如何在曲面上布置各種體塊？建築師編程指南之SketchUp插件開發 3
- 2019 年 11 月 12 日
- 筆記
今天整理文章，發現《建築師編程指南》這個系列，還沒更完，有好幾篇都躺在草稿箱里沒發，發現網上關於sketchup的編程資料太少，不繼續更好像不太好？
關於這個系列，不熟悉的可以翻閱前2期。
02期 ruby 語言的特點，以及閱讀 SketchUp API 文檔的技巧。
第三篇，來點複雜，用代碼實現一個案例：
猶太人大屠殺紀念碑群
第二次世界大戰中，600萬猶太人在種族清洗中被屠殺。
這個作品我非常喜歡，今天我們用代碼來實現此類雕塑群的生成設計，首先我們需要提煉影響設計的變量有哪些，假設 M 為設計結果，
M = （ Grid ， Heights ）
Grid 為每一個紀念碑的截面，假設每個截面都是相等的大小，間距也相等， Heights 為高度數據集。
實現邏輯
01
根據區域範圍，及方塊大小，生成網格
在這裡區域範圍，我們粗暴點認為是矩形區域，通過 _size 來設置， _grid 則上文的 Grid ，_originPoint 為原點。
只要把上圖中的黑點坐標計算出來，就可以完成我們這一步的任務。
這裡我們需要考慮下，希望通過 createGrid 函數獲得怎麼樣的輸出結果？
寫成代碼：
_originPoint=[0,0,0] _size={ "width"=>36000, "height"=>36000 } _grid={ "width"=>300, "height"=>800 } pointsResult=createGrid(_originPoint,_size,_grid)
createGrid 函數的編寫：
def createGrid(_originPoint,_size,_grid) #間距固定，設定為常量。 _px=600 _py=500 _w=_size["width"] _h=_size["height"] _z=_originPoint[2] _x=_originPoint[0] _y=_originPoint[1] _gw=_grid["width"] _gh=_grid["height"] _xNum=(_w/(_gw+_px)).floor.to_f _yNum=(_h/(_gh+_py)).floor.to_f _points={ "row"=> 0 } for i in 1..(_xNum-1) _pointX1=_x+(_gw+_px)*(i-1) _pointX2=_x+(_gw+_px)*i-_px #p [_pointX1,_pointX2] _gpoints=[] for j in 1..(_yNum-1) _pointY1=_y+(_gh+_py)*(j-1) _pointY2=_y+(_gh+_py)*j-_py _point1=[_pointX1,_pointY1,_z] _point2=[_pointX1,_pointY2,_z] _point3=[_pointX2,_pointY2,_z] _point4=[_pointX2,_pointY1,_z] _gpoints.push([_point1,_point2,_point3,_point4]) if j==1 && i==1 #調試用的 #p [_point1,_point2,_point3,_point4] end end _points[_points["row"]]=_gpoints _points["row"]=_points["row"]+1 end return _points end
02
計算高度
高度我們先選 sin 函數來生成，通過峰值數量 _peakValue ，及生成數值的間距 _parts 來控制。
createHeights 方法如下：
def createHeights(_peakValue,_parts) _res=[] _np=(_peakValue+2)*Math::PI/_parts for x in 1.._parts y=Math.sin(x*_np) _res.push(y) end #p _res return _res end
通過以下代碼調用：
_peakValue=3 _parts=pointsResult["row"] _zsOfRow=createHeights(_peakValue,_parts)
這部分光 p 出來看數據可能比較抽象，我們加一段在 SketchUp 里繪製點的命令，把數據畫出來。
model = Sketchup.active_model entities = model.active_entities for x in 0..(_zsbyRow.length-1) entities.add_cpoint [x,_zsOfRow[x],0] end
是不是調試起來方便多了？也可以把段封裝成方法，專用來調試使用。
上面只計算了一個方向的，另一個方向我們也計算下：
_peakValueOfColumn=1 _partsOfColumn=pointsResult[0].length _zsOfColumn=createHeights(_peakValueOfColumn,_partsOfColumn)
這個時候，我們調試的代碼可以把 x ， y 坐標對調下：
for x in 0..(_zsOfColumn.length-1) entities.add_cpoint [_zsOfColumn[x],x,0] end
這樣的話，調試起來更方便了，可以快速的把 x ， y 兩個軸的高度變化顯示出來。
接下來，根據高度拉伸網格中的方塊，此部分交給大家自行實現啦~
以上是去年的思考，實現之後會發現，Heights很難做到絲滑過度、連續變化的感覺。Heights的獲取，有沒有一種更好、更為優雅，簡潔的實現方式呢？
回到開頭所提到的公式：
M = （ Grid ， Heights ）
Heights究竟如何生成比較好呢？今天我們引入 曲面 來生成Heights。通過su，我們可以快速地通過手繪曲線，然後使用sandbox工具快速生成地形，如下圖：
通過在地形表面上捕獲若干的網格點，我們就可以獲得高低起伏的Heights數據啦~
03
試驗下效果
利用地形生成連續變化的Heights，更容易控制，也更容易實現。
實現的主要代碼及涉及到的知識點，會在後面的更新中發佈出來，有興趣也可以加入mixlab無界社區的社群，一起探討，研究，學習~~
本期的技巧：
通過地形來產生連續變化的Heights
你get到了嗎？
