Blender中实现一个Mobius环

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莫比乌斯带:也叫单侧曲面环,简称单曲环,一只小虫可以爬遍整个曲面而不必跨过它的边缘。

利用blender的python库,可以用20行代码实现一个单曲环,这大概是全网最简洁的算法了:

from mathutils import *
from math import *
from bpy import *
quad = 30   # 四边形的数量
radius = 4  # 半径
width = 2   # 四边形的高
verts = []
faces = []
for i in range(quad):
    v1 = Vector((0, 0, width/2))
    v2 = -v1
    I = i*2
    for v in [v1, v2]:
        v.rotate(Euler((0, pi * i/quad, 0)))
        v[0] += radius
        v.rotate(Euler((0, 0, pi * I/quad)))
    verts.extend([v1, v2])
    faces.append([I, I+1, I+3, I+2])
faces[-1][-2:] = 0, 1
mesh = data.meshes.new("mobius")
mesh.from_pydata(verts, [], faces)
context.collection.objects.link(data.objects.new("mobius", mesh))
  • mathutils:blender的数学库
  • math:python标准库
  • bpy:blender库

其实原理很简单,就是将一个圆柱侧面转换成mobius:将侧面的每条高按阶旋转1/n的pi,其中n为高的数量。

其中橙色的环切线是一个标准的圆环,半径为代码中的radius。\

python相对于JavaScript的优势:

  1. python支持运算符重载,这在做矢量/矩阵运算时很方便
  2. python支持命名空间的解构,不用通过[模块.成员]的方式访问
  3. 在CG领域,python更受青睐,无论是建模软件还是渲染引擎

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