Construye terreno en Houdini 17

[dieciséis]

Investigar la ciencia detrás de la geología de la Tierra es fundamental para simular con precisión los procesos del mundo real en un entorno CG. En su forma más simplificada, podemos pensar en la Tierra como una gran mancha de fluido y una materia relativamente suave, una mera gota de la perspectiva del universo, con una piel sólida, como una uva. A veces, la piel de esta gota de 12,750 km de ancho se rompe en pedazos, de manera similar a la forma en que la piel en la superficie de la leche caliente o el pudín se desgarra a medida que se calienta y comienza a hervir.

Esta piel de magma solidificada, la corteza, está más delgada debajo de los océanos y forma las capas de base de los paisajes y muchos procesos geológicos. Algunos de ellos son aplastados por las fuerzas de los movimientos tectónicos. Estas rocas originalmente ígneas se agrietan, se desmoronan, se descomponen y, a veces, miles de millas de distancia se asientan y se pegan de nuevo, formando roca sedimentaria. Los efectos de intemperie de la atmósfera y el agua maduran el terreno con el tiempo, lo que resulta en diferentes formas y texturas.

03. Configurar una escena de sandbox

Aprender a través del juego es siempre una buena manera de familiarizarse con una herramienta de CG. Incluso si ha usado herramientas de terreno antes, vale la pena configurar una escena de sandbox con geometrías simples y probar las nuevas herramientas y parámetros en H17. Ponga algunos primitivos de polígono, como en esta imagen e incorpore en un sistema de altura, creando en primer lugar un nodo de altura, luego use un nodo de proyecto de altura, que marca las geometrías en el campo de altura.

Ahora podemos comenzar a pasar por los diferentes nodos de altura y aplicarlos a esta simple escena. Es mucho más fácil y sencillo para comprender los efectos de estos nodos que usar formas arbitrarias y complicadas. El nodo maestro de los efectos de la erosión es la erosión del campo de altura, que se ha actualizado en la versión 17 con nuevas características y optimizaciones.

04. Llegar a los agarres con los nodos.

Podemos bucear en este nodo para entender cómo funciona. A medida que se sumerge automáticamente en un nodo más profundo, deberíamos intensificar un nivel después del comando de buceo. Como podemos ver, hay los tres nodos básicos de erosión al final de la tubería, la termal, la precipitación y la hidro. Vale la pena crear estos fuera de este contexto con el mismo orden para observar sus efectos.

El nodo térmico simula los efectos mecánicos de la intemperie de las superficies a un nivel básico. En realidad, existen diferentes causas que conducen a la descomposición y desintegración de las rocas: expansión y contracción térmica, cuñas de escarcha, fractura de liberación a presión (láminas), crecimiento de cristal salinas, actividad biológica, abrasión, etc. Estos rompen la roca en trozos más pequeños y más pequeños y se acumulan en la parte inferior de las pendientes.

El nodo de precipitación crea una capa de agua y se extiende las caídas. Estos no están destinados a estar relacionados con las gotas de lluvia, sembran la simulación y agregan variaciones que harán que la erosión sea más desigual.

Esta capa de agua es necesaria para el nodo hidroeléctrico, que contiene el nodo Slump en el interior, el nodo más complejo de nivel inferior de la simulación de erosión.

05. Causa principal y efecto.

El primer paso habitual de la generación de terreno: si está destinada a ser totalmente procesal, es agregar un patrón basado en aleatorios a la superficie inicial en blanco. En la naturaleza, posiblemente no hay procesos aleatorios, ya que todo depende de eventos anteriores. Por lo tanto, en lugar de usar el nodo de ruido de altura, podemos configurar un modelo de masa más plausible físicamente utilizando las capacidades de simulación versátiles de Houdini.

Sin embargo, la principal ventaja de los campos de altura es que podemos manejar paisajes más grandes con detalles más finos, en comparación con otros tipos de geometría. El uso de nodos de simulación hace que la huella de la memoria sea aún mayor que estas geometrías, por lo que siempre debemos tener cuidado con la cantidad de detalles que ponemos en esta fase. Más tarde, deberíamos agregar los detalles adicionales con los campos de altura, lo que de lo contrario sería demasiado pesado.

06. Usa la tectónica de vitón.

En realidad, podemos crear este paso en el mundo real usando múltiples capas de tela gruesa. Si ponemos una capa de arena ligeramente húmeda o en polvo de grano más grande como el yeso en la parte superior, entonces comienza a triturar la tela, podemos observar cómo se comporta la capa superior en polvo. Recomiendo hacer experimentos prácticos, incluso jugando con la arena y el agua en la playa, ya que nos da experiencias táctiles que son inalcanzables dentro del software 3D.

Para efectos similares podemos usar una simulación de tela de velo en Houdini. En esta escena hay tres capas de geometría de tela gruesa una encima de la otra. Debajo de ellos hay dos policubos, y cada uno es modulado por un nodo de ruido de montaña para superficies desiguales. Los animé con un movimiento de cierre y cizallamiento para simular placas tectónicas. Están conectados a la entrada de geometría estática del vitela. Utilicé la drapea de Vello en lugar del nodo de solvente VELLUM para la simulación, porque se comporta más como el nuevo nodo de erosión, ya que hay una opción de marco de congelación en ella.

En este nodo, la fricción estática se establece en un valor bajo como 0.1; En la naturaleza, con tales escalas, todo tiende a comportarse líquido y resbaladizo, muy lentamente en relación con las escalas de tiempo humano. Sin embargo, se recomiendan las escalas de fricción dinámicas establecidas en lo opuesto, muy por encima de 1, como 3-4, para obtener suficiente fricción entre la tela y las placas tectónicas, y pueden formar arrugas. Utilicé valores de amortiguación relativamente altos para superar los comportamientos de explosión, y lo más importante es cambiar todas las opciones de plasticidad, ya que son los "efectos de memoria" de la simulación de tela: mantendrán las arrugas y evitarán que se aplanden durante la simulación. .

Comencé con una capa de tela, ya que es más fácil y más rápido jugar con los parámetros, pero luego los duplicó uno encima del otro con ligeras diferencias de rotación para disminuir las interferencias de resolución de la red durante la simulación. El uso de múltiples capas hace que la simulación sea más similar a los procesos naturales, como generalmente hay diferentes capas de roca en la parte superior del otro. Esto también es necesario para agregar suficiente grosor a la simulación, ya que el uso de un paño con el mismo espesor puede ralentizar significativamente la simulación.

07. Importar dem

La otra forma de obtener un modelo de masaje más realista es importar datos del mundo real. Si tenemos un archivo DEM, podemos usar el archivo de altura de altura para importar. Con la configuración predeterminada mantendrá la resolución original del archivo DEM, que puede ser enorme, por lo que se recomienda recortar una parte interesante para la experimentación y luego usar el área completa ocasionalmente. Es una buena idea establecer escalas reales aquí porque los nodos de simulación lo necesitarán.

08. Utilice el nodo MAPBOX

Recomiendo instalar las herramientas de juego para Houdini, ya que tiene herramientas que pueden ser útiles para el trabajo de terreno. Tal vez sea el más interesante es el nodo de Mapbox que nos permite navegar directamente a la Tierra dentro de Houdini, podemos seleccionar un área específica y descargar el modelo de elevación y el fototexto satelital. Tiene una opción de salida de altura, por lo que todo el planeta está en nuestras manos.

09. Utilice el nodo de erosión.

Vamos a usar el nodo de erosión en una montaña real. Estos datos de elevación son de Alaska, alrededor del depósito de Lago Blue, que tiene un bonito paisaje montañoso. Como podemos ver, al utilizar la configuración predeterminada, podemos lograr resultados bastante realistas, han mejorado este nodo en muchos aspectos. Hay una nueva congelación en el interruptor de cuadros, por lo que después de que estemos satisfechos con el resultado, podemos marcar esto, pero también es bueno para probar los efectos de los diferentes parámetros de forma interactiva. Recorte una parte más pequeña pero relevante del terreno y marque esto, luego lo configura a un número bajo como 5 y juegue con los parámetros. Puede ver que se actualiza de manera más o menos interactiva, sin embargo, algunas simulaciones internas no se actualizan bien, por lo que debe presionar la simulación de reinicio cada vez que se realice una respuesta completa.

Describir las nuevas características de este nodo está mucho más allá de los límites de este tutorial, por lo que prefiero recomendar la segunda parte del video oficial de MasterClass Master (arriba), que se trata de las nuevas características de las herramientas de terreno.

10. Explora la pestaña de Bedrock

En la documentación, todavía hay una falta de información sobre la pestaña de Bedrock, sin embargo, vale la pena usar esta función si el objetivo es incluir algún tipo de estructura de capa de roca 3D en la simulación. Podemos inyectar un campo de altura secundaria en la segunda entrada del nodo de erosión, que define una estructura 'prehistórica' del paisaje en este caso. Podemos lograr efectos de estratos fácilmente al cambiar la erosibilidad de ajuste por estratos.

La profundidad de los estratos define el rango de profundidad del eje horizontal del editor de rampas, en relación con la altura de la capa de rampa. Un valor negativo invierte todo el asunto y pone los estratos sobre esta capa. Como puede ver en esta captura de pantalla, utilicé una distorsión por nodo de ruido para obtener las superficies de los estratos desiguales, y también giré la geometría, por lo que corta el paisaje en un ángulo de pendiente poco profundo. En el editor de rampas podemos agregar los estratos definiendo la dureza relativa de la roca de fondo en la función de la profundidad, cada uno con diferentes bandas de erodisposición. Apagar la abrazadera en los límites de los estratos Los bucean este patrón, por lo que, independientemente de la profundidad de la erosión, obtendremos patrones verticales repetitivos después de alcanzar el final de la rampa.

El único lado decepcionante de esta característica es la limitación de los campos de altura, como si observáramos estos fenómenos en realidad, especialmente en los acantilados audaces, los estratos tienen fuertes patrones de alivio que no podemos lograr con los campos de altura. Sin embargo, convertir estas partes a Polygon o VDB SDF nos permitirá agregar estos detalles.

El interruptor 'Ajustar la altura mediante el cambio de roca de roca' debe permanecer apagado para este tipo de efecto, pero de lo contrario nos permite usar una capa de lavado animada que actualiza la entrada para este nodo en cada marco.

11. distorsionar por capa

Finalmente, hablemos de este nodo, ya que es completamente nuevo en H17.Tiene dos entradas.La primera entrada es habitual, para la geometría misma.El segundo puede contener la capa de dirección para la distorsión, similar a cómo funcionan estos tipos de nodos en un software de compuesto basado en nodos.

Este artículo fue publicado originalmente en número 243 de Mundo 3d , la revista más vendida del mundo para artistas CG. Compra Número 243 aquí o Suscríbete al mundo 3D aquí .

Artículos relacionados:

• Echa un vistazo a estos retratos increíblemente realistas.
• 15 mejores puntas de Houdini
• Cultivar plantas en Houdini