Xây dựng địa hình ở Houdini 17

Ở Houdini 17, SideFX đã giới thiệu một số công cụ mới và nâng cao những người khác để mở rộng phạm vi cơ hội cho các nghệ sĩ tạo ra các địa hình thủ tục đầy đủ hoặc thêm chi tiết cho các mô hình có trụ sở tại thế giới thực. Ví dụ, nút erode nâng cao mô phỏng xói mòn một cách hợp lý hơn về mặt khoa học và có nhiều kiểm soát hơn trước. Các tham số chính của các nút Chiều cao hiện có thể được che dấu và có một nút sơn tức thì tự động thiết lập (các) nút thích hợp để vẽ.

Thực hiện một cách tiếp cận khoa học đối với cảnh quan CG của chúng tôi sẽ luôn giúp chúng tôi đạt được kết quả tốt hơn, vì vậy đó là lý do tại sao chúng tôi không chỉ đơn giản là chạy qua các tính năng địa hình mới, mà còn xem xét một số khía cạnh khoa học cơ bản và khám phá một số phương pháp mới, chẳng hạn như Bộ công cụ Vellum để mô phỏng nén kiến ​​tạo.

Tải tài nguyên cho hướng dẫn này.

Cũng đọc: Của chúng tôi Đánh giá về Houdini 17 Banshee .

01. Tìm hiểu những điều cơ bản

Để sử dụng hiệu quả hệ thống Chiều cao của Houdini, chúng ta nên tìm hiểu các nguyên tắc cơ bản của nó trước tiên. Khi SideFX đã giới thiệu tính năng này được đặt trong phiên bản 16, như thường lệ, họ đã tạo một video MasterClass (ở trên). Tôi đề nghị điều này cho những người không quen thuộc với những điều cơ bản.

Về cơ bản, mô-đun địa hình ở Houdini bao gồm một loạt các nút SOP, mọi người có Chiều cao trong tên của nó. Chúng tạo ra một loại hình học đặc biệt: lưới âm lượng 2D, giống như hình ảnh 2D với pixel, nhưng Houdini hiển thị / hiển thị nó như một bề mặt.

• Phần mềm mô hình 3D tốt nhất 2019

Tương tự như cách các tệp DEM lưu trữ dữ liệu chiều cao, mỗi pixel lưu trữ giá trị chiều cao và nó đẩy trang web bề mặt cụ thể trở lên với số lượng này, chính xác làm thế nào các kết cấu dịch chuyển hoạt động. Các nút này được thiết kế cho các quy trình công việc tạo địa hình, vì vậy ngay cả khi chúng ta sử dụng các công cụ khác cho cảnh quan, đây là cách thuận tiện nhất và hiệu quả nhất trong nhiều trường hợp.

02. Hiểu địa chất.

Nghiên cứu khoa học đằng sau Địa chất Trái đất là Pivotal để mô phỏng chính xác các quy trình trong thế giới thực trong môi trường CG. Ở mức độ đơn giản nhất của nó, chúng ta có thể nghĩ về trái đất như một blob lớn của chất lỏng và chất tương đối mềm, một giọt đơn thuần từ góc nhìn của vũ trụ, với làn da rắn, giống như một quả nho. Đôi khi làn da của lớp nhỏ rộng 12.750 km này bị vỡ thành từng mảnh, tương tự như cách da ở bề mặt sữa nóng hoặc bánh pudding rơi nước mắt khi nó nóng hơn và bắt đầu sôi.

Da magma hóa rắn này, lớp vỏ, mỏng hơn bên dưới các đại dương và tạo thành các lớp cơ sở của cảnh quan và nhiều quá trình địa chất. Một số trong số họ bị nghiền nát bởi các lực của các phong trào kiến ​​tạo. Những tảng đá ban đầu lửa nứt, sụp đổ, phân hủy và đôi khi hàng ngàn dặm ổn định cuộc sống và gắn bó với nhau một lần nữa, tạo thành đá trầm tích. Các tác động phong hóa của khí quyển và nước đáo hạn địa hình theo thời gian, dẫn đến các hình dạng và kết cấu khác nhau.

03. Thiết lập cảnh hộp cát

Học thông qua chơi luôn là một cách tốt để làm quen với một công cụ CG. Ngay cả khi bạn đã sử dụng các công cụ địa hình trước đây, nó đáng để thiết lập cảnh hộp cát với hình học đơn giản và thử các công cụ và tham số mới trong H17. Đặt một vài nguyên thủy đa giác xung quanh, giống như trong hình ảnh này và trước tiên hãy kết hợp chúng vào một hệ thống Cheightfield bằng cách tạo nút Chiều cao sau đó sử dụng nút dự án Cheightfield, đóng dấu các hình học vào Chiều Tightfield.

Bây giờ chúng ta có thể bắt đầu đi qua các nút Chiều cao khác nhau và áp dụng chúng vào cảnh đơn giản này. Nó dễ dàng và dễ hiểu hơn nhiều để hiểu được ảnh hưởng của các nút này hơn là sử dụng các hình dạng tùy ý và phức tạp. Nút chính của hiệu ứng xói mòn là độ cao của Erosfield, đã được cập nhật trong phiên bản 17 với các tính năng và tối ưu hóa mới.

04. Gắn bó với các nút

Chúng ta có thể lao vào nút này để hiểu cách thức hoạt động. Vì nó tự động lặn vào một nút sâu hơn, chúng ta nên bước lên một cấp sau lệnh Dive. Như chúng ta có thể thấy, có ba nút xói mòn cơ bản ở cuối đường ống, nhiệt, lượng mưa và hydro. Thật đáng để tạo ra những điều này bên ngoài bối cảnh này với cùng một thứ tự để quan sát các hiệu ứng của họ.

Nút nhiệt mô phỏng hiệu ứng phong hóa cơ học của các bề mặt ở mức cơ bản. Trong thực tế, có những nguyên nhân khác nhau dẫn đến sự phân hủy và phân rã của đá: giãn nở nhiệt và co thắt, nêm băng giá, gãy ống xả áp suất (tấm), tăng trưởng tinh thể muối, hoạt động sinh học, mài mòn và như vậy. Những cái này phá vỡ những tảng đá thành các mảnh nhỏ hơn và nhỏ hơn và chồng chất ở dưới cùng của diện mạo.

Nút kết tủa tạo ra một lớp nước và chênh lệch các giọt trên đó. Chúng không có ý định liên quan đến những hạt mưa - chúng hạt giống mô phỏng và thêm các biến thể sẽ làm cho xói mòn không đồng đều hơn.

Lớp nước này là cần thiết cho nút thủy điện, chứa nút slump bên trong, nút cấp thấp nhất phức tạp nhất của mô phỏng xói mòn.

05. Nguyên nhân và hiệu ứng chủ

Bước đầu tiên thông thường của thế hệ địa hình - nếu nó được dự định là hoàn toàn thủ tục - là thêm một mẫu dựa trên ngẫu nhiên vào bề mặt ban đầu trống. Trong tự nhiên, có một quy trình ngẫu nhiên, vì mọi thứ phụ thuộc vào các sự kiện trước đó. Do đó, thay vì sử dụng nút nhiễu Chiều cao, chúng ta có thể thiết lập một mô hình massing có thể thực hiện hơn bằng khả năng mô phỏng linh hoạt của Houdini.

Tuy nhiên, lợi thế chính của Chiều cao là chúng ta có thể xử lý cảnh quan lớn hơn với các chi tiết tốt hơn, so với các loại hình học khác. Sử dụng các nút mô phỏng làm cho các dấu chân bộ nhớ thậm chí còn lớn hơn bản thân các hình học này, vì vậy chúng ta nên luôn chăm sóc bao nhiêu chi tiết chúng ta đặt trong giai đoạn này. Sau đó, chúng ta nên thêm các chi tiết bổ sung bằng Eightfields, nếu không thì sẽ quá nặng.

06. Sử dụng kiến ​​tạo Vellum

Chúng ta thực sự có thể tạo ra bước này trong thế giới thực bằng nhiều lớp vải dày. Nếu chúng ta đặt một lớp cát hơi ướt hoặc bột hạt mịn hơn như thạch cao trên đỉnh của nó, thì hãy bắt đầu nghiền nát vải, chúng ta có thể quan sát cách lớp bột hàng đầu cư xử. Tôi khuyên bạn nên thực hiện các thí nghiệm thực tế - thậm chí chơi với cát và nước trên bãi biển - vì nó mang lại cho chúng ta những trải nghiệm xúc giác không thể đạt được trong phần mềm 3D.

Đối với các tác động tương tự, chúng ta có thể sử dụng mô phỏng vải Vellum ở Houdini. Trong cảnh này có ba lớp hình học vải dày lên nhau. Bên dưới chúng có hai polycubes, và mỗi loại được điều chế bởi một nút tiếng ồn trên núi cho các bề mặt không bằng phẳng. Tôi hoạt hình chúng với một phong trào đóng và cắt để mô phỏng các tấm kiến ​​tạo. Chúng có dây vào đầu vào hình học tĩnh của vellum. Tôi đã sử dụng Vellum Drape thay vì nút Bộ giải Vellum để mô phỏng, bởi vì nó hoạt động giống như nút xói mòn mới vì có một tùy chọn khung đóng băng trong đó.

Trong nút này, ma sát tĩnh được đặt thành giá trị thấp như 0,1; Trong tự nhiên với các vảy như vậy, tất cả mọi thứ có xu hướng cư xử với chất lỏng và trơn trượt, chỉ rất chậm so với timescales của con người. Tuy nhiên, quy mô ma sát năng động được đề nghị đặt ở phía đối diện, trên 1, như 3-4, để có đủ ma sát giữa vải và các tấm kiến ​​tạo, và chúng có thể tạo thành nếp nhăn. Tôi đã sử dụng các giá trị giảm xóc tương đối cao để khắc phục các hành vi nổ, và điều quan trọng nhất là bật tất cả các tùy chọn dẻo vì chúng là 'hiệu ứng bộ nhớ' của mô phỏng vải: chúng sẽ giữ cho nếp nhăn và ngăn chúng phẳng trong mô phỏng .

Tôi bắt đầu với một lớp vải, vì nó dễ chơi hơn và nhanh hơn với các tham số, nhưng sau đó sao chép chúng trên nhau với sự khác biệt về quay nhẹ để giảm bất kỳ sự can thiệp nào độ phân giải lưới nào trong quá trình mô phỏng. Sử dụng nhiều lớp làm cho mô phỏng giống với các quy trình tự nhiên, như thường có các lớp đá khác nhau trên nhau. Điều này cũng cần thiết để thêm đủ độ dày vào mô phỏng, như sử dụng một miếng vải có cùng độ dày có thể làm chậm đáng kể mô phỏng.

07. Nhập khẩu Dem.

Cách khác để có được một mô hình massing thực tế hơn là nhập dữ liệu trong thế giới thực. Nếu chúng ta có tệp DEM, chúng tôi có thể trực tiếp sử dụng tệp Chiều cao để nhập. Với các cài đặt mặc định, nó sẽ giữ độ phân giải ban đầu của tệp DEM, có thể rất lớn, vì vậy nên cắt một phần thú vị để thử nghiệm và sau đó sử dụng toàn bộ khu vực chỉ thỉnh thoảng. Đó là một ý tưởng tốt để đặt quy mô thực ở đây vì các nút mô phỏng sẽ cần nó.

08. Sử dụng nút Mapbox

Tôi khuyên bạn nên cài đặt các công cụ trò chơi cho Houdini, vì nó có các công cụ có thể hữu ích cho công việc địa hình. Có lẽ thú vị nhất là nút Mapbox cho phép chúng ta trực tiếp duyệt Trái đất bên trong Houdini, sau đó chúng ta có thể chọn một khu vực cụ thể và tải xuống mô hình độ cao và phototexture vệ tinh của nó. Nó có một tùy chọn đầu ra Cheightfield, vì vậy toàn bộ hành tinh nằm ở tay chúng ta.

09. Sử dụng nút xói mòn

Hãy sử dụng nút erode trên một ngọn núi thực sự. Dữ liệu độ cao này là từ Alaska, xung quanh hồ chứa Blue Lake có một cảnh quan núi non đẹp. Như chúng ta có thể thấy, chỉ bằng cách sử dụng các cài đặt mặc định, chúng ta có thể đạt được kết quả khá thực tế - họ đã cải thiện nút này trong nhiều khía cạnh. Có một sự đóng băng mới tại công tắc khung, vì vậy sau khi chúng tôi hài lòng với kết quả, chúng tôi có thể đánh dấu vào đây, nhưng nó cũng tốt để thử các hiệu ứng của các tham số khác nhau tương tác. Cắt một phần nhỏ hơn nhưng có liên quan của địa hình và đánh dấu vào đây, sau đó đặt nó thành số thấp như 5 và chơi với các tham số. Bạn có thể thấy rằng nó cập nhật ít nhiều tương tác, tuy nhiên một số mô phỏng bên trong không cập nhật tốt, vì vậy bạn nên nhấn mô phỏng thiết lập lại mỗi lần để phản hồi đầy đủ.

Mô tả các tính năng mới của nút này vượt xa các giới hạn của hướng dẫn này, vì vậy tôi muốn giới thiệu phần thứ hai của video MasterClass chính thức H17 (ở trên), đó là về các tính năng mới của các công cụ địa hình.

10. Khám phá tab Bedrock

Trong tài liệu vẫn thiếu thông tin về tab Bedrock, tuy nhiên nó đáng để sử dụng tính năng này nếu mục tiêu bao gồm một số loại cấu trúc lớp đá 3D trong mô phỏng. Chúng ta có thể tiêm một chiều cao thứ cấp trong đầu vào thứ hai của nút erode, xác định cấu trúc 'thời tiền sử' của cảnh quan trong trường hợp này. Chúng ta có thể dễ dàng đạt được hiệu ứng tầng lớp bằng cách chuyển đổi khi điều chỉnh khả năng xói mòn bằng các tầng.

Độ sâu tầng xác định phạm vi độ sâu của trục ngang của biên tập viên đoạn đường nối, liên quan đến chiều cao của lớp Bedrock. Một giá trị âm bao biến toàn bộ và đặt các tầng trên lớp này. Như bạn có thể thấy trong ảnh chụp màn hình này, tôi đã sử dụng một méo mó bằng nút nhiễu để có được các bề mặt của tầng lớp không đồng đều và cũng xoay hình học, vì vậy nó cắt ngang ở góc dốc nông. Trong trình soạn thảo RAMP, chúng ta có thể thêm các tầng bằng cách xác định độ cứng tương đối của nền tảng thuộc về chức năng của độ sâu, mỗi bộ có các dải xói mòn khác nhau. Chuyển tắt kẹp tại các giới hạn tầng giới hạn mẫu này, vì vậy bất kể độ sâu xói mòn chúng ta sẽ có được các mẫu dọc lặp đi lặp lại sau khi đến cuối đoạn đường nối.

Phía đáng thất vọng duy nhất của tính năng này là giới hạn của Chiều cao, như thể chúng ta quan sát những hiện tượng này trong thực tế, đặc biệt là trên những vách đá táo bạo, tầng lớp có những mô hình cứu trợ mạnh mẽ mà chúng ta không thể đạt được với Eightfields. Tuy nhiên, chuyển đổi các bộ phận này sang Polygon hoặc VDB SDF sẽ cho phép chúng tôi thêm các chi tiết này.

Công tắc 'Điều chỉnh chiều cao của bộ chuyển đổi Bedrock Thay đổi' sẽ được tắt cho loại hiệu ứng này, nhưng nếu không, nó cho phép chúng ta sử dụng lớp nền tảng hoạt hình cập nhật đầu vào cho nút này ở mọi khung hình.

11. Xoa theo lớp

Cuối cùng, hãy nói về nút này, vì nó hoàn toàn mới trong H17. Nó có hai đầu vào. Đầu vào đầu tiên là thông thường, cho chính hình học. Thứ hai có thể chứa lớp hướng cho sự biến dạng, tương tự như cách các loại nút này hoạt động trong phần mềm comp dựa trên nút.

Bài viết này ban đầu được xuất bản trong số 243 của Thế giới 3d , Tạp chí bán chạy nhất thế giới cho các nghệ sĩ CG. MUA VẤN ĐỀ 243 TẠI ĐÂY hoặc là Theo dõi thế giới 3d ở đây .

Những bài viết liên quan:

• Kiểm tra những bức chân dung thực tế không thể tin được không thể tin được
• 15 mẹo hàng đầu Houdini
• Trồng cây ở houdini