螺旋式观景塔参数化建模与生长动画

EFFEKT距离哥本哈根以南一个小时路程，该观景塔提供360度全景，能够环顾赫斯列兹森林，湖泊、湿地和小溪等山地特色景观尽收眼底。本文将以该观景塔为例，进行grasshopper建模以及制作模型生长动画。

观景塔以一条螺旋母线作为基本体，其形体规律为两端大中间小。在z轴方向构建等距圆，并用Graph mapper+Remap numbers（函数映射）组合控制圆的半径变化。

观景塔总层数为十二层，图示中生成了六十个圆，可得每五个圆作为旋转一层。将每个圆等分五个点，并通过求余的方式计算螺旋线所通过的点。

通过指向圆心的向量，移动螺旋线的点从而计算出坡道两侧的点，并通过loft生成坡道曲面。按照同样的方法可生成坡道两侧围护。

顶层走道可通过提取最顶层的圆获得基础元素，再通过Offset Curve生成走道两侧，进而生成曲面。此处围护的生成采用与坡道围护生成的方法不同，其方法为通过断面矩形单轨扫掠生成曲面。

该观景塔除了螺旋坡道，最吸睛的便是其外部网格结构。再次平分圆获得点，并通过Rotate与Π偏移每个点（此处示例中Π除以54，当除以的值越大，外网格结构形成的菱形越窄）。最后通过filp matrix改变树形数据，由pipe生成圆管结构。

右击Number Slider后出现Animate一项。点击出现动画控制界面，其中最重要的是保存路径，保存名称，导出图片分辨率以及导出帧数。 值得注意的是grasshopper中默认导出bmp文件，建议在保存名称中改成png后缀。导出帧数一般为一秒二十四帧，可后期透过pr等视频软件进行仔细修改，导出的帧数越大，视频越流畅，同样的视频文件越大。

制作动画的逻辑为通过提取关键基础元素并使用Number slider控制区间，缩放，偏转角度等途径对基础元素进行有效改变。如图中外网格结构基础元素为十八条曲线（即电池图中的curve），因此通过Sub Curve的重参数化并使用区间控制曲线生成。

如何解决同一动画中不同时间端生成不同的曲面？

一般将分别制作动画再通过pr等视频软件后期处理。如果是存在时间差（如上文坡道gif中，坡道与两侧围护生成时间均有差异），或者通过grasshopper进行简单的多段动画，可以通过判断语句进行对生成时间的控制。笔者打包一个简单的布尔值判断电池组，可用于在输入布尔值true或者false时筛选出不同的值。

以螺旋线生成为例，该gif为螺旋线为先生成，再消失的动画。需要通过两次布尔值判断，以确定两次动画的开始与结束时间。

本案例中Rhino & Grasshopper源文件获取方法