学术干货丨利用GRASSHOPPER制作流动渐变曲面的方法

UniDesignLab 2022-04-21

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利用GRASSHOPPER制作流动渐变曲面的方法

通过Grasshopper（以下简称GH）数据干扰制作下图所示的流动曲面在建筑设计及空间设计中比较常见，数据干扰形成的流动曲面在市政建筑、商业建筑、景观构筑物、景观小品中广泛应用。今天我们的技法课堂主要讲解一下下图所示的流动曲面的制作方法，希望对同学们有所帮助。

利用GH完成曲面流线主要分为五个步骤，首先是在Rhino中制作流动曲面的异形底面，接下来复制出一个摊平的矩形平面，泰森多边形及数据干扰均将在此平面上进行编辑，另外是在摊平的矩形平面中编辑泰森多边形，接下来再此基础上通过数据干扰制作泰森多边形的尺度渐变，最后再通过转换将摊平的矩形平面中的数据转换到最初的曲面上。接下来，我们分步对制作方法进行详细的说明。

第一步：我们在Rhino上绘制矩形并封面，运用红框中所示的矩形工具进行矩形绘制，并运用下图黄色方框中的Plansrf（平面闭合曲线封面）工具进行封面。

封面后的矩形在U、V方向各有两个控制点，为了更好的调解矩形样式，我们将的控制点进行调整，在命令栏中输入Rebuild命令，将弹出下图所示的对话框，并在对话框中的U、V方向各输入6，则矩形的控制点在U、V方向将增加到6个。

打开控制点，如下图所示选中矩形中的控制点，并沿着Z轴将控制点进行提拉，则矩形呈现下图所示的样式。

第二步：打开GH，并在GH中输入Surface命令，右键单击Surface命令，将刚才制作的曲面将被提取进GH中。在GH中输入Dimentions命令，并将Dimentions命令首端与Surface命令末端连接。

在GH界面中输入Rectangel命令及Point命令，将Point命令、Dimensions命令的末端如下图所示与Rectangel对应的左侧命令栏连接。

第三步：我们在GH界面输入Populate Geometry命令并将此命令首端的R与Rectangel末端的R连接，输入数字200并将数字与Populate Geometry首端的N连接，则在图中的矩形中将会生成下图所示的随机点。

在GH界面中输入Voronoi并将命令首端的P与Populate Geometry末端连接，在矩形中将会形成以各个随机点为中心的泰森多边形，将Voronoi首端的B与Rectangel末端的R连接，则泰森多边形的边界将以矩形边框为边界展现出来：如下图所示。

第四步：设置干扰，我们在GH中输入Scale及Area，将Scale首端的G及Area首端都与Vonoroi末端相连接，并将Area末端的C与Scale首端的C相连接，如下图所示。

在Rhino界面中绘制一条线，在GH中输入Curve，并将绘制好的线set到GH中，在GH界面输入Curve Closest Point（以下简称CrvCP)命令，并将Curve末端与CrvCP命令首端的C连接，将Area末端的C与CrvCP连接，连接好后，在矩形内将呈现出一系列的点，这些点将会成为数据干扰的基础数据。

在GH上输入Remap Numbers，Bounds，Construct Domain三个命令，在Construct Domain前分别输入0.900及0.090两个数字框，并将两个数字分别与Construct Domain首端的A、B连接，0.900与0.090将决定泰森多边形比例尺度大小的变化区间，将Constrcut Domain命令末端与Remap Numbers首端的T连接；Bounds首端，Remap Numbers首端的V分别与CrvCP末端的D连接，并将Bounds末端与Remap Number首端的S连接。最后，将Remap Number末端的R与Scale首端的F连接，则在Rhino中的泰森多边形的比例将会以绘制的线段为中心，逐渐向外形成由大到小的变化。这个便是数据干扰的全部制作过程。

第五步：我们在GH界面输入Boundary Surfaces并将此命令首端分别与Vonoroi末端及Scale末端的G连接，在矩形平面上将呈现下图所示的样式（即矩形面被填充，但是由中心向外逐渐变小的泰森多边形被挖空的样式）。

在GH界面中输入Extrude与Z（代表沿着Z轴方向），并将Extrude首端的B与Boundary Surfaces末端相连接，Extrude首端的D与Z末端相连接，输入数字1.0并将数字与Z轴首端相连接，刚才形成的面将会被推拉起来，如下图所示。

在GH中输入Deconstruct Domain，并将此命令首端与最初的Surface末端相连接。

右键单击Extrude末端的E并选择黄色光标中所示的Flatten，如下图所示。

在GH界面中输入Boundary Box及Surface Morph命令，将Boundary Box首端的C与Extrude末端连接，并将Boundary Box末端的第一个B与Surface Morph首端的R连接；将Extrude末端与Surface Morph首端的G连接，如下图所示。

右键单击Boundary Box并选择黄色光标出的Union Box，如下图所示。

最后，将Surface Morph首端的S与最初的Surface末端连接，将Surface Morph首端的U和V分别与Deconstruct Domain末端的U和V连接，Surface Morph首端的W与连接Z轴的数字相连接，如下图所示。则在Rhino界面中，最初的曲面上将显示出摊平矩形上的对应的所有形态。

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