旋轉(zhuǎn)階梯怎么做，Blender設(shè)計思路分析

薛山

思路上來說，旋轉(zhuǎn)階梯也就是一層層的階梯按螺旋形態(tài)向上爬升，所以一是要有螺旋，二是要有階梯，三是要讓階梯以正確的姿態(tài)沿著螺旋來布置。有了這個基本設(shè)計概念之后我們就能著手操作了，首先是螺旋，默認(rèn)狀態(tài)下Blender是沒有預(yù)設(shè)螺旋曲線的，這時候需要打開Blender的偏好設(shè)置，找到插件里的“AddCurve：ExtraObjects”并打開，它就會為我們提供額外的數(shù)個預(yù)設(shè)曲線模型，其中就包括了螺旋。

回到3D視圖后，在新建曲線里，找到“CurveSpirals”，選擇第一個“阿基米德螺旋”，這時候的螺旋其實就是個曲線圓環(huán)，而同時左下角會彈出一個對話框，在這里面最重要的就是找到“高度”，預(yù)設(shè)值為0，大家可以按需調(diào)整，只要大于0，螺旋就會向上爬升，在這里我們可以設(shè)置為1，然后“圈數(shù)”就是設(shè)置螺旋的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，這次教程我們選擇3，如此一來就能得到如圖1的螺旋效果了。

螺旋設(shè)置完成后我們需要進(jìn)入曲線的屬性菜單，將“扭曲方法”從“最小值”修改為“Z朝上”，也就是將曲線的法向強(qiáng)制朝上，這樣咱們在后續(xù)的操作里就不會出現(xiàn)階梯旋轉(zhuǎn)問題了。

接下來我們來設(shè)計階梯，只需要一個最簡單的網(wǎng)格立方體就好，但注意一定要先將游標(biāo)放在螺旋的原點，然后再新建立方體，本次教程里它們的原點都是世界原點。新建完成后我們就可以為它添加修改器了，第一個修改器是“陣列”修改器，我們將“適配類型”修改為“適配曲線”并選中剛剛做好的螺旋，然后“相對偏移”的Z值為1，XY均為0。接下來加載第二個修改器“曲線”，同樣選中剛剛做好的螺旋，然后“形變軸”選擇為Z軸，這時候就能看到立方體沿著螺旋向上延伸了，但也出現(xiàn)了兩個問題，第一是立方體的形狀不對，第二是立方體的朝向不對。

解決這兩個問題的方法也很簡單，在修改器菜單，將“曲線”修改器的“編輯模式”點亮，這時候咱們進(jìn)入物體的編輯模式時也依然可以看到修改器效果，這時候就只需要在編輯模式下按XYZ軸適當(dāng)調(diào)整立方體的形狀就行。至于階梯是順著曲線成坡道的問題，咱們也只需要在編輯模式下根據(jù)你的具體設(shè)計，沿X或Y軸來進(jìn)行小幅度旋轉(zhuǎn)即可，設(shè)計完成后就能得到如圖2的螺旋階梯效果了。

接下來就是制作扶手，咱們只需再次新建一個曲線螺旋，然后在編輯模式下向上移動一定距離，沿XY軸進(jìn)行縮放作為內(nèi)側(cè)扶手，并復(fù)制一條曲線同樣沿XY軸縮放作為外側(cè)扶手，回到曲線屬性菜單選擇“倒角”，深度值可自己設(shè)定，本教程設(shè)置為0.01，即可獲得兩圈扶手效果，如果覺得扶手完全浮空看上去有點空，也可以為它添加欄桿效果，可以用柱體或立方體，邏輯上依然是陣列和曲線修改器的組合，調(diào)整方式也是在編輯模式下進(jìn)行縮放和旋轉(zhuǎn)，最終都能達(dá)到如圖3的效果。

傳統(tǒng)的方法來做螺旋階梯效果，優(yōu)點是很直觀，每個步驟之間的邏輯銜接都可以通過建模的形式表達(dá)出來，但缺點也非常明顯，曲線螺旋的參數(shù)一旦確定后就不能更改了，如果你做到一半覺得螺旋高度太低、直徑太大等，只能從頭來過，修改起來非常麻煩，復(fù)用性比較差，而這些恰恰就是幾何節(jié)點的優(yōu)勢，所以螺旋階梯效果，我其實更建議大家嘗試幾何節(jié)點。

動手操作前還是先捋一捋思路，幾何節(jié)點制作螺旋階梯其實就是以螺旋的每個頂點作為基礎(chǔ)來放置實例，這個操作非常簡潔且不需要再到立方體的編輯模式下去調(diào)整旋轉(zhuǎn)值，簡單易懂。想清楚原理之后新建任意網(wǎng)格模型，進(jìn)入它的幾何節(jié)點編輯器，咱們可以直接調(diào)出“螺旋”節(jié)點，然后“設(shè)置曲線法向”為“Z朝上”，接下來就是“曲線重采樣”，這個操作是為了讓曲線頂點的分布更自動化，所以可以選擇為“長度”，具體數(shù)值大家按自己的具體設(shè)計來進(jìn)行調(diào)整即可。

接下來就是用“實例化于點上”來布置“立方體”，這時候我們需要按需調(diào)整立方體的XYZ尺寸，然后新建“法向”節(jié)點，連接“對齊歐拉至矢量”的“矢量”，再輸出到“實例化于點上”的“旋轉(zhuǎn)”值上，這時候就能看到如圖4那樣一個完整的螺旋階梯形態(tài)自然呈現(xiàn)了。

接下來就是做扶手和扶手欄桿，這兩個步驟的邏輯也是利用咱們幾何節(jié)點編輯器里最基礎(chǔ)的那個螺旋，這樣做的好處是我們只需要調(diào)整螺旋的參數(shù)，階梯、扶手和欄桿的參數(shù)就會自動跟隨調(diào)整，一勞永逸。

具體的操作方式就是從最開始的“螺旋”節(jié)點重新引出，連接一個“曲線重采樣”，方式選擇為“長度”，數(shù)值大家按需設(shè)置，然后分別用兩個“變換”節(jié)點，來讓螺旋曲線沿XY軸進(jìn)行縮放，分別作為咱們內(nèi)側(cè)和外側(cè)的扶手，接下來將它們合并幾何，利用“曲線轉(zhuǎn)網(wǎng)格”，以“曲線圓環(huán)”為輪廓曲線來進(jìn)行輸出，這樣一來我們就得到了兩條扶手效果，這時候可以跟螺旋階梯合并幾何輸出，適當(dāng)調(diào)整兩個“變換”節(jié)點的縮放值。

最后就是做扶手欄桿，咱們剛剛不是做好了內(nèi)外側(cè)的扶手曲線么，正好就利用它們作為頂點來放置實例吧，通過“實例化于點上”，以“柱體”作為實例進(jìn)行輸出，為了讓柱體正確放置在階梯上，咱們可以在“實例化于點上”之后連接一個“平移實例”來調(diào)整Z軸的位置，最后也將其連接到“合并幾何”上。如果再適當(dāng)添加燈具甚至爬樓梯的小人，并添加環(huán)境照明和各項材質(zhì)的話，就能獲得如圖5的最終效果了。

很明顯，從便利性的角度來說，幾何節(jié)點的優(yōu)勢是巨大的，寥寥數(shù)個節(jié)點就能實現(xiàn)多種參數(shù)的調(diào)整，省去了重復(fù)勞動的麻煩。但幾何節(jié)點的缺點是不直觀，學(xué)習(xí)起來相對枯燥，而且有時候我們也不一定需要那么高的參數(shù)自由度，所以傳統(tǒng)的設(shè)計思路也不應(yīng)被拋棄。在我看來“技多不壓身”對于Blender而言也是成立的，所以我的建議是大家把這兩套方案統(tǒng)統(tǒng)學(xué)到手，后續(xù)自己做設(shè)計就會更加游刃有余。