如何使用Houdini進行程序化優化

今天給大家分享一篇如何使用Houdini進行程序化優化？一起來看下這位Houdini藝術家都有哪些心得經驗吧！

1、介紹

我的名字是Adolfo Reveron，我是西班牙瓦倫西亞的一名38歲的Houdini程序藝術家。

我的職業生涯像其他人一樣開始了：危機。在當了8年多的工程師之後，我感到完全焦頭爛額，疲憊不堪，壓力很大。我的身體在給我提醒，我需要改變。

有一天，我決定邁出第一步，去追隨那個一直召喚我的那個藝術道路。由於我一直喜歡繪畫和電腦，我決定對3D美術方向做一些研究。2008年左右，當我接觸到3D美術時，立即成為我的激情的動力，於是我決定辭去工作，再也不回頭。

幾年過去了，我踏上了3D美術的英雄之旅：開始建模，喜歡創作紋理，研究著色器，研究照明等等。這些是我最感興趣的領域，但也嚐試了rigging，animating和 compositing，幾乎所有的東西都在我手中嚐試過了一遍。我覺得，我需要嚐試所有的東西，來弄清楚我最喜歡的是哪一個環節。

2012年，我有機會在一部動畫短片中工作，然後是一些自由職業者，最後是一部電影，在Netflix上映的時間出奇的晚。

然後，我進入了遊戲行業，為一家AAA級外包工作室工作。在那裏，我開始為《Hitman》或《Call ofDuty WWII》等遊戲的模型資產和環境資產的生產。2016年的時候，我意識到用傳統的方式創造令人驚歎的開放世界和超精細的資產是不可持續的：所需的手工工作量也是非常龐大的。這就是我與Houdini的愛情故事開始的地方。

2、我是如何開始學習Houdini的

我在一個作品中遇到的一位視覺特效人員介紹到Houdini，並感到完全被這貨創造的視覺效果所吸引。然而，我對視覺特效並不感冒，而是對創造環境和模型資產的生產了濃鬱的熱情，所以，想知道Houdini在這些環節上能提供什麼。我發現了與HDA相關的程序建模和內容創作的非常有趣的東西（代表HoudiniDigital資產，由程序藝術家創建的定製工具）。

盡管當時它在3D網站和各個平台中的能查閱到的信息量相對較小，但我意識到，關於程序建模，一頭野獸即將被釋放：通過數字資產進行3D建模和內容生成的可能性是令人難以置信的，這一點，被許多公司的開發團隊和藝術家誤讀了，無論是動畫還是遊戲開發。

先進的程序性內容創建是非破壞性的。它解決巨大工作量，並且可以在一個管道中無縫集成。換句話說，它提供了一種解決大規模相似資產創建的解決方案，並且是以一種靈活的方式處理工作量，這些工作量基本上都是由程序化完成的。它對輸出成品藝術和處理大量重複性的大型任務都特別有用，這樣可以讓3D用戶專注於藝術而不是製作一些反複重複的任務。

3、程序化建模和數字資產

許多人已經聽說過程序化以及與之相關的關鍵詞，比如 "非破壞性"、"隨機化"、"許多變化 "等等，但我意識到他們中的大多數人並不完全理解，這些東西都出現對他們的日常工作有什麼好處。我注意到我需要以程序化的方式完成一些作品，讓他們真正看到它，比如在短時間內創造一個電影中的完整大教堂，或者在UE中創建一個遊戲中的橋梁。這些例子中的任何一個，如果以傳統的方式來處理，都會成為極其耗時、昂貴和呆板的項目。而現在，我們就像有了一個新的工具模塊，一個藝術家隻要通過修改參數滑塊，在幾分鍾內就可以隨意做出多樣化的設計。

進入Houdini領域後，您可以像使用任何其他3D軟件一樣對任何內容進行建模：拉伸，合並頂點，添加循環等。Houdini將記錄您所做的每個操作，並且集成到一個節點，或者說，用節點來進行當前步驟結算。你會有一個完整的曆史記錄，記錄著當前步驟你做了什麼，它會讓你回到任何一個環節，像這樣：

在我看來，這不是使用Houdini進行程序化建模的最佳方案。對於一個小型資產或者一個中型資產，也許可以這樣來做，但對於像車輛這樣的大型資產，不要這樣做。

那麼，你可能會問，使用Houdini進行程序化模型資產生成應該是什麼方式呢？OK，您可以依靠創建過程而不是資產。例如，如果我們創建了一個程序化的輪胎，而不是傳統的輪胎建模。

你可以把程序化的模型資產提升為一種工具模塊，這樣做的好處是可以和其他工具模塊一起堆疊起來，反複使用。由程序藝術家來定義這個工具模塊需要輸入什麼，以及它將產生什麼輸出......這可以再次作為另一個工具模塊的輸入。

這種方法依賴於分層的原則：你可以將簡單的操作（工具）堆疊起來，以達到複雜的結果。

如果，我們嚐試將這個輪胎作為組件組成新的資產呢，比方說組裝成一個自行車，這裏有一個我正在開發的完全程序化的自行車演示工程，不涉及手動調整。

我們可以看到，輪胎的粗細，車子的長短，車把的造型，鏈條與後輪的距離等等這些效果，我們可以通過輸出模塊的滑塊進行調整，就可以得到一個全新造型的模型資產了。就像我們在常規的3D軟件裏麵預製了一個自行車模型，我們隻是修改了預製資產的參數，而不是重新調整模型資產的點線麵那些操作。這個操作方式很像在場景裏創建了一個默認球的模型資產，我們可以指定球的半徑和球的模型段數精度。

4、如何提升生產管線

你可以選擇整合形式的開發流程，也可以選擇獨立形式的工作流程。如果你的工作室團隊，以整合為目標，可以組建幾個人的小組他們負責美術資產的模塊生產，再加一個Houdini程序藝術家。可以建立一個整個工作室共享的工具池模塊，藝術家們將把這些工具加載到他們選擇的平台上（3dsMax, Maya, Unreal, Unity, Cinema4D）來做他們需要做的事情，或者，在這個工具還不存在的情況下要提出你的開發需求。它可能是一個在Maya中創建出來的程序化可渲染岩石的模塊（因此跳過了Zbrush中的手工雕刻）。

或者，您可以在虛幻引擎中創建不錯的遊戲關卡。

然而，我也發現，把每個任務都推廣到一個工具上並不是一個好的做法，因為這將導致個別生產環節，會出現過度規劃的工作量。

如果你的公司選擇了獨立的工作流程，而不是在Houdini裏麵完成所有工作流，隻需將資產以所需的通用格式（.obj,.fbx, .abc等）導出。與通過傳統方法處理任務相比，其好處是你可以承擔更大反複迭代的工作量，比如在短時間內創建多個城堡的變種。

同樣，它可能會幫助一些部門，節省任務時間，比如：

Modeling: props, vehicles, weapons,     characters

Level design and generation,     worldbuilding, dressing, scattering

Terrain and landscapes

Concept, lookdev, visual development

Scan processing, AI training, etc.

總而言之，根據我的經驗，如果您牢記一種靈活的方法，即隨著進度將工具的使用和手動工作混合在一起，則可以獲得最好的結果。去開發一個靈活多變的工具模塊，還是與手動工作流程的混合？每個項目都是不同的，為該特定項目找到適當的平衡是關鍵。

5、中小型工作室如何受益

Houdini背後的公司Side FX正在做出巨大努力，以在工作室中推廣該軟件的使用。他們提供了大量的學習資源，也為獨立工作室提供了一個非常便宜的許可證，其中包括與各種CG行業軟件互通的接口插件，可以將Houdini與第三方工具（3ds Max，Maya，Cinme4D，Unity，Unreal）聯係起來。

在我看來，最困難的部分不是技術方麵，而是心態方麵。我發現藝術家和部門經理都對Houdini產生了令人驚訝的強烈抵製，盡管它有明顯的好處。大多數藝術家和經理，甚至是3D資深人士，仍然認為Houdini隻是一個VFX軟件。

6、如何避免創建程序資產時出現重複性

在創建一個資產或工具時，我做的第一件事就是離開電腦。我拿起鉛筆和記事本，花幾分鍾時間嚐試做一個簡短的清單，說明我將要創建的東西的主要特征是什麼。換句話說，什麼是構建它的最簡單的方式？最基本的是什麼？如果我正在創建一輛汽車，它將是一個拉伸的立方體，像小孩子通常畫的東西。如果再加一層，可能就是在車底盤下麵加四個圓柱體。這就足以讓我們把這個圖像（或三維模型）與汽車的普通概念聯係起來。下一層將涉及添加方向盤和後視鏡，等等。

一旦我定義了這些關鍵的描述性元素，我就問自己：如果用傳統的方式建模，我將如何為方向盤建模？好吧，總是有許多不同的方法來實現同樣的事情。你可以從一個圓環形狀開始，這將為你提供對半徑和厚度的控製，但是，如果你從一個沿曲線擠壓的輪廓建立一個呢？Houdini將為你提供一個完全不同的控製範圍。

這裏有一個很酷的設計的例子。

你練習得越多，你就越能習慣Houdini的工作流程。當我在寫流程規劃的時候，我剛剛想到了另一種方法：創建一個360度的開放圓，第一和最後一個點沒有被焊接。然後，對它們進行軟變形。

您將無法使用初始圓環方法創建此車輪變體。因此，這是關於訓練眼睛以瞄準一種策略是很好的選擇，在理想情況下，它提供了很多可能性，同時也很簡單。它可能看起來像一個複雜的過程，涉及很多思考，但一旦你習慣了它，你就會習以為常了。

因此，避免重複的關鍵因素不是取決於Houdini所提供的技術，而是取決於程序藝術家設計的工具或者是節點設置時的思維。

你總是可以在此基礎上繼續構建，增加一些細節層，我們創建一個工具，每次運行它都能創建一個新的螺栓變化，而不是一次又一次地創建相似的螺栓。

7、優化生產

與傳統建模相比，程序化生成螺栓的工具可能會節省幾分鍾的時間。如果您需要創建10個螺栓變體x 10分鍾/每個，讓我們假設它可能會節省100分鍾來獲得10種不同的高多邊形模型（使用Houdini，每次調整“seed”控製器都會立即發生變化）。所以效率是真棒。

如果，你的目標是一個更複雜的例子，假設從OSM數據中創建一個城市，完整的道路和建築物，效率是驚人的。您可以在幾分鍾內完成一個巨大的關卡，而環境美術師團隊在傳統流程中也許需要數百個小時才能完成。

注意：OSM代表開源地圖，如果我是正確的。您可以下載類似“街道信息”之類的內容，這些內容可以加載到Houdini中。

類似的例子，比如用樣條線去創建一個超詳細的火車軌道，或用圓柱體創建一個羅馬競技場，都是同樣出色的。

然而，它也有局限性：一個工具是一個程序，因此，它的優點和缺點涉及它對規則的依賴。例如：如果你創建的工具希望完成柱子的實例資產，你必須給它提供柱子，而不是球，立方體之類的，否則你會得到意想不到的結果。

總而言之，一個工具越複雜，可能會自動解決更多的問題，也會節省更多的時間，成百上千個小時，但如果你過於追求極致，要求的東西與它原來的目的太不一樣，你可能需要一個新的工具。

- End -