Dynamo

一款可视化编程工具，旨在同时供非编程人员和编程人员使用。它使用户能够直观地查看脚本行为、定义自定义逻辑以及使用各种文本编程语言的脚本。

一个 Dynamo 示例：

Dynamo Primer

Autodesk 给 Dynamo 编写了一册全面指南，叫 Dynamo Primer。

• 上下文：“可视化编程”的确切含义是什么？我需要了解哪些概念才能深入了解 Dynamo？
• 快速入门：如何获取 Dynamo 并创建第一个程序？
• 程序中的内容：Dynamo 的功能部分是什么以及如何使用它们？
• 构建块：“数据”是什么，我可以在程序中开始使用哪些基本类型？
• 用于设计的几何体：如何在 Dynamo 中使用几何元素？
• 列表、列表、列表：如何管理和协调数据结构？
• 节点中的代码：如何使用自己的代码开始扩展 Dynamo？
• 计算 BIM: 如何将 Dynamo 与 Revit 模型结合使用？
• 自定义节点：如何创建自己的节点？
• 软件包：如何与社区共享我的工具？

程序需要按照算法来工作，所以这些操作必然遵循输入、处理和输出的基本逻辑。

编程的关键及我们会遇到的第一个障碍是：必须依靠某种形式的抽象形式，才能与计算机进行有效通信。

可视化编程把描述性操作抽象成了节点（及节点关系）。Dynamo 将节点关系描述为“连接，将定义数据流”。下面是一个通过中心点和半径创建圆的例子：

Dynamo 的开发版本叫做“bleeding edge”。出血（bleeding）是一个设计领域术语，指裁切边缘距材料边缘的距离。

界面

节点主要分为如下几个部分，其中，“核心”和“几何”包含最多数量的节点（“核心”是什么？）。

1. 词典
2. 显示
3. 几何
4. ImportExport
5. 输入
6. 列表
7. 匹配
8. Revit
9. 脚本
10. 字符串
11. 附加模块

可以参考一下节点布局算法。界面中的“节点清理”即节点布局：

1. 名称 - 具有 Category.Name 命名约定的节点名称
2. 主节点 - 节点的主体 - 在此处单击鼠标右键可显示整个节点级别的选项
3. 端口（输入输出）- 导线的接受器，它们向节点提供输入数据以及节点操作的结果，有类型和值
4. 连缀图标 - 表示为匹配列表输入指定的“连缀”选项（稍后再做详细介绍）
5. 默认值 - 在输入端口上单击鼠标右键 - 某些节点具有可以使用也可以不使用的默认值。

节点根据颜色还划分为：非活动、错误、冻结、选中、警告等状态。

所有节点只分三层排列，其命名惯例为：library.category.nodeName。

如何管理大量节点？通过注释标记节点功能、Watch 节点观察节点输出、Group 分组节点。

因为节点的颜色已经被用来表示节点的状态，所以节点层面还缺少一种视觉方式来表示节点的类型。在 PRay 中也许可以使用图标、背景纹案之类的方案。

在工程中 Dynamo 使用分组颜色来区分不用的功能区域。

Dynamo 的节点很清晰也很漂亮：

节点的抽象层级应该符合用户的认知层级，过高过低都不行，所以产品设计上经常会有“表达式”这么一个用来描述公式化逻辑的节点。如果要用节点把公式写出来那就太麻烦了，比如黄金螺旋的公式很简单：$x=r\cos(\theta)$, $y=r\sin(\theta)$，但是如果用节点来表达就会变得很复杂，如下图：

怎么处理混乱的输入？

如图，有三种条件逻辑的表达方式，但是为了给这三个节点输入统一的值，输入连线处理得很难看：

应该创建“节点分身”之类的概念，或是“幽灵节点”？操作逻辑可以是：从一个非分身节点复制出一个分身，分身和节点的数据保持一致，两者都可以修改。然后可以将分身节点拖到任意地方使用，这样就解耦了输入和使用方。不过，这样似乎会导致新的混乱，em...

几何体

“维数是一种开始对几何图形进行分类的便捷方法，但它不一定是最佳方法。毕竟，我们不仅使用“点”、“线”、“平面”和“方框”建模 - 如果我想要弯曲，该怎么办？”

正如游戏建模中接触的“网格”的概念，Dynamo 中自有一套几何体的数据类型（估计和 Autodesk 其他产品保持一致）：

之前用过 C4D 和 Blender，这些数据类型都和 Dynamo 的类似（或者说几乎一致？）

“抽象”的数据类型不能在屏幕上预览，这和“headless”的概念很类似，都是在界面底层通过操作数据结构来创建一种更基本的“逻辑”，可以没有界面。说“可以”是因为比如“平面”之类的数据类型尽管是抽象的，但（为了操作的便利性）仍可以在界面上预览。

节点冻结用于禁用当前及下游节点，可以避免修改上游节点导致下游节点重新计算带来的巨大性能开销，如下图，冻结了圆和圆锥的 Union 操作。

Comfy UI 在跑流程时，节点上会有个进度条显示，暗示当前的执行进度。

两种形式分别对应：实时预览和离线计算。鉴于 PRay 的代码编辑需要实时预览，但是节点的执行机制需要设计成离线式的，也就是全部走异步+防抖的形式。不过，这样的话又会碰到副作用的问题。.. 还是再考虑下。

数据结构

对于能接受列表的节点，比如 PolyCurve.ByPoints 和 Circle.ByCenterPointRadius，他们都能接受点列表作为输入，但是逻辑处理机制不同，前者按照点列表生成多段曲线，后者生成多个圆。也就是说，对于后者，似乎存在一个隐式的“循环”操作。

当两个列表长度不匹配时，通过设置“连缀”选项来处理，可选“最短列表”、“笛卡尔积（叉积）”等。鉴于在非绘图绘表的 Web 数据处理一般是操作相同长度的列表，所以这个设计不能直接套用。

因为用节点编排逻辑只是代码的某种子集，所以见到 Dynamo 中有“节点转换到代码”这种功能也不足为奇。在 Dynamo Primer 的“最佳实践”章节，甚至直接提到了可以使用节点到代码功能降低图形复杂度。只是，他还说节点到代码“无法轻松返回”？难道节点到代码丢失了除了节点位置之类的其他信息，或者只是单纯没有代码解析器所以提供这个功能。

至于在创建、操作数据和编排逻辑这块，代码的表达性要比节点强太多了，以条件逻辑举例，见下图。

那么节点强在什么地方呢？举个例子，可视化变成的一个优势是可以直观的观察到数据流，并且提供了更强的人机交互。所以，如果代码块支持用模版语法自定义变量，再由节点作为可控输入，就可以二者的优势。这其实是“函数”，也就是说，代码块本身只是代码，并没有显示的切换成“表达式”、“语句”、“函数”等模式，而传统意义上的代码中的“函数”在可视化编程中是个外显的界面概念。

实际上，在 Dynamo 的“代码块”可以声明“函数”。声明后，其他代码块可以直接调用函数而无需连线。在这里，节点的操作和代码创建函数共享了一整个空间，不过事情似乎会变得更难以理解。

扩展

关于 Dynamo 的自定义节点，找到几个有用的库：

• Data Shapes：绘图和数据处理用的节点，包含了图表、表单、地图、表格、UI 构建（用户侧的表单等）。
• BIMORPH Nodes：包含了碰撞检测等高级功能，主要面向 CAD、Curve、Revit 之类的数据结构。
• Bumblebee：用于操作 Excel，但是最近一次提交在 2019 年。

Data Shapes 太棒了，可以用图表快速分析图中的数据。但是 Github 上只有 50+ 星星，看来 Dynamo 的用户中懂代码的群体还是太小了。其实就连 Dynamo 仓库本身的 Issue 数量也才 300+（未关闭的）。