Construiți terenul în Houdini 17

În Houdini 17, Sidefx a introdus câteva noi instrumente și a îmbunătățit pe alții pentru a lărgi gama de oportunități pentru artiști care creează terenuri complet procedurale sau adăugarea de detalii la modelele bazate pe lumea reală. De exemplu, nodul erod îmbunătățit simulează eroziunea într-un mod mai plauzibil și are multe mai multe controale decât înainte. Parametrii principali ai nodurilor HeightField pot fi acum mascate și există un buton de vopsea instantanee care stabilește automat nodul (nodurile) adecvat pentru pictura.

Luând o abordare științifică a peisajelor noastre CG ne va ajuta întotdeauna să realizăm rezultate mai bune, deci de aceea nu trecem pur și simplu prin noile caracteristici de teren, ci și o privire la unele aspecte științifice de bază și explorarea unor metode noi, cum ar fi setul de instrumente Velllum pentru a simula compresia tectonică.

Descărcați resursele pentru acest tutorial.

De asemenea, citiți: Al nostru Revizuirea lui Houdini 17 Banshee .

01. Aflați elementele de bază

Pentru a utiliza în mod eficient sistemul Houdini Heightfield, ar trebui să învățăm mai întâi principiile de bază. Când Sidefx a introdus această funcție setată în versiunea 16, ca de obicei, au făcut un videoclip de masterclass (de mai sus). Vă recomandăm acest lucru pentru cei care nu sunt familiarizați cu elementele de bază.

Practic, modulul de teren din Houdini constă dintr-o grămadă de noduri SOP, fiecare cu înălțimea în numele său. Ele creează un tip special de geometrie: o rețea de volum 2D, care este mai mult ca o imagine 2D cu pixeli, dar Houdini face / o afișează ca o suprafață.

• Cel mai bun software de modelare 3D 2019

În mod similar cu modul în care fișierele Dem stochează datele de înălțime, fiecare pixel stochează o valoare de înălțime și împinge locul de suprafață special în sus cu această sumă, exact cum funcționează textul de deplasare. Aceste noduri sunt proiectate pentru fluxurile de lucru pentru generarea de teren, deci chiar dacă folosim alte instrumente pentru peisaje, acesta este cel mai convenabil și mai eficient mod în multe cazuri.

02. Înțelegerea geologiei

Cercetarea științei din spatele geologiei Pământului este pivotală pentru simularea precisă a proceselor din lumea reală într-un mediu CG. La cele mai simplificate, putem să ne gândim la Pământ ca o blob mare de fluid și materie relativ moale, o simplă picătură din perspectiva Universului, cu o piele solidă, ca un strugure. Uneori, pielea acestei picături largi de 12.750 km se rupe în bucăți, similar cu modul în care pielea de la suprafața de lapte fierbinte sau lacrimi de budincă, întrucât devine mai caldă și începe să se fierbe.

Această piele de magmă solidificată, crusta, este mai subțire sub oceane și formează straturile de bază ale peisajelor și multe procese geologice. Unele dintre ele sunt zdrobite împreună de forțele mișcărilor tectonice. Aceste roci ignifuze de crack, se prăbușesc, se descompun și, uneori, mii de kilometri distanță se așează și se lipesc împreună, formând rock sedimentar. Efectele meteorologice ale atmosferei și a apei se maturizează terenul de-a lungul timpului, rezultând în diferite forme și texturi.

03. Configurați o scenă de nisip

Învățarea prin joc este întotdeauna o modalitate bună de a vă familiariza cu un instrument CG. Chiar dacă ați utilizat unelte de teren înainte, merită să setați o scenă de nisip cu geometrii simple și să încercați noile instrumente și parametri din H17. Puneți câteva primitive de poligon în jurul valorii de, cum ar fi în această imagine și le încorporați într-un sistem Heightfield, creând în primul rând un nod de înălțime, folosind un nod de proiect Heightfield, care ștampilează geometria în înălțime.

Acum putem începe să trecem prin diferitele noduri de înălțime și să le aplicați la această scenă simplă. Este mult mai ușor și mai simplu pentru a înțelege efectele acestor noduri decât utilizarea unor forme arbitrare și complicate. Nodul principal al efectelor eroziunii este erodul Heightfield, care a fost actualizat în versiunea 17 cu noi caracteristici și optimizări.

04. Du-te la grips cu noduri

Ne putem arunca în acest nod pentru a înțelege cum funcționează. Pe măsură ce se confruntă automat într-un nod mai profund, ar trebui să intensificăm un nivel după comanda de scufundări. După cum putem vedea, există cele trei noduri de eroziune de bază la sfârșitul conductei, termică, precipitații și hidro. Merită să creați aceste în afara acestui context cu aceeași ordine pentru a-și respecta efectele.

Nodul termic simulează efectele mecanice de intemperii ale suprafețelor la un nivel de bază. În realitate există cauze diferite care duc la descompunerea și dezintegrarea rocilor: expansiune termică și contracție, îngheț, fracturarea presiunii (foi), creșterea cristalului sării, activitatea biologică, abraziunea și așa mai departe. Acestea sparge roca în bucăți mai mici și mai mici și se grăbesc în partea de jos a înclinațiilor.

Nodul de precipitații creează un strat de apă și se răspândește picăturile pe el. Acestea nu sunt destinate a fi legate de picături de ploaie - să semneze simularea și să adauge variații care vor face eroziunea mai inegală.

Acest strat de apă este necesar pentru nodul hidro, care conține nodul de criză din interior, cel mai complex nod de nivel inferior al simulării eroziunii.

05. Cauza și efectul principal

Primul pas obișnuit de generare a terenului - dacă este destinat să fie complet procedural - este de a adăuga un model bazat pe aleatoriu pe suprafața inițială goală. În natură, există, fără îndoială, procese aleatorii, deoarece totul depinde de evenimentele anterioare. Astfel, în loc să utilizați nodul de zgomot înălțime, putem configura un model de masaj mai plauzibil din punct de vedere fizic folosind capabilitățile de simulare versatil ale lui Houdini.

Cu toate acestea, principalul avantaj al înălțimilor este că putem gestiona peisaje mai mari cu detalii mai fine, comparativ cu alte tipuri de geometrie. Folosirea nodurilor de simulare face ca amprenta de memorie să fie mai mare decât aceste geometrii înșiși, așa că ar trebui să avem întotdeauna grijă de cât de mult am pus în această fază. Mai târziu, ar trebui să adăugăm detaliile suplimentare cu înălțimile, care altfel ar fi prea greu.

06. Utilizați Vellum Tectonics

Putem crea acest pas în lumea reală folosind mai multe straturi de o cârpă groasă. Dacă punem un strat de nisip ușor umed sau pulbere mai fină, cum ar fi gipsul deasupra ei, apoi începeți să zdrobiți cârpa, putem observa cum se comportă stratul de pulbere de top. Vă recomandăm să faceți experimente practice - chiar să jucați cu nisipul și apa de pe plajă - deoarece ne oferă experiențe tactile care nu sunt de neatins în cadrul software-ului 3D.

Pentru efecte similare putem folosi o simulare a cârpă Vellum în Houdini. În această scenă există trei straturi de geometrie groasă de pânză pe partea de sus unul de celălalt. Sub ele există două policuburi și fiecare este modulată de un nod de zgomot montan pentru suprafețe neuniforme. Le-am animat cu o mișcare de închidere și de forfecare pentru a simula plăci tectonice. Acestea sunt conectate în intrarea geometriei statice a vellului. Am folosit Vellum Drape în loc de nodul Solver Vellum pentru simulare, deoarece se comportă mai mult ca noul nod de eroziune, deoarece există o opțiune de înghețare în ea.

În acest nod, frecare statică este setată la o valoare scăzută ca 0,1; În natură, cu astfel de scale, totul tinde să se comporte lichid și alunecos, foarte lent față de timpul omului. Cu toate acestea, scalele dinamice de frecare sunt recomandate setate la opusul, cu mult peste 1, ca 3-4, pentru a obține suficientă frecare între pânză și plăcile tectonice și pot forma riduri. Am folosit valori relativ ridicate de amortizare pentru a depăși comportamentele explozive, iar cel mai important lucru este de a porni toate opțiunile de plasticitate, deoarece acestea sunt "efectele de memorie" ale simulării de pânză: vor păstra ridurile și le vor împiedica aplatizarea în timpul simulării .

Am inceput cu un strat de pânză, deoarece este mai ușor și mai rapid să se joace cu parametrii, dar apoi le-a duplicat unul peste celălalt cu diferențe ușoare de rotație pentru a diminua orice interferențe de rezoluție a rețelei în timpul simulării. Folosirea mai multor straturi face simularea mai asemănătoare cu procesele naturale, deoarece de obicei există diferite straturi de rocă din partea de sus unul de celălalt. Acest lucru este, de asemenea, necesar pentru adăugarea unei grosimi suficiente la simulare, deoarece utilizarea unei cârpe cu aceeași grosime poate încetini semnificativ simularea.

07. Importul Dem.

În cealaltă modalitate de a obține un model de masaj mai realist este importanța datelor din lumea reală. Dacă avem un fișier DEM, putem utiliza în mod direct fișierul Heightfield pentru import. Cu setările implicite, va păstra rezoluția originală a fișierului DEM, care poate fi uriașă, deci este recomandat să cultivați o parte interesantă pentru experimentare și apoi să utilizați întreaga zonă doar ocazional. Este o idee bună să puneți aici scale reale, deoarece nodurile de simulare vor avea nevoie de ea.

08. Utilizați nodul Mapbox

Vă recomandăm să instalați instrumentele de joc pentru Houdini, deoarece are instrumente care pot fi utile pentru munca pe teren. Poate că cel mai interesant este nodul Mapbox, care ne permite să navighez direct pe pământ în interiorul Houdini, apoi putem selecta o anumită zonă și putem descărca modelul de elevație și fotografia prin satelit a acesteia. Are o opțiune de ieșire HeightField, astfel încât întreaga planetă este la mâinile noastre.

09. Folosiți nodul de eroziune

Să folosim nodul erode pe un munte real. Aceste date de elevație sunt din Alaska, în jurul rezervorului albastru al lacului, care are un peisaj montan frumos. După cum vedem, doar folosind setările implicite, putem obține rezultate destul de realiste - au îmbunătățit acest nod în multe aspecte. Există o nouă înghețare la comutatorul cadru, așa că după ce suntem mulțumiți de rezultatul pe care îl putem bifa, dar este, de asemenea, bun pentru a încerca efectele diferiților parametri interactiv. Crop o parte mai mică, dar relevantă a terenului și bifați acest lucru, apoi setați-l la un număr scăzut ca 5 și jucați cu parametrii. Puteți vedea că actualizează mai mult sau mai puțin interactiv, însă unele simulări din interior nu se actualizează bine, deci ar trebui să atingeți simularea de resetare de fiecare dată pentru feedback complet.

Descrierea noilor caracteristici ale acestui nod este mult dincolo de limitele acestui tutorial, așa că mai degrabă recomandăm cea de-a doua parte a videoclipului Oficial H17 MasterClass (de mai sus), care se referă la noile caracteristici ale instrumentelor de teren.

10. Explorați fila Bedrock

În documentație există încă o lipsă de informații despre fila Bedrock, însă merită să utilizați această caracteristică dacă obiectivul este de a include un fel de structură 3D strat rock în simulare. Putem injecta un câmp de înălțime secundară în a doua intrare a nodului erode, care definește o structură "preistorică" a peisajului în acest caz. Putem realiza cu ușurință efecte de straturi prin pornirea erodabilității ajustabile de strat.

Adâncimea straturii definește gama de adâncime a axei orizontale a editorului rampei, în raport cu înălțimea stratului de rocă. O valoare negativă inversează întregul lucru și pune straturile deasupra acestui strat. După cum puteți vedea în acest ecran am folosit o distorsionare prin nodul de zgomot pentru a obține suprafețele stratului neuniform și, de asemenea, au rotit geometria, astfel încât acesta taie peisajul într-un unghi de pantă superficială. În editorul de rampă putem adăuga straturile prin definirea durității relative a foamei în funcție de adâncime, fiecare cu diferite benzi erodabilitate. Oprirea clemei la straturile limitelor de straturi Acest model, deci indiferent de adâncimea de eroziune, vom obține modele verticale repetitive după ce am ajuns la capătul rampei.

Singura parte dezamăgitoare a acestei caracteristici este limitarea înălțimilor, ca și cum observăm aceste fenomene în realitate, în special pe stânci îndrăznețe, straturile au modele puternice de relief pe care nu le putem realiza cu înălțimile. Cu toate acestea, transformarea acestor părți la Polygon sau VDB SDF ne va permite să adăugăm aceste detalii.

Comutatorul "Reglați înălțimea de bedrock" ar trebui să rămână dezactivat pentru acest tip de efect, dar altfel ne permite să folosim un strat de rocă animat care actualizează intrarea pentru acest nod în fiecare cadru.

11. Distorsionați prin strat

În cele din urmă, să vorbim despre acest nod, deoarece este complet nou în H17. Are două intrări. Prima intrare este obișnuită, pentru geometria în sine. Al doilea poate conține stratul de direcție pentru distorsiune, similar cu modul în care aceste tipuri de noduri funcționează într-un software compactor bazat pe noduri.

Acest articol a fost inițial publicat în numărul 243 din Lumea 3D. , cea mai bună revistă din lume pentru artiștii CG. Cumpărați problema 243 aici sau Abonați-vă la lumea 3D aici .

Articole similare:

• Verificați aceste portrete incredibil de realiste
• 15 sfaturi de top Houdini
• Cresc plantele din Houdini