沿路疾馳的玩具車！Blender幾何節點教學

薛山

不知道大家小時候有沒有玩過四驅車，現在有不少商場都有專門的四驅車賽道，我們既可以用自己的車，也可以租車來跑圈，每次路過的時候我都會多看幾眼，所謂“男人至死是少年”可真是一點不假……那么問題來了，作為Blender小能手，我不禁想問問大家，在Blender里，我們也可以制作這種沿路奔跑的玩具車效果么？

要做四驅車賽車效果，首先要滿足車和賽道這兩個基本元素，咱們可以簡單制作一個玩具車的3D模型，當然，也可在網上下載現成的汽車模型，這個就豐儉由君了，不過建議大家不要找高精度模型，因為咱們的幾何節點設計會讓玩具車模型大量出現，精度太高會增加預覽和渲染硬件開銷。

在得到玩具車3D模型后，接下來我們需要設計一個賽道，這個設計很簡單，可以利用單頂點不斷擠出來獲得，完成后記得把賽道轉換為曲線，因為在幾何節點里我們將利用曲線功能來進行設計，第一步的設計結果如圖1所示。

為我們的賽道曲線添加幾何節點功能，然后在“組輸入”和“組輸出”之間添加“圓角曲線”，這個功能可以讓曲線的直角邊轉換為圓弧角，類似于添加了倒角功能，然后通過“曲線轉網格”，以曲線直線為輪廓曲線，讓曲線的每個點都以線段的形式“掃描”過去，就能形成如圖2的效果了，這也就是我們的賽道模型啦。

接下來就需要讓我們的玩具車模型在賽道上跑起來啦，基本思路是讓一條線段沿著賽道曲線移動，這樣我們就能給線段的每一個點賦予車輛模型作為實例，形成車輛隨路徑疾馳的效果了。

因此我們先要獲取曲線的位置信息，因為曲線并不像網格那樣，每個點都有位置信息，所以我們要先“采樣曲線”，然后把“網格直線”從“網格到點”，這樣直線上的每個頂點都獨立顯示了，然后再通過設置位置，來讓這些點都成功放置到曲線上。

這時候你會疑惑，為什么無論我設置多少個“網格直線”的數量，都只能顯示一個點呢？這是因為“采樣曲線”的系數是一個恒定數，所有的點都被放在了同一個位置，所以我們需要給系數添加“隨機值”，這時候你就能看到所有的點均勻分布在直線上了，然后通過一系列的運算，我們就可以得到直線頂點在曲線“賽道”上以些許不同速度奔跑的效果了，具體設置可參考圖3。

但這時候還是有一個小問題：所有的點都非常規矩地以“單車道”的形式沿曲線運動，我們如果想要獲得更多的“車道”，其實就是為直線每個頂點的位置添加隨機值，這時候可以通過噪波紋理來實現。設置思路就是讓“采樣曲線”的“位置”添加一個“噪波紋理”，具體的設計可以參考圖4。

當然，也可以直接“矢量相加”“采樣曲線”的法向，并用“矢量乘法”來乘一個隨機值，通過調整隨機值的正負范圍，也能起到相同的效果。

這時候雖然我們的玩具車在賽道上以多車道的形式跑了起來，但問題在于它們沒有沿著正確的方向旋轉，邏輯上來看，玩具車的旋轉值應該與賽道曲線的切向對齊，而正好在“采樣曲線”時我們就獲得了曲線的切向，因此只需要通過設置“對齊歐拉到矢量”，就能讓玩具車的旋轉值以切向正確運作了，如果你跟我一樣設置了坡道的話，記得要額外再加一個“對齊歐拉到矢量”來調整玩具車對應坡道時的俯仰，具體軸心要參考玩具車模型的軸向來進行設置，當然，全試一遍也能得到正確答案，并不復雜，具體設置可參考圖5。

本文所用幾何節點一覽

從節點的復雜程度不難看出，這次的教學內容其實是有一定難度的，但這也是目前實現這一效果的最佳途徑，而且幾何節點最大的優點就是超高的調整自由度，我們可以直接修改玩具車的數量、位置、速度，也能在調整賽道曲線時讓玩具車的行進方向和車頭朝向無縫匹配，這都是傳統跟隨路徑方案比較難以實現的，所以，難是難了點，但值得學！