Grasshopper 有哪些奇技淫巧？

如果同学们已经厌倦了手绘流线的无趣和繁琐，想依靠程序生成，相比processing或者R，grasshopper无疑是更容易上手的选择。本次教程并不追求绝对准确得流线（难度过高，且数据难以获得），而是基于人流的基本规律，生成相对客观的分析。本期的技法课堂内容将涉及GH里ELK与最短路径算法，帮助同学们基于已有路网以及人流集散点，快速的生成相对客观的人流分析图。 （正文共：2856字26图，预估阅读时间：8分钟）

在城市尺度的前期调研中，人流分析图是建筑以及重要节点选址的重要依据。而在后期图纸生成时，人流分析图可以描述建筑或者场景内部流线的组织状况，支撑设计的合理性和逻辑性。

01 提取地块街道并记录人流汇聚点

与上期介绍的基于GH生成城市的真实地形+建筑体块的流程相似，首先，我们进入OPEN STREET MAP网站框选对应地块的信息。注意， 地块不能太大，不然会下载失败。

本次教程基于RHINO6。得到OSM文件后，进入RHINO，打开GRASSHOPPER，找到ELK的 LOCATION 与 majorroad 电池。初次使用GH小伙伴注意，双击GH工作节目就可以激活输入框，ELK的两个电池也可以用这种方法找到。输入并放置电池 File Path与 Polyline，初步电池的连接请按下图显示一一对应连接。找不到电池位置的同学，请在之后提供的GH源文件里，按住 ctrl 和 alt ，选择你想找的电池 长按鼠标左键 。

右键File Path，选择单个文件，并找到在OPEN STREET MAP上下载的OSM地图文件。在导入过程卡顿过后，连接第三个电池上你所需的输出口到polyline电池，注意， 不同路需要单独polyline电池来避免错连 。

交点打断 是一个必要的插件电池，来源于某位大神。可以代替Rhino里的打断功能，但是运行效率加快不少。这个电池的作用我们后面会讲到。将打断后的线输入到polyline电池，如果电脑性能不足，可以bake这一部分的线到单独rhino图层备用。Bake是将grasshopper运算器结果生成到rhino里的功能，用鼠标中键或者右键点击你要bake的电池，会看到bake选项。

02 模拟出发点和目标点的分布和路径

首先我们看一下电池组的全景，并解释原理。人流分析图的规则是， 记录每条街人流的多少 。而在GH里，我们需要生成一定数量的出发点，分布在预定的区域内。同时设定一定数量的终点，以及给出人群行进的路径，也就是我们的街道或者建筑内部流线，然后用运算器模仿并记录整个过程。

几个需要注意的关键点：

1. 人群的出发点和目标点的分布，在图内应该是不均匀的 ，换言之，有点密集的区域，也有点稀疏的区域。

2. 人群的目标点一般是商业，办公，娱乐区域，但是不一定去最近的那个点 。

因此，我们需要先做调研或者预设，在我们的地图内选出出几个人群最密集的区域，对应住宅区/商业综合体/大型办公区等等。在第一步我们bake出来的街道线稿上，我们在rhino界面点出几个点，代表这些区域的大概中心，同时，我们需要手动粗略的用多段线勾勒出人流可以到达的区域的边界，避免代表人流的点出现在不应该有人流的区域，比如悬空的部分，海洋，山脉等。

我们来看第一部分的逻辑。我们将rhino里刚画的边界和人流密集中心点分别导入图中标注的电池内。以这些中心点为圆心，我们生成一定数量的同心圆，并移除超出场地边界的部分。然后在同心圆的每一圈间隔内，生成一定数量的点，也就是我们人群的出发点。离圆心越远的圆环，点就越分散，因此符合我们预设的离人流密集强度区域越远，人就越少的规则。不同圆心的同心圆组相交，就表示相交区域的人流会更多。

我们从左开始讲变量点。同心圆的圈数，间隔，半径请根据实际项目尺度来设定，简单的原则是 同心圆间相交部分少于30% ，来保证最后图纸的易读性。但是 圈数不要过多 ，根据电脑性能量力而行。如果你的场地被没有人流的区域分割为好几个区域，在这个电池生成对应数量的分支。

这一部分，只需要调整点总数，同样的，请根据电脑性能和项目尺度调整。这一部分的原理是， 根据每一个边界区域内每一个同心圆环的面积，来分配不同数量的点，以保证点的数量不会因为圆环被地形移除一部分后，出现堆积现象 。换句话说，我们不希望原本应该点数分布稀疏的圆环，因为被切割大部分面积，点数被挤压在少数区域，导致结果出现明显的偏差。

关键电池：在指定的区域内，生成指定数量的点。N端输入端影响了点的总数，点的分配由上一个部分控制，而G端是点生成的范围限制，对应的就是同心圆环。这里涉及了GH的数据结构知识，有兴趣的同学可以自行搜索了解，数据是如何一一对应的（数据的坐标）。

在GH电池组里，小编已经标好上部分是出发点控制组，下部分是目标控制组。请保证 上部的点总数多于下部的点 ，一是为了保证电池运行流畅，二是为了是路线更清晰。

最近点电池组的原理是，A组的每一个点找到B组里对应的最近点，来模仿人流去附近目标点的过程。而jitter电池则是使部分点去更远的随机点，模仿人们有时候想去固定的目标地点，和距离无关。偏差点占比的增加，会使更多出发点不去最近点，一般控制 少于0.3 来保证最终结果的客观性。

03 点运行在设定的街道路径上

这个步骤是让所有点必须运行在我们的设定路径上，并记录这个过程，生成可视化的图像。我们将第一部分生成的打断路网连接到最短路径算法电池的curve路径端，将上一步最后的最近点电池运算结果连接到Line电池后，连接到最短路径的wanted path端，就可以让最近点的运算必须遵循我们的路网来运行。

短折线过滤电池 可以过滤一些鬼畜的短线在小范围内的反复折线，造成图面不美观，T端输入的是过滤条件，表示被过滤的路径的最小长度，设定10米或者根据项目尺度来。

如果在这里就输出结果，我们会发现相同路径内，所有的线都重合了，无法区分流量的多与少。因此，我们需要给每个人流路径添加一个 随机的抖动 ，让人流量多的街道上，抖动的线更多，表现在图面上就是线更密集，线束更粗更明显。因此，我们需要提取每个路径的控制点的x，y，z坐标，给他们分别添加随机的位移。这一部分同样涉及GH数据结构。同时，请 在标注出 “值域，值数量”的随机电池上，根据项目尺度来修改值域 ，使得坐标的抖动在合适的范围内。一般建议， 值域的最大值，不大于街道宽度 。当然，根据效果自行调整是最好的。

在给路径添加坐标抖动之后，我们根据经过处理的坐标，重新生成新的路径。最后的一个电池，是为了将折线路径，转换为曲线路径，使图面美化。请将折线以及曲线分别bake到独立图层，方便后续的AI修改。

04 导入AI并优化视觉效果

我们生成的线，在rhino内导出dwg格式，并导入AI。

原有路网调细为0.5，透明度70%，使街道结构清晰而不争夺重点。生成的人流路径 线宽0.5，透明度60,%，同时设置覆盖模式为 正片叠底，来模拟线重叠时延伸变深的直观效果。

然后有需要的同学，请在mapbox或者百度地图开发版上下载对应地块的底图。叠于线稿图的下方，生成需要的最终版本分析图。

最后给大家分享一些著名地区的人流分析图：