Blender4.5 几何节点组织方式(对象,实例,几何,属性,域)

所有的都基于Blender4.5 TLS版本描述:

Blender 几何组织方式详解

Blender 中的几何数据有两种主要组织逻辑：

• 传统建模模式：你在大纲视图（Outliner）中看到的对象结构。
• 几何节点（Geometry Nodes）模式：程序化生成的运行时结构。

两者共享底层数据概念（如网格、属性），但生命周期、可见性和使用方式完全不同。

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一、传统建模模式（大纲视图）

1.1 对象（Object）

• 是场景中的可见实体（如立方体、灯光、空物体）。
• 每个对象包含：
  • 变换信息：位置、旋转、缩放（可在右侧“物体属性”中查看）。
  • 一个数据块引用：决定它“是什么类型”以及“长什么样”。

📌 示例：新建一个立方体，会创建一个名为 “Cube” 的对象，它引用一个名为 “Cube” 的网格数据块。

1.2 数据块（Data-block）

• 是实际存储内容的数据，不直接出现在场景中，但被对象引用。

• 可被多个对象共享：修改数据块，所有引用它的对象都会更新。

• 常见类型包括：

  • 网格（Mesh）：由顶点（点）、边、面、面拐（corner）组成。
  • 曲线（Curve）：由控制点和样条线（splines）组成。
  • 点云（Point Cloud）：无连接的点集合。
  • 体积（Volume）：三维体素数据（如烟雾）。
  • 文本（Text）、骨骼（Armature）、灯光（Light） 等。

💡 在属性面板的“数据”标签页（绿色图标）中，可查看和重命名数据块。

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二、几何节点模式（Geometry Nodes）

2.1 几何体（Geometry）

• 是运行时临时数据，仅在几何节点网络执行期间存在。

• 不会自动保存到 .blend 文件，关闭文件或禁用修改器后即消失。

• 一个几何体可同时包含以下组件（每种最多一个）：

  • 网格（Mesh）：所有网格被合并为一个组件。
  • 曲线（Curve）：可包含多条样条线。
  • 点云（Point Cloud）
  • 体积（Volume）
  • 实例列表（Instances）：可包含任意数量的实例。

✅ 优势：可在单个节点网络中混合多种几何类型（如建筑 + 电线 + 树木）。

2.2 实例（Instance）

• 是一种轻量级引用，不复制几何数据，只记录：
  • 目标：可以是：
    • 另一个几何体（Geometry）
    • 一个场景中的对象（Object）
    • 一个集合（Collection）
  • 自身变换：独立的位置、旋转、缩放。
• 实例本身是运行时数据，不会自动变成真实对象。
• 若需“实体化”，必须：
  • 使用 “实现实例（Realize Instances）” 节点，或
  • 应用几何节点修改器。

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三、属性系统（Attributes）与域（Domains）

无论传统建模还是几何节点，Blender 都通过 属性（Attributes） 附加额外数据（如颜色、UV、自定义向量）。

3.1 什么是域（Domain）？

• 域是属性依附的拓扑单元类型。
• 不同几何类型支持不同的域：

几何类型	支持的域（Domain）	说明
网格（Mesh）	Point（点） Edge（边） Face（面） Corner（面拐）	面拐 = 每个面中的每个顶点角，用于 UV、顶点色
曲线（Curve）	Point（控制点） Spline（整条样条）
点云（Point Cloud）	Point	每个点独立
实例（Instances）	Instance	每个实例一个值（如 ID、缩放）

3.2 什么是属性（Attribute）？

• 一组命名的数值数据，附加在某个域上。
• 支持类型：浮点数、整数、布尔值、3D 向量、颜色、2D 向量等。
• 在几何节点中：
  • 通过 Store Named Attribute 节点写入；
  • 通过 Named Attribute 节点读取；
  • 可在 电子表格（Spreadsheet） 面板中查看。
• 在传统建模中：
  • UV、顶点组、顶点色等都是属性的特例。

🌟 应用示例：
将高维数据（如 (x, y, z, w)）拆分为 Vector + Float，附加到点域，
然后用颜色或位移可视化第 4 维。

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四、关键区别总结

特性	传统建模（大纲视图）	几何节点（GN）
数据载体	Object + Data-block	Geometry（运行时）
是否持久化	✅ 是	❌ 否（除非应用修改器）
多类型混合	❌ 一个对象只能一种类型	✅ 一个 Geometry 可含 Mesh + Curve + Instances
实例实现	Collection Instance（持久化 Object）	Instances（运行时引用）
属性编辑方式	属性面板（UV/顶点组）	节点（Store Named Attribute）
域系统	相同底层结构	相同，但更灵活、可程序化

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实例

• 首先建立一个4点的平面,仅仅建立一个空的几何节点修改器,数据如下
  
• 对他执行一个散布点在面上的节点,那么数据就变为这样;
  
• 合并几何输出
  
• 使用一个圆锥mesh作为实例,执行实例化于点上
  
  
• 若再使用另一个几何进行实例化于点上效果是类似的(用的同一个散布,重叠了,看不清cube见谅)
  
• 这里使用Mesh对象(苏珊娜),而不是几何体进行实例化,效果是类似的;
  
• 若想将instances容器内的实例转到mesh组件上,使用实现实例即可,像这样:
  

源码角度看,Blender Geometry 系统核心类图

以下类图展示了 Blender Geometry Nodes 中几何数据的组织方式，包括 GeometrySet、各类组件（Component）、实例（Instances）以及属性（Attributes）系统。来自源代码:source/blender/blenkernel/BKE_geometry_set.hh