Touch Designer 直播挑戰 Vol.6｜花海綻放實作（Replicator 進階技巧）

直播挑戰#6 課程筆記

2025年12月15日上午 1:47

TD直播課程筆記

課程概覽

本集直播為 TouchDesigner 每週挑戰系列，講者分享個人創作歷程（從網頁互動、Creative Coding 到 TouchDesigner 沉浸式視覺），並展示近期每日創作作品，最後重點實作「花海綻放」效果。核心技巧為使用 Replicator 結合 CHOP 資料驅動，實現大量花朵的個別參數控制（位置、顏色、綻放程度、旋轉等），效能優於傳統 Instancing。

課程大綱 / Agenda

開場與個人創作分享（大學時代網頁直播 → NYU Creative Coding → TouchDesigner）
近期每日創作展示（Launchpad 粒子、蒲公英、磁場粒子、雲霧室模擬、仙女棒二次粒子）
今日實作主題：Replicator 驅動的花海綻放效果
步驟教學：從單朵花模板 → 大量複製 → 資料綁定 → 後期特效
課程推廣與結語

核心概念與理論

Replicator：用於大量重複產生 COMP（Base），適合需要個別參數差異的複製（優於 Instancing 的等比例限制）。
資料驅動參數：使用 CHOP（Noise、Pattern 等）產生一包多通道資料，再透過 Python Callback 將每個 sample 綁定到對應複製體的參數。
模組化思維：將常用設定（燈光、材質、後期）封裝成 Base，創作時重複利用可大幅提升效率。
效能考量：使用「數字」模式 Replicator（而非 Table）僅在數量變動時重建，提升即時性。
粒子與物理模擬延伸：本集雖聚焦花朵，但前半段展示粒子系統（Force、Noise、Feedback Loop）在視覺創作的強大應用。

示範案例

Launchpad Army：MIDI Launchpad 驅動粒子海膽
蒲公英：聲音觸發粒子飄散 + Feedback Loop 控制受力
磁場粒子 / 雲霧室模擬：向量物理計算產生螺旋軌跡（速度 × 磁場外積）
仙女棒：粒子一次發射 + 死亡時二次分裂 + Leap Motion 手部追蹤控制
花海綻放：50~100 朵花個別控制位置、顏色、綻放、旋轉，曾用於 MonoLab 演出

步驟教學（Step-by-Step）

1. 製作單朵花模板（Base）

使用 Circle SOP 畫中心圓（花心）。
另一 Circle SOP 作為花瓣原型 → Copy SOP 複製到第一個 Circle 的點上。
Rotate to Vector 讓花瓣朝向徑向（位置向量）。
Merge 花瓣 + 花心 → Geometry COMP。
加入 Constant CHOP 控制「Bloom」（綻放程度）→ 連接至花瓣 Circle 的 Translate X（配合 Anchor 達成由內向外綻放）。
轉成表面（Connectivity → Surface）方便上 PBR 材質。
加入 Noise SOP + Normal（可選折紙感）。
加入 PBR Material（Base Color 用 Ramp 漸層）。
Collapse 成 Base 名為 template_flower。

2. 準備控制資料（CHOP）

Constant CHOP 集中所有全域控制（flower_count、scale 等）。
Noise CHOP × 2（X、Y 位置）→ Samples 設為 flower_count。
Noise CHOP（顏色 Seed）→ 單 sample。
Pattern CHOP（Bloom 綻放序列）→ Length = flower_count。
Merge 所有資料 → Null CHOP 名為 null_flowers（集中管理）。

3. 使用 Replicator 複製

放入 Replicator COMP。
Master Operator → template_flower。
Active → 勾選 flower_count 通道。
在 template_flower 的 Parameters → Custom 加入：
- Position (float 2：X/Y)
- Bloom (float 1)
- Seed (float 1)
開啟 Replicator Callbacks → On Replicate 中寫 Python：

for i, c in enumerate(items):
    c.par.Position1.expr = f"op('null_flowers')['posx'][{i}]"
    c.par.Position2.expr = f"op('null_flowers')['posy'][{i}]"
    c.par.Bloom.expr = f"op('null_flowers')['bloom'][{i}]"
    c.par.Seed.expr = f"op('null_flowers')['seed'][0]"

按 Recreate All Operators（或綁 Keyboard In 快捷重置）。

4. 渲染與後期

Render TOP → Geometry 填 *flower*/*（抓所有複製花朵）。
加入 Camera、Light、Environment Light（HDRI from Poly Haven）。
Post-Process：
- Edge + Blur + Add → 發光邊緣
- Bloom TOP → 整體發光
- Halftone（參考 BDM 教學）→ 網點印刷風
- Chromatic Aberration → 彩虹光暈

5. 進階控制（可選）

用 ABS Time 或 LFO 驅動 Pattern 的 Position → 自動輪流綻放。
加入旋轉 Noise → 每朵花不同轉速。
音樂訊號 → 控制 Bloom 或整體 Scale。

常見問題 & 解決方案

Replicator 不更新 → 按 Recreate All Operators，或檢查 Callback 是否拖入 Callback DAT。
Python 報錯 → 確認 null_flowers 路徑正確、通道名稱一致；可用 GPT 除錯。
效能卡頓 → 使用數字模式 Replicator；避免過多 Noise SOP；將材質簡化。
顏色不變化 → PBR Base Color 需設為白色才吃 Ramp；確認 Seed Noise 範圍足夠。
花朵重疊 → 增加位置 Noise Amplitude 或 Frequency。

練習任務

完成基礎花海（30 朵花，可綻放）。
加入音樂反應（Audio Device In → 影響 Bloom 或 Scale）。
改變花瓣形狀（使用自訂 SOP 如 Heart、Star）。
嘗試 Halftone 或其他後期濾鏡，截圖分享。
（進階）用 Leap Motion 或滑鼠控制其中一朵花的特殊參數。

總結

本集展示了 TouchDesigner 在「大量個別化物件控制」上的強大潛力。透過 Replicator + CHOP 資料綁定 + Python Callback，能以極高自由度與效能創造複雜動態視覺。講者強調模組化與每日創作的重要性：持續累積小模組，最終能快速組合出驚人作品。適合已具基礎的學員挑戰，結合課程可大幅降低學習門檻。期待大家實作後分享成果！