GitHub_Trending/aw/awesome-blender程序化珊瑚生成：Geometry Nodes与粒子系统实战指南
项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/aw/awesome-blender 你是否曾想在Blender中快速创建逼真的珊瑚礁场景，却被复杂的手动建模流程劝退？本文将带你解锁程序化珊瑚生成的高效工作流，无需专业建模技巧，只需通过Geometry Nodes（几何节点）与Particle System（粒子系统）的组合，即可在30分钟内生成多样化的珊瑚群落。读完本文，你将掌握：
- 珊瑚分支结构的程序化控制方法
- 粒子系统实现珊瑚群集分布的核心参数
- 利用Noise纹理模拟海洋生物生长的随机性
- 真实感材质与各向异性效果的快速配置
一、技术基础：Geometry Nodes与粒子系统的协同原理
在Blender中创建程序化珊瑚的核心在于层级化生成逻辑：先用Geometry Nodes构建单支珊瑚的基础形态，再通过Particle System将其散布到海底地形上。这种组合既保留了几何节点对细节的精确控制，又发挥了粒子系统在大规模分布上的优势。
1.1 关键技术组件
| 技术 | 作用 | 项目资源参考 |
|---|---|---|
| Geometry Nodes | 构建珊瑚分支、触手等基础结构 | Geometry Nodes Demo |
| Particle System | 实现珊瑚个体的随机分布与朝向变化 | Particle Instance Modifier |
| Noise Texture | 模拟生物生长的自然随机性 | Musgrave Texture Node |
| Anisotropic BSDF | 实现珊瑚表面的珍珠光泽效果 | 各向异性材质指南 |
图1：Blender程序化生成技术栈示意图
二、单支珊瑚生成：Geometry Nodes核心节点网络
2.1 基础分支结构搭建
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创建初始点云：添加Points Node，通过Distribute Points on Faces将点分布在基础圆盘上，作为珊瑚生长的起点。
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生成主干：使用Curve to Mesh节点将点连接为曲线，并通过Spline Parameter控制曲线半径从根部到顶端的衰减。关键参数设置：
- 曲线分辨率：16段
- 半径曲线：使用Bezier Curve节点设置0.8→0.2的平滑过渡
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添加分支随机性：插入Noise Texture节点控制分支角度与长度，通过Map Range节点将噪声值转换为合理的生长范围（角度：-30°~30°，长度：0.5~1.2）。
2.2 触手细节优化
为模拟软珊瑚的纤细触手，需添加二级分支系统：
Points Node → Curve from Points → Resample Curve → Set Curve Radius → Curve to Mesh
通过Instance on Points节点在主干上分布次级曲线，并启用Random Rotation实现自然的朝向变化。
图2：珊瑚分支生成的Geometry Nodes节点链（mantissa1.jpg）
三、珊瑚礁场景构建：粒子系统分布策略
3.1 海底地形准备
- 创建基础平面并添加Displace Modifier，使用Clouds Texture生成起伏的海底地形。
- 为地形赋予深色材质，并添加Bump Mapping模拟砂石质感，参考Blender Materials章节的材质设置。
3.2 粒子系统参数配置
在地形物体上添加粒子系统，设置：
- 发射源：Vertices（顶点发射）
- 粒子数量：500（根据场景大小调整）
- 分布方式：使用Weight Paint在地形上绘制生长区域，权重值1.0处珊瑚密度最高
- 旋转随机性：Z轴旋转随机范围0°~360°，确保珊瑚朝向自然
3.3 多物种变体实现
通过Particle Instance Modifier为不同粒子分配3-5种珊瑚变体（如鹿角珊瑚、脑珊瑚），变体模型可通过复制基础节点树并调整以下参数获得：
- 分支数量：3→8
- 曲率强度：0.3→0.8
- 表面粗糙度：通过Voronoi Texture控制凹凸细节
图3：粒子系统分布的珊瑚礁场景（mantissa2.jpg）
四、材质与渲染：模拟海洋生物光泽
4.1 珊瑚材质核心节点
- 基础颜色：使用Gradient Texture模拟珊瑚从根部（深红）到顶端（浅粉）的渐变，混合比例通过Layer Weight节点控制。
- 各向异性光泽：添加Anisotropic BSDF节点，设置：
- Anisotropic：0.7
- Roughness：0.2
- Rotation：使用Noise Texture驱动，模拟表面纹理的方向性
- 半透明效果：启用Principled BSDF的Transmission属性，IOR=1.33（海水折射率），模拟珊瑚的半透明质感。
4.2 环境与光照设置
- HDRI环境：导入海洋环境贴图（可从HDRIs资源获取），强度设置0.8
- 补光策略：添加2盏点光源模拟水下散射光，色温4500K，强度2.0
- 渲染参数：Cycles引擎，采样数256，开启Caustics模拟光线折射效果
图4：各向异性材质与半透明效果对比（mantissa3.jpg）
五、高级技巧与常见问题解决
5.1 性能优化
当场景中珊瑚数量超过1000个时，建议：
- 使用Simplify Modifier降低远距离珊瑚的几何细分
- 启用Instances而非Realize Instances，减少内存占用
- 烘焙AO贴图到顶点色，替代实时计算
5.2 生长动画制作
通过Animation Nodes控制以下参数随时间变化：
- 分支长度：0→100%（生长动画）
- 粒子发射数量：0→500（群落扩展）
- 颜色饱和度：0.5→1.0（模拟珊瑚白化恢复过程）
图5：珊瑚生长动画的节点控制网络（mantissa4.jpg）
六、项目资源与扩展学习
本文使用的所有节点预设与材质库可在项目Blender Scenes/Files章节下载。若需深入学习：
- 几何节点进阶：参考Buildify的模块化建筑生成逻辑
- 海洋特效：结合FLIP Fluids模拟洋流对珊瑚的影响
- 资产分享：发布你的珊瑚模型到3D Models资源库
实操建议：从简单的鹿角珊瑚开始练习，掌握分支逻辑后再尝试复杂的脑珊瑚结构。记得保存节点组预设，以便后续快速复用！
点赞收藏本文，下期将带来"程序化鱼类群动画"教程，教你用粒子系统模拟鱼群游动轨迹！
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