绘制顺序（draw order）是如何影响 grasshopper 的计算顺序的

Posted 2020-11-02 ppjuan

一般情况下，grasshopper 的计算是沿着连接线从左至右进行的。首先被计算的是左边的组件，然后触发下游组件，直到 canvas 全部计算完成为止。在你使用 grasshopper 几个月之后，想都不用想就知道这是当然的。

直到有一天你想用 grasshopper 违反这个基本逻辑。我最近接到一个任务，需要用 Honybee 计算强光。强光计算组件使用了一个 Rhino 相机，这意味着当强光将要被正确计算的时候，相机要移动到正确的位置。

我决定使用霍斯特相机控制（Horseter camera control）来调整相机，于是就有了这么个东西：

这个计算取决于相机 已经 被放置到正确的位置上。换句话来说，相机 必须 在计算完成之前被放到正确的位置。看出问题了吗？如果没有相机组件的输出，计算模型肯定来自“buidling”组件。因此，保证相机在计算完成之前移动到正确的位置是不可能的。

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Grasshopper 首先计算的是哪一个组件？

首先讲一点基础知识。当 Grasshopper 计算组件的时候，有一个属性叫做 expired（终止）。如果一个组件需要计算，它就会被标上 expired=true。如果组件已经更新了，不再需要计算，它就会被标上 expired=false。当你更改一个组件的时候（比如修改了它的输入值），它就会被打上 expired 标志。并且当一个组件被标志为 expired，所有下游组件（也就是右边的组件）都会被标志为 expired。

简单来说，“expired”表明这个组件正在等待重算。

当 Grasshopper 有了一个已终止组件列表的时候，它必须决定以什么方式去重算。Grasshopper 是从左至右进行重算的，从一个没有已终止的输入的组件开始。

对于大多数 Grasshopper 文件来说，这个解释已经够清楚了。但事实是，有更多复杂的算法在等着它。注意，在我的图中，可以计算组件的有效顺序不止一种：

• Building, setCam, Docals, result
• Building, Docals, setCam, result

所以 Grasshopper 有两种选择来确定首先计算的组件，它总归会选一个的，所以背后肯定有它选择计算顺序的更深层次的原因。我并没有多做其他探索，就去了 Grasshopper 论坛，看到了这篇文章，提问了一个问题。

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不会影响计算顺序的东西：

Grasshopper 的计算顺序不会被下列因素影响：

• 组件位置（也就是x,y坐标）
• 输入或输出的顺序
• 组件内的数据
• 组件的类型*

那么会被哪些因素影响呢？

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Grasshopper 的绘制顺序

计算顺序被一个关键性的因素左右：绘制顺序（draw order）。在后台， Grasshopper 把你的文件中的所有组件复制到一个列表中，列表的顺序就是绘制的顺序。

被称为“绘制顺序”是因为它决定了哪一个组件被“绘制”时能覆盖其他组件。请看下图 panel 是如何覆盖其他 panel 的，这就是“绘制顺序”的具体实现。

 

你可以通过快捷键轻易地更改绘制顺序：

• CTRL+B 把组件送到下面
• CTRL+F 把组件送到上面

 

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Grasshopper 是如何利用绘制顺序来计算的？

绘制顺序不仅仅是帮助你美化 Grasshopper 画布— 它也同样左右着计算顺序。当 Grasshopper 在处理画布的时候，基本上是这样的情况：

1. Grasshopper 根据你的画布中的所有组件，生成了一个列表。它的顺序和绘制顺序是一样的，0 号元素被绘制在所有元素的下面，其他元素则根据列表的顺序依次绘制在上面。
2. Grasshopper 找到绘制在最后面的已终止的组件，要求它重算自身。
3. 在这个组件真正开始计算任何东西之前，首先它会去检查有没有已终止的输入。如果有，就让这些输入也重算自身。
4. 同样，这些组件在它们开始计算之前也会检查输入，直到找到一个没有已终止输入，但是自身已终止的组件为止，这个组件会重算自身并设置为非终止。
5. 回到步骤 2，重复直到没有已终止的组件。

 

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如何确定绘制顺序？

最简单的确定绘制顺序，同时也是确定计算顺序的方法，是通过拖拽组件来看看哪个覆盖在上面。最底下的组件会被首先计算。如果我们不满意这个顺序，可以通过 CTRL+B 和CTRL+F 来更改。

 

看起来是 setCam 先被计算，耶！

等等 —— 并没有那么简单！ 如果 setCam 组件在 DoCals 下面，但是 result 组件在 setCam 和 DoCals 的下面呢？“result”会被 Grasshopper 首先触发，它也会接着触发 DoCals。所以即使 setCam 是在 DoCals 的下面，由于 results 的愿原因，setCam 也会在 DoCals 之后计算。

我们需要确保 setCam 在所有组件之前计算，而不仅仅是 DoCals。我们可以用 CTRL+B 快捷键实现，但是怎么确定它正确运行了呢？没有视觉上的反馈是否快捷键已经把组件送到了最下面，我们只有手动地去确认每个组件。

 

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如何确定绘制顺序 —— 给极客

再一次，C# 拯救世界！用一个 C# 组件，我们可以得到 Grasshopper 文件中所有对象的一个列表 —— 以绘制顺序。用一个 timer 和一个连接的 panel，我们可以加一些额外的功能 —— 点击任何一个组件，在 panel 中会显示“selected”。

 

你可以复制以下代码到一个 C# 组件中，并且在图中设置好。启动 timer，选择任何一个组件（或多个组件）。

 

1 var rtnlsit = new List<string>();
2 
3 foreach (IGH_DocumentObject obj in GrasshopperDocument.Objects)
4 {
5     if(obj.Attributes.Selected) rtnlist.Add(obj.NickName + "(" + obj.Name + ")SELECTED");
6     else rtnlist.Add(obj.NickName + "(" + obj.Name + ")");
7     A = rtnlist;
8 }

 

使用这个组件， 可以验证我们成功地把 setCam 设置到了绘制顺序列表的最底层。

 

我们选择的组件是列表中的 0 号元素，所以确实被放到了画布中所有组件的最下面。 太好了！