Sestavte terén v Houdini 17

V Houdini 17, Sidefx představil některé nové nástroje a rozšířily ostatní, aby se rozšířila řadu příležitostí pro umělce vytváření plně procesních terénů nebo přidávání podrobností do modelů založených na reálném světě. Například zesílený uzel erodování simuluje erozi více vědecky věrohoditelným způsobem a má mnoho dalších ovládacích prvků než dříve. Hlavní parametry uzlů heightfield mohou být nyní maskovány a tam je instantní barva nátěru, která automaticky nastavuje příslušné uzlu (y) pro malování.

Vrátit vědecký přístup k našemu CG krajiny nám vždy pomůže dosáhnout lepších výsledků, takže to je důvod, proč prostě neprošli prostřednictvím nových prvků terénu, ale také se podívat na některé základní vědecké aspekty a zkoumání některých nových metod, jako je například sada nástrojů vellum ke simulaci tektonické komprese.

Stáhněte si prostředky pro tento tutoriál.

Také číst: Náš Recenze Houdini 17 Banshee .

01. Naučte se základy

Chcete-li efektivně využít Houdiniho heightfield System, měli bychom se nejprve naučit své základní principy. Když Sidefx zavedl tuto funkci nastavenou ve verzi 16, jako obvykle dělali video masterclass video (výše). Doporučuji to pro ty, kteří nejsou obeznámeni se základy.

V podstatě terénní modul v Houdini se skládá z banda uzlů SOP, každý s výškou ve svém názvu. Vytvářejí zvláštní druh geometrie: 2D objemová mřížka, která je spíš jako 2D obraz s pixely, ale Houdini je vykreslí / zobrazuje ji jako povrch.

• Nejlepší 3D modelovací software 2019

Podobně tak, jak soubory DEM ukládají data výšky, každý pixel ukládá hodnotu výšky a tlačí určité místo povrchu směrem nahoru s tímto množstvím, přesně tak, jak posunutí textur práce. Tyto uzly jsou určeny pro pracovní postupy generování terénu, takže i když používáme jiné nástroje pro krajiny, to je v mnoha případech nejvhodnější a nejúčinnějším způsobem.

02. Rozumět geologii

Výzkum vědy za geologií Země je klíčová pro přesně simulaci reálných procesů v prostředí CG. Nejvíce zjednodušeným, můžeme přemýšlet o Zemi jako velké blob tekutiny a relativně měkké hmoty, pouhé kapičky z pohledu vesmíru, s pevnou pokožkou, jako hroznový. Někdy pokožka této 12 750 km široké kapičky se rozbije na kousky, podobně tak, jak kůže na povrchu horkého mléka nebo pudink roztrhne, jak se dostane teplejší a začíná vařit.

Tato ztuhlá magma kůže, krust, je tenčí pod oceány a tvoří základní vrstvy krajiny a mnoho geologických procesů. Někteří z nich jsou rozdrceni silami tektonických pohybů. Tyto původně vyvolané skály trhliny, rozpadnou se, rozkládají se a někdy i tisíce míle daleko se usadí a držet se znovu, tvořící sedimentární skála. Vlivy zvětrávání atmosféry a vody zrychlí terén v průběhu času, což má za následek různé tvary a textury.

03. Nastavte scénu sandboxu

Učení prostřednictvím hry je vždy dobrým způsobem, jak se seznámit s nástrojem CG. I když jste použili terénní nástroje dříve, stojí za to zřídit scénu Sandbox s jednoduchými geometriemi a vyzkoušet nové nástroje a parametry v H17. Dejte několik polygonových primitiv, stejně jako v tomto obrázku, a začlenit je do headfieldového systému prvním vytvořením uzlu heightfield pak pomocí uzlu projektu heightfield, který razítko geometrií do výškového pole.

Nyní můžeme začít projít různými uzly pro výšku a aplikovat je na tuto jednoduchou scénu. Je mnohem jednodušší a přímočarý porozumět účinkům těchto uzlů než používání libovolných a složitých tvarů. Hlavní uzel efektů erozi je erodovací výšku, která byla aktualizována ve verzi 17 s novými funkcemi a optimalizací.

04. Zaškrtněte uzly

Můžeme se ponořit do tohoto uzlu, abychom pochopili, jak to funguje. Vzhledem k tomu, že automaticky ponoří do hlubšího uzlu, měli bychom zvýšit jednu úroveň po příkazu potápěče. Jak vidíme, tam jsou tři základní erozní uzly na konci potrubí, tepelné, srážení a hydro. Stojí za to vytvořit mimo tento kontext se stejným cílem pozorovat jejich účinky.

Tepelný uzel simuluje mechanické vlivy povětrnostních vlivů povrchů na základní úrovni. Ve skutečnosti existují různé příčiny, které vedou k rozkladu a rozpadu skal: tepelná expanze a kontrakce, mrazuvzdorné zakřivení, ztráta tlaku uvolňování (fólie), růstový krystal růst, biologická aktivita, abraze a tak dále. Ty se rozbijí skálu na menší a menší kousky a hromadí se na dně sklonů.

Uzel srážek vytváří vodní vrstvu a šíří se na něj. To nejsou zamýšleny jako souvislosti s dešťovými kapkami - osmívají simulaci a přidávají varianty, které budou erozi nerovnoměrnější.

Tato vodní vrstva je nezbytná pro vodní uzel, která obsahuje sklopný uzel uvnitř, nejsložitější uzel nižší úrovně simulace eroze.

05. Hlavní příčina a efekt

Obvyklý první krok generace terénu - pokud má být plně procedurální - je přidání náhodného vzoru na prázdný počáteční povrch. V přírodě jsou vůbec pravděpodobně žádné náhodné procesy, protože vše závisí na předchozích akcích. Takže namísto použití šumu Heightfield Sightfield můžeme nastavit fyzicky nejasný hmotný model pomocí univerzální simulačních schopností Houdiniho.

Hlavní výhodou heightfields je však, že můžeme zvládnout větší krajiny s jemnějšími detaily ve srovnání s jinými typy geometrie. Pomocí simulačního uzlů činí paměťovou stopu ještě větší než tyto geometrie, takže bychom měli vždy postarat o to, kolik podrobností jsme vložili do této fáze. Později bychom měli přidat další podrobnosti s headfields, což by jinak by bylo příliš těžké.

06. Použijte vellum tektoniku

Vlastně můžeme vytvořit tento krok v reálném světě pomocí více vrstev hadičky. Pokud vložíme vrstvu mírně mokrého písku nebo jemnějšího zrnitého prášku, jako je sádra, pak začněte rozdrtit hadřík, můžeme pozorovat, jak se chová horní prášková vrstva. Doporučuji provádět praktické experimenty - dokonce hrát s pískem a vodou na pláži - protože nám dává hmatové zážitky, které jsou nedosažitelné v rámci 3D softwaru.

Pro podobné efekty můžeme použít simulaci látky vellum v Houdini. V této scéně jsou na sobě tři vrstvy husté hadříkové geometrie. Pod nimi jsou dvě polycubes a každý je modulován uzlem horského šumu pro nerovné povrchy. Animoval jsem je s uzavíracím a stříhacím pohybem, abych simuloval tektonické desky. Jsou zapojeny do statické geometrie vstupu vellum. Použil jsem vellum rouh místo uzlu řešitele velluk pro simulaci, protože se chová spíše jako nový erozionový uzel, jak je v něm volba zmrazení.

V tomto uzlu je statický tření nastaveno na nízkou hodnotu jako 0,1; V přírodě s takovými váhami se vše bývá chovat tekutinu a kluzký, jen velmi pomalu vzhledem k lidským časovým časům. Nicméně dynamické třecí stupnice jsou doporučeny nastaveny na opačný, dobře nad 1, stejně jako 3-4, aby se dostatek tření mezi hadříkem a tektonickými deskami, a mohou vytvářet vrásky. Použil jsem relativně vysoké hodnoty tlumení k překonání explodujících chování a nejdůležitější věcí je zapnout všechny možnosti plasticity, protože jsou "paměťové efekty" simulace hadříků: budou udržovat vrásky a zabránit jim zploštění během simulace .

Začal jsem s jednou vrstvou hadříků, protože je to jednodušší a rychlejší hrát s parametry, ale pak je duplikovány na sebe s mírnými rotačními rozdíly, aby se snížil jakékoli rušení rozlišení sítě během simulace. Použití více vrstev činí simulace více podobným přírodním procesům, jako obvykle existují různé rockové vrstvy na sebe. To je také nezbytné pro přidání dostatečné tloušťky na simulaci, protože použití jedné hadřík s tloušťkou může významně zpomalit simulaci.

07. Dovoz Dem.

Druhým způsobem, jak získat realističtější masážní model je importovat reálné data. Pokud máme soubor DEM, můžeme přímo použít heightfield soubor pro import. S výchozím nastavením bude udržovat původní rozlišení souboru DEM, který může být obrovský, takže se doporučuje oříznout zajímavou část pro experimentování a pak používat celou oblast pouze příležitostně. Je to dobrý nápad nastavit skutečné váhy, protože simulační uzly ji potřebují.

08. Použijte uzel MAPBOX

Doporučuji instalaci herních nástrojů pro Houdini, protože má nástroje, které mohou být užitečné pro terénní práce. Možná nejzajímavější je uzel MAPBOX, který nám umožňuje přímo procházet Země uvnitř Houdini, pak můžeme vybrat konkrétní oblast a stáhnout výškovou modelu a satelitní fototexturu. Má možnost výdeje výdeší, takže celá planeta je v našich rukou.

09. Použijte erozi uzel

Podívejme se na erodovací uzel na skutečné hoře. Tato výšková data jsou z Aljašky, kolem nádrže Blue Lake, která má pěknou horskou krajinu. Jak vidíme, pouhým použitím výchozí nastavení můžeme dosáhnout poměrně realistických výsledků - vylepšili tento uzel v mnoha aspektech. Tam je nový zmrazení na rámovém přepínači, takže poté, co jsme spokojeni s výsledkem, můžeme to zaškrtnout, ale je také dobré pro vyzkoušení účinků různých parametrů interaktivně. Ořízněte menší, ale relevantní část terénu a zaškrtněte toto, pak jej nastavte na nízké číslo jako 5 a hrajte s parametry. Můžete vidět, že aktualizuje více nebo méně interaktivně, ale některé simulace uvnitř se neaktualizují dobře, takže byste měli stisknout resetovou simulaci pokaždé po úplné zpětné vazbě.

Popis nové funkce tohoto uzlu je daleko za hranicemi tohoto tutoriálu, takže raději doporučuji druhou část oficiálního videa H17 Terrain MasterClass Video (výše), což je o nových funkcích terénních nástrojů.

10. Prozkoumejte kartu Podložka

V dokumentaci je stále nedostatek informací o kartě Bedrock, nicméně stojí za to používat tuto funkci, pokud je cílem zahrnout nějaký druh 3D struktury skalní vrstvy v simulaci. Druhým vstupem uzlu erode můžeme injikovat sekundární heightfield, který definuje "prehistorickou" strukturu krajiny v tomto případě. Snadno můžeme dosáhnout účinků strata zapnutím upravovat erodovatelnost ze strany Strata.

Hloubka Strata definuje rozsah hloubky horizontální osy rampy, vztaženo k výšce vrstvy podloží. Negativní hodnota invertuje celou věc a staví vrstvy nad touto vrstvou. Jak vidíte v tomto snímku, použil jsem narušování hlučného uzlu, aby se povrchy vrstvy nerovnoměrné, a také otočila geometrii, takže rozřezává krajinu na mělkém úhlu sklonu. V editoru rampy můžeme přidat strata definováním relativní tvrdosti podloží ve funkci hloubky, z nichž každá s různými erodovatelnými pásy. Vypnutí svorky na vrstvách Struby smyčky tento vzor, ​​takže bez ohledu na hloubku eroze dostaneme opakované vertikální vzory po dosažení konce rampy.

Jedinou zklamáním této funkce je omezení heightfields, jako kdybychom pozorujeme tyto jevy ve skutečnosti, zejména na odvážných útesech, strata mají silné reliéfní vzory, které nemůžeme dosáhnout s headfields. Zavedení těchto dílů na polygon nebo VDB SDF nám však umožní přidat tyto podrobnosti.

"Nastavení výšky bedrochody" přepínače by měl zůstat vypnutý pro tento druh efekt, ale jinak nám umožňuje používat animovanou vrstvu podloží, která aktualizuje vstup tohoto uzlu na každém snímku.

11. Zkreslte vrstvou

Nakonec si promluvme o tomto uzlu, protože je to zcela nový v H17. Má dva vstupy. První vstup je obvyklé, pro samotnou geometrii. Druhý může obsahovat směrovou vrstvu pro zkreslení, podobně jako jak tyto druhy uzlů pracují v softwaru COMP založený na uzlu.

Tento článek byl původně publikován v čísle 243 3D svět Časopis nejprodávanějšího světa pro umělce CG. Prodám vydání 243 zde nebo Přihlaste se zde 3D World .

Související články:

• Podívejte se na tyto neuvěřitelně realistické portréty
• 15 Top Houdini tipy
• Pěstovat rostliny v Houdini