波浪墙真的用砖更少吗？我在Blender中测试了

# 波浪形墙真的更省砖吗？我用Blender做了测试 来源：https://blog.tymscar.com/posts/crinklecranklewalls/ 一张蛇形墙的Blender渲染图 大约十五年前，我在Reddit上读到过一个很酷的东西，叫做**Crinkle Crankle墙**（https://en.wikipedia.org/wiki/Crinkle_crankle_wall），这是一种用砖砌成的、带有曲线的非标准墙体。 据我所知，这种墙最早出现在3500多年前的古埃及，但如今在英格兰最为“常见”。 时间快进到11年前，我自己也搬到了英国。我本已忘记了这些墙，但有一天坐公交车时，我透过窗户看到了其中一堵弯曲的墙。 这让我再次兴奋起来，于是我开始查阅更多资料，结果发现，虽然网上有一些相关信息，但远没有我想象的那么多。 ## 各种理论 (https://blog.tymscar.com/posts/crinklecranklewalls/#the-theories) 维基百科上提到：“墙体的正弦曲线提供了稳定性，帮助抵抗侧向力”，但当我尝试访问其引用的网站时，它总是离线。 它们通常这样比较：“与相同厚度的直墙相比，这种墙无需扶壁就能更强固”。嗯，相同厚度？实际上并不是这样！ 我是在看完所有能找到的相关视频后才发现这一点的（后来维基百科也补充了这个细节：典型的独立式砖墙厚度为“一砖宽”，但这指的是砖块纵向放置的宽度。这种墙由两块砖并排砌成）。 因此，许多资料声称，直墙使用两块砖的宽度（我平时走在墙边也确实常见到这种情况），而蛇形墙只使用一块砖的宽度，却更坚固（当然说法不一，有的说一样坚固，有的说侧向抗冲击能力高出3倍，比如某建筑Discord服务器上的随机评论）。 好吧，另一个问题是：虽然这些墙在宽度上少用了一半的砖，但肯定因为曲线而在长度上多用砖，对吧？而这当然很大程度上取决于构成墙体的正弦波的振幅和频率。 实际上，根本找不到任何清晰的信息。有些资料听起来像是圣杯，例如维基百科提到托马斯·杰斐逊——没错，就是那位——将蛇形墙融入了弗吉尼亚大学的建筑中，而且有一份他亲手写的大学文件，展示了他如何计算节省砖量，并将美学与实用性结合起来。你猜怎么着？当我点击来源时……什么也没找到。 我能找到的唯一测量数据是下面这张来自**gobrick**（https://www.gobrick.com/media/file/29a-brick-in-landscape-architecture---garden-walls.pdf）的图片。它对角度有帮助，但并非我需要的全部信息。 来自gobrick的蛇形墙测量图 于是我退而求其次，痴迷地查看了我能找到的所有图片，查阅了谷歌地图，并试图得出一套测量数据。 ## 在Blender中构建墙体 (https://blog.tymscar.com/posts/crinklecranklewalls/#building-the-wall-in-blender) 我直接上手Blender，开始使用几何节点制作完全程序化的蛇形墙。花了几个小时，最终得到了这个美丽的节点网络： 几何节点网络 我附上了**Blender文件**（https://blog.tymscar.com/crinkle-crankle/serpentine.blend），你可以自行研究，但我想强调一些我不得不做的炫酷操作。 例如，我创建墙体的方法是：先生成一条曲线，将其塑造成正弦波（可控制频率和振幅），然后再在该曲线上的每个点生成一块砖。 一切顺利，但我想让墙不止一块砖的高度，这意味着我需要为每一层生成一条垂直线，线上有相应数量的点来放置砖块，然后对于每个点，再生成我的正弦砖块行。 问题？它们都始于并止于同一点，但我希望它们像现实中一样错位排列。我想让每相邻两行砖块错开半块砖的距离，但当我生成这些行时，已经丢失了它们的索引。 后来我发现，自上次使用Blender以来，几何节点中新增了“for each”节点，这让我可以在所有行上运行任意算法，同时获得新的索引——这正是我需要的。 For each 节点 另一件我觉得很酷的事情是，我也在几何节点中根据英国砖块尺寸创建了砖块，最后为了动态计算墙体总砖数，我只需将墙体总面数除以单块砖的总面数。 通过除以面数计算砖块数量 砖块的材质没什么特别之处，我只是用随机噪点和颜色反复调试，直到看起来足够随机、不易察觉重复图案。 毕竟这次的重点不是让它好看，对吧？好吧，我是在自欺欺人。 砖块着色器 ## 它真的用更少的砖吗？ (https://blog.tymscar.com/posts/crinklecranklewalls/#does-it-use-fewer-bricks) 我对直墙做了同样的处理，只是跳过了正弦函数，看吧，我在Blender中有了完全参数化的墙体。 这说明了什么？我们需要实时验证：对于相同长度，这种墙是否使用更少的砖块？我已经在几何节点中计算出了长度，于是再用一点文字魔法，将结果显示在3D屏幕上，并让它渲染了一整夜： 您的浏览器不支持视频标签。看！在100米长度时，蛇形墙使用的砖块数量仅为直墙的55%，前提是按照我能找到的大多数实例的建造方式。这太惊人了！所以这个说法（省砖）得到了证实。 ## 冲击测试 (https://blog.tymscar.com/posts/crinklecranklewalls/#the-impact-test) 那它抵抗侧向冲击的能力更强呢？我添加了一个斜坡，让一个150公斤的金属球滚下，撞向我们美丽的蛇形墙。 您的浏览器不支持视频标签。好吧，墙倒了……不太好。让我们看看双倍厚度的直墙表现如何： 您的浏览器不支持视频标签。嗯，也倒了，但球没有穿到另一边，所以我认为这个说法（更抗冲击）算是被推翻了。 但好吧，我听到你在说：为什么不试试更重的球呢？好的，我从Blender深处拿出了一个300公斤的球。开始： 您的浏览器不支持视频标签。说实话，它根本没有机会。球像穿过乐高积木一样穿过了墙。现在我们来看看300公斤球下的直墙： 您的浏览器不支持视频标签。可惜球还是穿过去了，但停得更快，所以我认为，基于周末Blender渲染（使用稀疏的测量数据但正确的重量和尺寸，包括砖块间的摩擦，但遗憾地排除了填充物，不过两边都排除了，比较是公平的），这个说法（更抗冲击）被推翻了。 不过我注意到，蛇形墙上受损的墙体范围更小。 掉落的砖更少，因此在材料上修复成本可能更低（尽管人工成本更高）。 此外，它看起来与**2013年伊斯顿镇（Easton）一处真实倒塌的Crinkle Crankle墙**（https://www.bbc.co.uk/news/uk-england-suffolk-24984978）几乎一模一样，所以我认为这算一个小小的胜利。 伊斯顿倒塌的Crinkle Crankle墙 *照片由Evelyn Simak和Ian Palfreyman拍摄，来自BBC新闻（https://www.bbc.co.uk/news/uk-england-suffolk-24984978）。* ## 结论 (https://blog.tymscar.com/posts/crinklecranklewalls/#conclusion) 总而言之，蛇形墙非常酷，它们并不是最能抵抗蛮力冲击的（但可能抵御风力，我很难测量），同时你应该尝试一下Blender中的几何节点。 下次见！