houdini第一定律

houdini宇宙第一定律！

但凡是一些終極定律都是極簡(jiǎn)的，比如質(zhì)能方程式E=MC?2; 還有熵定律，及簡(jiǎn)的表達(dá)，但是卻有強(qiáng)大的作用。而小編目前認(rèn)為houdini終極定律如下

IPO定律（不是原始股發(fā)行）

Input（輸入）→Process(處理）→output(輸出）

看到這里大家應(yīng)該會(huì)是一臉懵逼，或者有兩種反應(yīng)： 反應(yīng)一就是這個(gè)怎么會(huì)是houdini的終極定律呢，就是很正常的流程��？反應(yīng)二：這個(gè)我早就知道了，在houdini中很常見(jiàn)，有什么強(qiáng)大作用嗎？

其實(shí)，要說(shuō)知道，剛學(xué)CG的時(shí)候（還不是houdini)的時(shí)候就知道，只是真正領(lǐng)悟出來(lái)的感受是完全不一樣的，是在積累了一定量的使用和思考后才的出來(lái)的頓悟。

所以感悟出來(lái)的那一刻很興奮，有點(diǎn)像是走了那么久的路，原來(lái)我的目的地就是出發(fā)地。然而，我再也不是出發(fā)時(shí)候的自己。

這種感覺(jué)說(shuō)出來(lái)很玄乎，下面我會(huì)具體為大家解釋說(shuō)明：

下面情況不知道大家是否會(huì)遇到

1版本不同了，教程里面某些節(jié)點(diǎn)參數(shù)變了，我就不知道怎么做了？

2明明按照教程里面步驟去做，為什么我的結(jié)果就不一樣？

3我用教程的方法去做我自己的案例為什么行不通？

4我特效怎么調(diào)整都不好看，即使把解算精度提高得很高？

.........

我可以這樣說(shuō)，上面這些問(wèn)題（還有很多問(wèn)題）就是沒(méi)有理解和應(yīng)用好IPO第一定律的問(wèn)題�；蛘哒f(shuō)，自以為懂了了這個(gè)規(guī)律，只停留在表面。

一houdini中的IPO定律

對(duì)于小編來(lái)說(shuō)，houdini就是一個(gè)數(shù)據(jù)流軟件，輸入輸入，處理，輸出，就是那么簡(jiǎn)單的東西。只不過(guò)houdini是有數(shù)組，數(shù)十組，數(shù)百組（甚至成千上萬(wàn)）組IPO組合而成，中間還會(huì)涉及到循環(huán)和嵌套，但是無(wú)論如何，本質(zhì)就是IPO流程。

下面就是houdini中各個(gè)模塊的展示

1obj層級(jí)下的

粒子模塊，動(dòng)力學(xué)模塊和剛體模塊（剛體模塊直接導(dǎo)回到輸入的obj進(jìn)行渲染，如果你想，也可以和其他動(dòng)力學(xué)一樣單獨(dú)導(dǎo)出渲染）。

2在 sop模塊下

sphere輸入 →transform進(jìn)行位移處理→輸出位移后的sphere→作為輸入到group→在group中進(jìn)行分組處理→輸出帶有組數(shù)據(jù)的shpere→輸入到mountain→基于sphere和組數(shù)據(jù)進(jìn)行形變處理→輸出最終的形變結(jié)果。

3vop模塊（包括材質(zhì)模塊）

4chop模塊

5動(dòng)力學(xué)內(nèi)部模塊（剛體和pyro煙火為案）

6cop合成模塊

7vex表達(dá)式 wrangle節(jié)點(diǎn)

8 渲染模塊

輸入模型+屬性（材質(zhì)），輸入燈光和相機(jī)→mantra 渲染器繼續(xù)擰處理→輸出定義內(nèi)容

總結(jié)

IPO模式在貫穿了houdini的整個(gè)軟件和各個(gè)模塊，從上面各個(gè)模塊的舉例中可以如下特點(diǎn)：

1input整個(gè)輸入可以是人為創(chuàng)建或者是已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)：比如sphere1就是人為創(chuàng)建的數(shù)據(jù)，我們給houdini敲入指令，創(chuàng)建一個(gè)sphere（其實(shí)內(nèi)部也是一個(gè)IPO模式）。包括分組，我們可以手動(dòng)框選，只是houdini不太推薦這種非程序話的做法。

2input不限制為一個(gè)，可以為任意多個(gè)。比如sop和cop中的merge可以合并多個(gè)數(shù)據(jù)，vex和vop中可以引入多個(gè)屬性等。

3IPO可以作為一個(gè)很長(zhǎng)的鏈條，上一個(gè)的ouput可以作為下一個(gè)的input，但是這個(gè)IPO流程是很清晰的，也就是肯定有input，process和output（當(dāng)然，硬是沒(méi)有process或者output這樣沒(méi)意義的操作也可以有，但是沒(méi)有任何意義）。

4由于houdini中涉及了多個(gè)模塊間的IPO，這里就涉及了不同模塊間的IPO傳輸問(wèn)題，這個(gè)是需要好好研究學(xué)習(xí)的。

回來(lái)說(shuō)一下很多同學(xué)的問(wèn)題

1分不清楚input，process和ouput的部分，所以出了問(wèn)題都知道在哪里找？

2把houdini各個(gè)模塊孤立學(xué)習(xí)，沒(méi)有看到他們的本質(zhì)是一樣的，把每個(gè)知識(shí)點(diǎn)單獨(dú)記憶，更不要說(shuō)靈活運(yùn)用了。

二 IPO定律的強(qiáng)大應(yīng)用

1當(dāng)你真正理解了IPO，除了問(wèn)題就能很快定位到問(wèn)題所在，并且會(huì)解決最開(kāi)始提到的幾個(gè)問(wèn)題

版本不同了，教程里面某些節(jié)點(diǎn)參數(shù)變了，我就不知道怎么做了？

明明按照教程里面步驟去做，為什么我的結(jié)果就不一樣？

我用教程的方法去做我自己的案例為什么行不通？

下面舉一個(gè)很多人在學(xué)houdini的過(guò)程中都會(huì)遇到的一個(gè)問(wèn)題

給一個(gè)物體添加紊亂顏色：在point中使用turbulencenoise節(jié)點(diǎn)輸出給顏色

但是當(dāng)這個(gè)小球發(fā)生位移的時(shí)候，你會(huì)發(fā)現(xiàn)紊亂的紋理會(huì)滑動(dòng)，感覺(jué)不是貼在模型表面上的。

有經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)很快就會(huì)想到這個(gè)簡(jiǎn)單，加個(gè)rest節(jié)點(diǎn)就可以了。但是這是為什么呢？還有其他方法嗎？

這里我們先分析一下原因

在vop的鏈接中我們可以看到，我們輸入的是P→鏈接到turbulence→Cd中，一個(gè)很簡(jiǎn)單的IPO模式。但是不同的是現(xiàn)在P是每一幀都在變化（小球每一幀都在位移），input在不斷變化，那么turbulence輸出的值肯定也是不斷變化的啊，所以這就是滑動(dòng)的原因。

好了，找到了滑動(dòng)的原因，那我們的解決辦法就是這個(gè)input不變就行了，但是這不只是有rest的這個(gè)方法，而是有很多方法，但是本著就是讓整個(gè)input不會(huì)隨著時(shí)間變化就行。

方法一

如果是通過(guò)transform節(jié)點(diǎn)做的位移動(dòng)畫(huà)，那么可以改變動(dòng)畫(huà)與顏色是順序，讓靜態(tài)小球先生成顏色，然后再用transform進(jìn)行位移。

當(dāng)然，這種進(jìn)限制于你用transform之后再houdini添加動(dòng)畫(huà)的情況，如果導(dǎo)入來(lái)的模型已經(jīng)是有動(dòng)畫(huà)的了參考下面辦法。

方法二 添加不變的矢量

rest postion節(jié)點(diǎn)分別鏈接到transform和 sphere兩個(gè)input端口，會(huì)生成一個(gè)rest vector屬性，然后再vop中bind引入這個(gè)屬性，取代P作為控制turbulence。

好了，我們來(lái)看看這個(gè)rest屬性到底為何方神圣？

當(dāng)你拖動(dòng)時(shí)間線的時(shí)候，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，只有在第一幀的時(shí)候 rest=P，而其他幀的時(shí)候P不斷變化，而rest保持不變。所以遠(yuǎn)離其實(shí)就是凍結(jié)了動(dòng)畫(huà)在某一幀，用這個(gè)不動(dòng)的rest屬性（存儲(chǔ)某一幀的P的位置值）。

那么如果你想凍結(jié)在其他幀的的位置屬性呢，使用timesshift節(jié)點(diǎn)，刪除表達(dá)式就可以，比如第5幀。

那么我再拓展一下，為什么要用rest postion節(jié)點(diǎn)呢，為什么要是rest屬性，我自定義一個(gè)屬性來(lái)存儲(chǔ)某一幀位置不行嗎？

就是那么任性，我定義一個(gè)myvar進(jìn)行控制存儲(chǔ)就行了。

再往深思考一下，為什么一定是存儲(chǔ)P呢，我能找一個(gè)不會(huì)隨著時(shí)間變化的矢量屬性不行嗎？

比如uv，如果這個(gè)模型上有uv屬性，無(wú)論小球怎么平移運(yùn)動(dòng)，uv是不會(huì)變化的。

1要確保模型有uv

2uv是在point層級(jí)上的，默認(rèn)導(dǎo)入obj模型uv是在vertex層級(jí)上的，所以需要通過(guò)attribute promote進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

再再往深入思考一下，實(shí)際上我們只是需要一個(gè)不會(huì)隨著時(shí)間變化的vector，不用P，也沒(méi)有uv，那么我們還有一個(gè)每個(gè)多邊形必備的屬性 點(diǎn)序號(hào)！但是你會(huì)說(shuō)點(diǎn)序號(hào)是整形，不是矢量。的確，不過(guò)我們會(huì)轉(zhuǎn)化的嘛，三個(gè)整形不久可以組合成一個(gè)矢量了哦。

最核心的就是ptnum這個(gè)點(diǎn)序號(hào)不會(huì)隨著時(shí)間變化就行。

上面看似方法很多，其實(shí)本質(zhì)的思想就是因?yàn)閕nput隨著時(shí)間變化導(dǎo)致了滑動(dòng)，那么我們就如何讓整個(gè)input不變，這就是一個(gè)本質(zhì)的解決問(wèn)題的思路，而上面所謂的各種方法都是整個(gè)思路的具體實(shí)現(xiàn)方法而已。

2 對(duì)于特效模擬，大部分同學(xué)只停留在對(duì)dop中的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，經(jīng)常忽略了input和output的處理。

左邊是用一個(gè)sphere右邊是一個(gè)torus圓環(huán)做法發(fā)射器的模擬

輸入模型場(chǎng)景的比例問(wèn)題，如果想獲得真實(shí)的效果，把場(chǎng)景盡可能地還原為真實(shí)比例，這樣才可以做出真實(shí)的特效。不要用1米的水盆去模擬大漩渦，也不要用2米的杯子去模擬倒水，這樣出來(lái)的動(dòng)力學(xué)效果都不真實(shí)。

對(duì)于破碎剛體等問(wèn)題，比如破碎一個(gè)墻，你用一個(gè)box進(jìn)行模擬，和對(duì)墻進(jìn)行真實(shí)的構(gòu)架 磚塊，鋼筋，水泥，和表面的石灰等進(jìn)行真實(shí)建模，你這樣還會(huì)為為什么我的box墻破碎沒(méi)有細(xì)節(jié)了嗎？

對(duì)于pyro和flip等ouput后的燈光和環(huán)境反射非常重要，即使你解算出很高精度細(xì)節(jié)，不會(huì)大燈和沒(méi)有好的環(huán)境反射，流體和煙霧一樣不好看。

總結(jié)：

看完上面的解釋不知道你對(duì)這個(gè)第一定律如何看待呢？對(duì)于小編來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在看朱峰社區(qū)www.zoombooms.com houdini教程，做案例和解決問(wèn)題時(shí)候都會(huì)想到這個(gè)IPO第一定律�？梢宰尶此茝�(fù)雜困難的步驟里面，讓你學(xué)會(huì)思考，歸納和整理。當(dāng)你很清晰地告訴自己，哪些是input，哪些是process和哪些是output，當(dāng)你知道了除了問(wèn)題我應(yīng)該去找哪些環(huán)節(jié)，當(dāng)你把復(fù)雜的步驟拆分成一個(gè)個(gè)簡(jiǎn)單的IPO模式的時(shí)候，你還會(huì)擔(dān)心看不懂教程？理解不了和應(yīng)用不嗎？

反過(guò)來(lái)說(shuō)，不要被一些所謂的大案例，大效果所嚇倒，其實(shí)無(wú)非就是這些東西。甚至很多大案例里面的技術(shù)點(diǎn)遠(yuǎn)不及一些小案例對(duì)你有用，小編發(fā)現(xiàn)有不少所謂教程，兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)了半天，就只是在講一個(gè)簡(jiǎn)單的IPO而已。

這都是一家之言，相信有很多大神或者高手會(huì)有不同的意見(jiàn)。但是小編覺(jué)得對(duì)家會(huì)有所幫助就無(wú)償發(fā)給大家了，希望對(duì)大家有拋磚迎玉的作用！