【Grasshopper Tutorial】 Display dice number

概要

上画像のがプログラムの全体像です。

各ブロックごとに説明していこうと思います。

サイコロと各数字曲線の作成

1. Rhinocerosでサイコロと数字の曲線を準備します。
2. サイコロは１辺10mmの立方体で作成し、中心を（0,0,0）とします。白・黒・赤の部分をそれぞれレイヤ分けしておきます。
3. 数字曲線はTextObjectを用いて作成します。高さを20mmとしました。位置はGrasshopperで移動させますので、どこでもいいですが向きはそろえておいてください。

サイコロをGrasshopperにセット

1. Brepコンポーネントを3つ用意し、サイコロの赤・黒・白部分をそれぞれセットします。
2. Meshコンポーネントを接続し、メッシュ化しておきます。しなくてもいいのですが、Brepだと動作が重いのでMesh化しました。
3. Entwineコンポーネントでまとめておきます。
4. Flatten TreeコンポーネントでFlattenしておきます。
5. Rotateコンポーネントで回転させていきますが、角度と回転平面のリストは次以降の項で作成していきます。

回転平面作成

1. 回転平面を作成していきます。今回はサイコロを原点（0,0,0）を中心としているので、Construct Pointコンポーネントで原点を作成します。
2. Stream Filterコンポーネントを準備し、1～6の目を出すためにどの平面で回転させるか条件分岐していきます。「0⇒１の目、1⇒2の目、・・・・・5⇒6の目」の時としています。
3. 初期状態で1の目が上を向いています。この状態に対してどのように回転させていくか検討していきます。私の作成したモデルの場合、1の目はXZ平面を中心に360度、2の目はXZ平面を中心に270度、3の目はYZ平面で270度、4の目はYZ平面で -270度、5の目はXZ平面で－270度、6の目はYZ平面で180度回転させると、それぞれの目が上にきます。0～5までの端子にそれぞれの平面をつなぎます。
4. 入力端子Gについては後ほど作成します。

回転角のリストを作成

1. Stream Filterコンポーネントを用いて各目を出すための角度のリストを作成します。前項で説明した角度をそれぞれの端子に接続しています。
2. Multiplicationコンポーネントを用いて、角度に0⇒1⇒0となるような数字を掛けていきます。こうすることで最初1の目から特定の目まで回転し、また1の目に戻るような動きを作ることができます。かけていく数字は次項で作成します。

角度に掛ける数字とStream FilterのGateを作成

1. Number Sliderコンポーネントを用意し、0.00～6.00まで変化できるように設定します。
2. 0.00～1.00までを1の目、1.01～2.00までが2の目・・・5.01～6.00までが6の目となるように設定していきます。
3. RoundコンポーネントにNumber Sliderコンポーネントを接続します。Ceiling端子から切り上げられた数字が取得します。
4. Remap Numbersコンポーネントを用意し、Number Sliderコンポーネントの数字を、「0.00の時0,、0.50の時1、1.00の時0」・「1.00の時0、1.50の時1、2.00の時0」・・・となるように操作していきます。
5. Construct Domainコンポーネントを用意し、Ceilingから取得できる値とその値から１を引いた値をドメインとし、Souceに接続します。
6. TargetにはPiコンポーネントを接続します。こうすることで「0.00の時0,、0.50の時π/2、1.00の時π」・「1.00の時0、1.50の時π/2、2.00の時π」・・・と値がリマップされます。
7. リマップされた値にSineコンポーネントを接続することで、0⇒1⇒0となるような値を取得できます。これを先ほどのMultiplicationコンポーネントに接続し角度と掛けます。
8. Ceilingの値から1を引いた値が各Stream FilterコンポーネントのGateの値になります。例えばNumber Sliderコンポーネントが0.10の時、Ceilingの値は1になり、その値から1を引くので0になります。
9. Rotateコンポーネントに角度のリストと平面のリストを接続します。角度のリストはDegreeで接続しています。

サイコロに色付け

1. 回転させたサイコロをUnflattenTreeコンポーネントで最初にまとめた時のEntwineコンポーネントからTree構造を継承します。
2. Mesh Colorコンポーネントに接続します。
3. Colour Swatchコンポーネントで赤・黒・白を用意し、Entwineコンポーネントでまとめ、Mesh Colorコンポーネントに接続します。色付け完了です。

数字の作成

1. CurveコンポーネントにRhinocerosで作成した各数字をセットします。
2. Entwineコンポーネントでまとめます。
3. Boundary Surfaceコンポーネントで各数字にサーフェイスを張ります。
4. Explode Treeコンポーネントで各数字のサーフェイスを取得し、Stream Filterコンポーネントに接続します。Gateには他のStream Filterに接続したものと同じ数字を接続します。これでサイコロの目によって、数字が変化していくようになりました。

数字の移動

1. 各数字をサイコロの前に移動させます。Areaコンポーネントで各数字サーフェイスの中心点を取得します。
2. Vector 2Ptコンポーネントで移動させたい位置の座標と各サーフェイスの中心点を結ぶベクトルを作成します。私の場合は。(27,0,0)に移動させます。
3. Moveコンポーネントで各サーフェイスを移動させます。

数字上に球を配置

1. Populate Geometryコンポーネントで数字のサーフェイス状に点を配置します。今回は100点生成しました。
2. Mesh Sphereコンポーネントで生成した点を中心にMesh Sphereを作成します。
3. 半径はRandomコンポーネントで0.7～1.3の範囲でランダムに生成します。

生成した球を縮小

1. Scaleコンポーネントで生成した球を縮小していきます。Volumeコンポーネントで球の中心点を取得し接続します。
2. Scaleする倍率に関しては次項で説明していこうと思います。

縮小倍率を作成

1. 前回作成した0⇒1⇒0を倍率としてかけていきます。前回作成したRoundコンポーネント～Sineコンポーネントまでをコピーして持ってきます。
2. サイコロが初期位置の1の目の時に球を0倍にし、該当する目がに回転するにつれて1倍になり、1の目に戻るにつれて縮小し0倍になるようになりました。

数字を色付け

1. Partation Listコンポーネントで100個の球を4つのブランチに分けます。適当に30・30・30・10個に分けました。
2. Colour SwatchコンポーネントでとEntwineコンポーネントで色のリストを作成します。
3. Mesh Colorコンポーネントに接続し色付け完了です。
4. Rhinocerosで数字とサイコロの下にグレーの平面を引き見やすくして完成です。

完成