blender-hardsurface-modeling

硬表面建模

执行模型位于 blender-core 中。每次建模后都运行 blender-asset-qa。

先选择工作流

工作流	适用场景	输出
中模（倒角 + 加权法线，不烘焙）	现代游戏、近距离观察的道具、快速迭代	直接使用游戏网格；平铺材质／装饰条纹理集
高模 → 低模（通过布尔 + 倒角或细分制作高模，烘焙低模）	核心资产、独特纹理、严格的三角形预算	_high + _low → blender-texture-baking
细分曲面（支撑线／折痕 + Subsurf）	渲染、产品可视化、电影	平滑表面，由线／折痕控制边缘

流程

1. 使用基本体按真实比例（ob.dimensions）制作白模。在添加任何细节前，先确定轮廓和比例，并对照参考图检查。
2. 在倒角、布尔或实体化之前应用缩放（transform_apply(scale=True)），因为修改器的距离使用对象空间。
3. 按照主级 → 次级 → 三级形体的顺序建模。先用布尔制作切口和面板，再添加倒角。细小的三级细节放入法线贴图／贴花，或作为“浮片”加入高模以便烘焙。
4. 立即为基础网格展开 UV（中模）。倒角／布尔修改器会传递 UV，但添加倒角后，没有边缘足够锐利，无法自动标记缝线。然后构建修改器堆栈：scripts/apply_stack.py -- --objects Body --preset midpoly --cutters Cut1 Cut2。顺序：镜像 → 布尔 → 倒角 → 加权法线 →（导出时三角化）。
5. 检查着色：使用平滑着色 + 加权法线（保留锐边）。平面上不能有渐变。使用 matcap 或在 solid 着色模式下查看 look。
6. 使用 blender-asset-qa 进行 QA，然后仅对导出副本应用堆栈（--apply），保留可编辑源文件。

修改器堆栈规则

• 布尔：将切割器放入 Cutters 集合，显示模式设为 WIRE，并设置 hide_render=True。求解器：EXACT（稳健的默认选项）、MANIFOLD（速度快得多，但输入必须是封闭流形）、FLOAT（旧版快速模式，遇到共面容易出问题）。切割器较多时，使用 operand_type="COLLECTION"。
• 避免布尔面共面：让切割器略微穿过表面。共面也会导致 z-fighting。
• 倒角：limit_method="ANGLE"（30°），或对手动选定的边使用带有 bevel_weight_edge 属性的 "WEIGHT"。启用 use_clamp_overlap、harden_normals=True、miter_outer="MITER_ARC"。宽度约为部件尺寸的 0.5–2%，并在整个资产中保持一致。
• 倒角后添加加权法线：mode="FACE_AREA"、keep_sharp=True、权重 50。需要平滑面（移除 sharp_face 属性或调用 shade_smooth）。
• 按角度平滑（4.1+，替代自动平滑）：bpy.ops.object.shade_auto_smooth(angle=rad) 会添加 GN 修改器；shade_smooth_by_angle 会以破坏性方式设置 sharp_edge。
• 镜像：use_clip=True、use_mirror_merge=True。只建模 x ≥ 0 的一半。
• 细分曲面：使用支撑线（距边缘为面宽的 1–5%）或 crease_edge（0–1）控制边缘。启用 use_limit_surface。资产要进入游戏引擎时，不要使用折痕。
• 仅在导出／烘焙时三角化（keep_custom_normals=True、BEAUTY）。烘焙网格和导出网格采用相同的三角化方式，可确保法线贴图同步。

拓扑规则

• N 边形：在中模／游戏网格中，平坦且不变形的面可以使用。曲面以及任何会细分或变形的区域都不能使用。
• 极点（5 条或更多边）应位于平坦区域，不能放在曲率峰值或倒角上。
• 根据屏幕尺寸设置圆柱段数：小型（螺栓）6–8，中型（把手）12–16，大型（桶体）24–32，核心资产／近景 48+。使用 4 或 8 的倍数，以便布尔／镜像与现有线环对齐。
• 可见曲面上不能有狭长三角形（会造成着色和 LOD 瑕疵）。
• 面板线：向内插入 + 挤出（中模），或在高模上制作布尔凹槽，然后烘焙。
• 将细节密度用在轮廓需要的地方，而不是平面上。

Python 中的边/面属性（4.0+ 名称）

me = ob.data
bw = me.attributes.get("bevel_weight_edge") or me.attributes.new("bevel_weight_edge", "FLOAT", "EDGE")
cr = me.attributes.get("crease_edge") or me.attributes.new("crease_edge", "FLOAT", "EDGE")
sh = me.attributes.get("sharp_edge") or me.attributes.new("sharp_edge", "BOOLEAN", "EDGE")
bw.data[edge_index].value = 1.0; sh.data[edge_index].value = True
me.edges[edge_index].use_seam = True          # seams are still an edge property

在 bmesh 中按角度选择锐边：e.calc_face_angle(0) > math.radians(30)。

注意事项

• 倒角看起来臃肿或发生翻转，通常意味着缩放未应用或缩放不均匀，也可能是几何体重叠（开启钳制）。
• 布尔运算没有返回结果或结果杂乱：切割器未闭合/非流形（Exact 可以处理，Manifold 不行），或者其法线方向相反。
• 加权法线不起作用：面采用平面着色，或者更早的修改器破坏了自定义法线。
• 5.2：GN Mesh Bevel 节点可用于在节点树中进行程序化倒角（blender-geometry-nodes）。
• Trim-sheet/中等多边形资产：UV 映射到修剪条带（blender-retopology-uv），材质使用平铺（blender-pbr-materials）。