝），于是我选择做一套极其华丽、覆满金色缠丝与宝石的仪仗板甲。
这个模型依赖四项进阶技术：双轨放样（bi-rAIl loft）、卷曲噪波（curl noise）、变形到曲线、变形到曲面。其余部分都只是简单的选择与实例化。
铠甲
双轨放样让我们可以让一条轮廓曲线沿着一对轨道曲线滑动，从而生成网格片。轨道之间靠近或远离时，轮廓曲线会随之缩放。我为此写了一个自定义节点组，它还支持多条轮廓曲线，让它们沿着放样方向插值。
这个方法让我们对腰部、胸部、颈部这些相当复杂曲面的轮廓有了很细致的控制。手臂就简单得多，只是锥化的圆柱体；肩部是一连串挤出；领口是一个圆沿着单条曲线放样；而锁子甲的基础网格则是两个 icosphere。
胸甲用一对由较短的曲线段组成的轨道，加上四条沿放样插值的轮廓曲线做成。借助 Blender 5.0 新的 Closure 系统，我们可以往 Bi-Rail Loft 节点组里注入一条自定义的浮点曲线，用来调整各条轮廓混入的位置。
卷曲噪波
我们可以在噪波场中挤出一条边，把噪波的输出当作挤出方向，从而做出装饰性的卷曲几何。如果在不同位置放一堆点分别挤出，就能把噪波场可视化出来；但另一种做法，是在同一个位置放多个点，让它们各自采样略微不同的噪波——通过改变缩放或随机种子都能实现。这样会得到漂亮的簇，可以网格化成叶片装饰。
从基础网格上选出成条的几何之后，我们就能在更大的区域上铺满卷曲噪波，比如肩部这里。卷曲噪波的方向，是噪波纹理与表面法线的叉积。这让卷曲沿着表面生长。任何超出边缘的部分，会直接从挤出的布尔运算里移除，于是它就停止生长了。
当我们从单点出发、加上一点噪波偏移生成曲线时，就能做出非常有装饰感的东西；镜像之后，看起来更刻意、更精致。胸针上的额外装饰与花纹，用的就是这个流程。
要做出这个效果，节点可以这样搭：
变形到曲线
有时候我们不只是想把一个物体沿着曲线做实例化，而是想要更复杂的弯曲——让物体变形，去跟随曲线的切线方向与法线。就我们这里而言，既然费了这么大功夫放样出这些复杂曲面，那么让大的装饰件顺着这个形体走、而不是跟它对着干，就顺理成章。比如钢制甲片边缘那一圈金色卷曲噪波，就是沿着从主体几何提取出的曲线生长的：
金色本身只是一小段被镜像过的卷曲噪波，然后沿着直线做实例化。这一条金色再变形到从基础网格提取出的曲线上。
那我们怎么把东西变形到曲线上？如果把几何体想象成存在于 XYZ 三条线性轴构成的标准 3D 空间里，我们要做的，是把它转换到曲线的 U 轴（沿曲线方向）、法线轴与副法线轴上。
在 Geometry Nodes 里，这个转换相当简单。用一个包围盒，我们可以把几何体的 3D 坐标归一化到每个轴 0–1 的范围。然后，用 Sample Curve 节点，按我们原本的某一根轴去采样曲线上的位置。
这会把所有几何体移到沿曲线的那条线上。接着我们需要把它重新「撑开」：把另外两根轴上的量，分别按法线与副法线方向缩放后加上去。节点可能长这样：
变形到曲面
比曲线变形再高一层的，是曲面变形，也就是网格包裹（Mesh Wrapping）。这种情况下，我们有一些铺在二维平面上的几何，想把它包裹到某个三维曲面上。当我们有一个更容易平着做的复杂图案，又有一个用简单几何更容易搭出来的三维形体时，这非常有用。这里的例子是我们的绗缝护颈：
这种情况下，做绗缝设计、加上缝线，在 XY 平面上平着做要容易得多；但要做出像套在脖子上的东西，用 Curve to Mesh 节点沿样条控制圆的半径则容易得多。
我们护颈的基础网格正是后者。而只要我们懂得怎么把平面图案弯到三维曲面上，就能同时利用这两种便利之处。为此，我们要「滥用」一下 UV 坐标。
如果我们主要在 XY 平面上工作，那把手上任何坐标重新映射到每个轴 0–1 的空间里就很合理。这样，把这些几何映射到三维物体的 UV 上就变得容易。我们的几何虽然平铺，但仍有一定厚度，所以需要用 Z 分量作为表面法线的标量把它撑起来。
这样我们就能把几何拉伸到 UV 曲面上，再朝着正确的方向加厚。我们平铺的护颈几何长这样：
如果我们用 Sample UV Surface 节点去采样基础网格的位置以及法线，就能把这部分几何摆到正确的位置：
对于布料，我们还可以加一些折痕与皱褶。这我更倾向于就位之后再去做，免得噪波纹理明显跟着形变走。我用一层基于 UV 贴图的噪波来跟随表面，另一层基于世界坐标位置的噪波来做整体变形。
想更深入地了解完整的建模流程，可以看这里的延时视频：
结语
你也可以在 Patreon 上免费下载这个项目文件。自从 Geometry Nodes 在 2020 年 11 月作为 Blender 2.91 Beta 的实验性功能出现以来，我几乎每天都在用它。每一个版本的进步都让我惊叹——无论是性能，还是新增、乃至仍在持续加入的节点范围。
我承认，这套铠甲如果用混合的做法、而不是纯节点，可以做得更高效、更写实；但那就不是 Nodevember 的精神了。
更多程序化建模的思路可以查看本站 案例教程 分类；
想找 Blender 几何节点的现成资产，可以看 Smart Mesh Blend 2：Blender 几何节点法线与材质混合资产，程序化材质库则可以参考 Sanctus Library v3.4.16：Blender 程序化材质与资产库。
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