[GH基础教学]WWDC2014 Apple 宣传图渐变效果制作

深蓝Ansen

WWDC 2014 Keynote 刚刚结束，微信上不少朋友对苹果没有发布iPhone 6咬牙切齿。（此段话引自网易科技）
正巧当天我也在旅途中，看完重播后也有点

言归正传，个人觉得Apple的这张宣传图很好看，很多用过Grasshopper（后文简称GH）的朋友一看就会条件反射般喊出：参数化，曲线干扰等等词。当然，能够实现这种效果的软件和方法很多很多。


这篇教学内容较为详实，但是不会涉及到太多数据处理的知识，比较适合刚刚接触GH的朋友学习。

下面的教学也并不只是要教大家将图片上的效果做出来，更重要的是让大家了解在使用GH的过程中的思考方式。

我将图片放置在Rhino的TOP视图中，从图片上不难看出，这些等大小的方块矩阵在Apple logo轮廓线以内的区域被删除了一部分，靠近轮廓线的一些方块发生了缩放形变，如下图所示：



请注意，图中虽然只是截取了Logo的一部分，但是我们自己在绘制Logo时，一定确保这两个图形为封闭曲线。

写程序最重要的就是先将过程想清楚，理清思路后再入手会相对轻松许多；

通过分析，我们可以把这个过程做个简单的归纳：

1.创建点阵

2.筛选出需要的点

3.基于点创建正方形并且实现缩放效果

4.制作颜色渐变效果

接下来就来看如何一步步实现。

1.创建点阵

我使用Vector组下面的Square 运算器

每个正方形的边长我设置为5个单位，水平方向52份，竖直方向32份（这里的份数设置适当即可，数值过小最终效果产生的不够明显，数值过大会增加程序计算时间），如下图所示：



通过上面的方法，我们可以建立如下图所示的方块曲线矩阵：



我们可以将每个正方形曲线的中心点计算出来，处理好这些点以后，再基于这些点建立圆角正方形。会用到下图所示的Polygon Center 运算器

Polygon Center 运算器右侧的三个输出端口的作用与区别大家可以参考其help，因为是正方形曲线，通过计算后，这三个端口输出的结果是一样的，在Cv端连接一个Point 运算器即可；

请注意,此时场景中会产生很多物件，我们可以将不需要显示的物件隐藏起来，只显示点阵即可（选则对应的运算器>点击鼠标中键>点击隐藏。运算器颜色会变为深灰色）方法如下图所示：



当我们写好一个功能后，可以将这些运算器做群组，方便管理，做到条理清晰。



第一步的程序完成，效果如下图所示：

2.筛选出需要的点

再次观察，在之前标记出的轮廓线以内，黑色区域的正方形需要删除，黄色区域的正方形发生了缩放变形，其余的正方形并未受到曲线影响，如下图所示：

我们可以先将黑色区域的点删除

请注意：这些点距离轮廓线有一定的距离

因此，我们可以先使用Offset 运算器，将轮廓线往内部偏移一段距离，得到新的曲线，如下图所示：

用新生成的曲线来对点阵做干扰就能达到我们的目的：



将不需要的点剔除，我们可以使用Point in Curves 运算器（因为有两条封闭轮廓线）



这个运算器的解释如下图所示，R端输出的结果为0时，代表这些点在轮廓线以外。而我们需要的正是判断结果为 0 的这些点。

接下来，我们可以通过一个简单的判断，来挑选出这些点，需要用到Dispatch 运算器

Dispatch 运算器是依据P端输入的True或者False，将数据做“分流”

我们知道判断的数值 如果非0即为True，0即为False，右侧A端输出判断结果为True的数据，B端输出判断结果为False的数据，现在我们需要的就恰好是B端输出的结果。为了让一些初学者看清楚这个判断结果，我用一个Boolean 运算器将数据做转化。

得到的结果在Rhino场景中并不能看的很清楚，因为 Dispatch 运算器 会把得到的结果全部显示在场景中，因此，我们需要将不需要显示的物件隐藏起来。

得到的结果有点问题，原因是数据配对出现问题，我们只需要对Offset 运算器输出端C做Flatten处理既可以解决这个问题。

关于GH中数据控制大家可以阅读 http://shaper3d.cn/2012/05/30/grasshopper-data-control/




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第二步的程序完成，效果如下图所示：

3.基于点创建正方形并且实现缩放效果

这一步中首先要从刚刚筛选出的点中挑选出被曲线干扰到的点，才能进一步做缩放

先使用Pull Point 运算器测量出点至曲线的距离



通过Smaller Than 运算器 将这些距离值与干扰范围值做比较，再通过Dispatch 运算器 对这些点做“分类”，距离小于干扰范围值的点从A端输出，大于干扰范围值的点从B端输出

以上步骤得到了我们需要的点，接下来，我们可以将这些点作为正方形的中心点，使用Rectangle 运算器 创建边长为4.5，圆角为1的正方形曲线。如下图所示：

注意A端需要做负值转化

我们可以先将未受到干扰的正方形生成，如下图所示：

同样的方法，可以基于被曲线干扰到的点将缩放前的正方形生成：



为了不让连线看起来杂乱，影响下一步的操作，我们可以将连线的方式更改为虚线，如下图所示：




这些点距离曲线越近，正方形缩放量就越大，我们可以再次使用Dispatch 运算器将这些点到曲线的距离筛选出来（A输出端）作为缩放值的依据。

这些距离值太大了，不能直接作为缩放值来用，我们需要将他们“重新映射”到新的范围内，需要用到下面的几个运算器：

我用一组简单的数字解释这几个运算器搭配用法：

例如有下面的1,2,3,4,5几个数字，我们可以将这几个数从他们原本的1 to 5重新映射到 2 to 10的区间，得到的结果就是2,4,6,8,10，也可以简单理解为“缩放”

因此，我们可以按照上面的方法，将距离值重新映射到一个0.1~0.85的范围内，如下图所示：



最后，接入Scale 运算器（你可以在界面空白处双击，在搜索栏输入Scale，既可以找到）





第三步的程序完成

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效果如下图所示：

制作颜色渐变效果

这些正方形从左至右的颜色发生渐变，但是每一列的正方形颜色是相同的，简单分析下，每一列正方形的中心点X坐标值相同，对！这就是切入点

为了解释清楚如何着色，我先用一组简单的图形解释：

下图中基于一组点创建出一组心形，曲线与点之间一一对应

我们可以先使用pDecon 运算器把每个点的X坐标计算出来

然后通过Deconstruct Domain 和 Bounds运算器 将这些坐标值的范围，最大值，最小值 计算出来，如下图所示：

最后，接入Gradient 运算器，这时候，这组数值和颜色就对应起来，最小值将会与左端的绿色对应，最大值将会对应右端的红色，中间的数值会按照大小对应绿>红之间的渐变色

使用Custom Preview 运算器将这组曲线的颜色显示出来，如下图所示：

将以上的方法套用到我们的程序中，规范起见，将这两大组曲线Merge起来，记得要做Flatten，再用Area 运算器 将这些曲线的中心点计算出来，如下图所示：

最后的程序如下图：

效果如下图：

如何实现实心效果，方法很简单，使用Boundary Surfaces 运算器对每个封闭的曲线内填充一个平面即可，如下图所示：
等等！！！
有么有注意到下图中Boundary Surfaces 运算器计算耗费了大量时间，机器会卡在那里不动，非要尝试，请先保存


其实呢，稍微做点改动，这种情况就能改观，如下图所示的计算时间：

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总结：

1.本次教学分4个小节讲解，每个小节都会实现我们最初分析的每一个步骤，再将它们连接起来，就能实现最终效果
这四组小的程序就像是机器的不同部件，分工明确，搭配起来机器就能正常运转。

2.教学中运用最多的一个运算器是 Dispatch ，判定的条件需要我们事先想好，所以，你不需要掌握太高深的数学知识，但思维逻辑很重要。

3.本教学并不是最简便的方法，但是可以让初学者了解到思考的过程！

先看看再模仿  两个小问题 a.景图片导入后是灰色显示的 怎么变为彩色的呢？b.这样的文字注释怎么弄的？

derek096 发表于 2014-6-14 22:51
先看看再模仿  两个小问题 a.景图片导入后是灰色显示的 怎么变为彩色的呢？b.这样的文字注释怎么弄 ...

问题1

如果你放置图片的方式是：BackgroundBitmap
那么你可以鼠标单击视窗标签，按照下图设置，取消 灰阶 的勾选即可



问题2

Ctrl+G 群组运算器，鼠标右键单击紫色区域，就可以对群组命名

非常感谢深大的教程，做的不好，斗胆发出来，照着教程做收获很多！！！

lmjs 发表于 2015-8-28 12:13
感谢深版加分鼓励，谢谢！

我的颜色渐变效果怎么跟你们的不一样，GH中渐变色还可以自己定义吗？

Hi，Gradient Control运算器 可以自定义颜色，方法如下：

1.指针放到左上角颜色备选区，按住鼠标左键朝右拖拽就可以新增加颜色节点；

2.用鼠标右键单击颜色节点即可调整其颜色。

感谢分享！

看看差色