達(dá)米安·拉帕（Damien Lappa）討論了“擱淺項(xiàng)目”（Standing Project）的管道，這是一個(gè)有機(jī)的環(huán)境，靈感來自傳說中的小島制作公司（Kojima Productions）的游戲。

介紹

我叫達(dá)米安·拉帕（Damien Lappa）。我來自愛沙尼亞首都塔林，目前在Ubisoft Paris擔(dān)任環(huán)境藝術(shù)家。

我進(jìn)入游戲行業(yè)的旅程始于位于芬蘭Kouvola的XAMK大學(xué)的游戲設(shè)計(jì)學(xué)位。我一直對(duì)攝影和游戲都充滿熱情，在我的早期學(xué)習(xí)中愛上3D環(huán)境藝術(shù)是一個(gè)時(shí)間問題。

加入育碧之前，我曾在外包工作室-Ringtail Studios和elite3d工作。到目前為止，我已經(jīng)為多個(gè)項(xiàng)目做出了貢獻(xiàn)，包括《鮮血與真相》，《憤怒2》，《極品飛車：熱力》和湯姆·克蘭西的《幽靈行動(dòng)》斷點(diǎn)。

發(fā)現(xiàn)胡迪尼

一段時(shí)間以來，SideFX Houdini被集成為用于多個(gè)方面的游戲開發(fā)工具。改變游戲規(guī)則的最大方式之一是Houdini Engine的發(fā)布，它使工程師能夠在內(nèi)部工具或第三方軟件解決方案（包括3dx Max，Maya，UE4等）內(nèi)部搭建過程流程的橋梁。

在某些情況下，如果您的概念在短時(shí)間內(nèi)不斷變化，那么執(zhí)行過程可以成為一個(gè)不錯(cuò)的解決方案。有多個(gè)DCC軟件包可讓您使用其某些功能，例如3ds Max和Maya，但在某些時(shí)候它可能會(huì)變得不一致，如果最終有數(shù)據(jù)過載，則可能必須將其收起以確保文件安全。

我第一次看到Houdini是在幾年前。它僅用于有限的方面，但足以激發(fā)我的好奇心，可以更深入地進(jìn)入過程工作流。在制作Ghost Recon Breakpoint的過程中，我開始更加熱衷于學(xué)習(xí)Houdini，在那里他大量參與了許多主題，包括世界建設(shè)。

學(xué)習(xí)Houdini成為我個(gè)人的挑戰(zhàn)。作為一名藝術(shù)家，我將其視為一種工具，使我可以通過多種創(chuàng)造性方式創(chuàng)建環(huán)境，這些環(huán)境具有無損工作流程，其規(guī)則和交互作用均在大型和微型范圍內(nèi)進(jìn)行。通過數(shù)字資產(chǎn)（HDA）將Houdini引擎應(yīng)用于Maya或Unreal Engine之類的程序包，使我可以重用并適應(yīng)特定需求，并且存在各種各樣的可能性，并且在SideFX的支持下，用于gamedev的大多數(shù)復(fù)雜工具甚至更多比以往任何時(shí)候都易于訪問。

如今，Houdini每天都成為我在其他工具中使用的主要軟件。?

擱淺項(xiàng)目：關(guān)于項(xiàng)目

毫無疑問，該項(xiàng)目的靈感來自死亡擱淺。自首次發(fā)布以來，我一直跟隨著該游戲的開發(fā)團(tuán)隊(duì)做出令人難以置信的工作，研究其世界設(shè)計(jì)非常榮幸。

創(chuàng)建過程從游戲的簡單屏幕截圖開始，在此過程中，我從其他地方獲得了一些啟發(fā)，包括現(xiàn)實(shí)生活中的圖像以及其他諸如Doom Eternal，Ghost Recon Breakpoint或Far Cry 5的項(xiàng)目。

最終，目標(biāo)不僅是建立環(huán)境，而且還通過將Houdini和Unreal Engine鏈接在一起來創(chuàng)建和調(diào)整規(guī)則系統(tǒng)。

地形生成

對(duì)于許多人來說，地形的創(chuàng)建有時(shí)可能是一個(gè)復(fù)雜的過程，需要多個(gè)步驟和調(diào)整，尤其是當(dāng)您要?jiǎng)?chuàng)建更原始的東西時(shí)。使用Houdini，可以僅使用幾組節(jié)點(diǎn)來生成任何詳細(xì)的表面，從而從頭開始創(chuàng)建基本地形。

我喜歡在程序生成過程中使用的一種技巧稱為Pareidolia，它被稱為識(shí)別云中熟悉的形狀。如果您被困住并且不知道從哪里開始，就會(huì)產(chǎn)生噪音，您的大腦更有可能開始發(fā)現(xiàn)一些有趣的形狀，這些形狀可以構(gòu)建為合成物。

此過程的起點(diǎn)是創(chuàng)建幾個(gè)Heighfield節(jié)點(diǎn)，并盡快將其保存為數(shù)字資產(chǎn)（HDA）。在幾分鐘之內(nèi)，您可以創(chuàng)建景觀的基礎(chǔ)，您可以隨時(shí)返回該景觀并添加更多規(guī)則。在此階段，我還建議根據(jù)坡度和曲率將第一個(gè)蒙版集成為圖層。設(shè)置得越早，就越容易添加更復(fù)雜的邏輯，例如樹木，路徑或河流，以及對(duì)遮罩的調(diào)整將更加受到控制。

虛幻引擎4允許在沒有任何紋理的情況下將風(fēng)景蒙版與圖層屬性集成在一起，并在風(fēng)景材料中使用其樣本。在此早期階段，它不僅為您提供了一個(gè)粗略的步驟以查看第一步，而且還可以重用它并在一個(gè)文件內(nèi)將地形帶到最終結(jié)果。

河系

創(chuàng)建景觀基礎(chǔ)后，我必須建立生成過程的第一套規(guī)則：河流系統(tǒng)。

如果您對(duì)河流的基本創(chuàng)建感興趣，請(qǐng)查看Ben Schrijvers關(guān)于“地平線零黎明”中河流產(chǎn)生的演講。有很多有趣的技巧可以添加到多個(gè)場景中！

https://vimeo.com/216727778

函數(shù)本身基于數(shù)字資產(chǎn)內(nèi)部暴露的曲線，該曲線會(huì)自動(dòng)適應(yīng)位置。對(duì)于此項(xiàng)目，我通過基本的固定隨機(jī)寬度簡化了河流，并通過網(wǎng)格對(duì)融合點(diǎn)添加了步進(jìn)效果。如果您可以通過簡單的方式實(shí)現(xiàn)某些效果，請(qǐng)不要害怕這樣做！有時(shí)，它有助于快速概念化概念，并在以后重用它以添加更復(fù)雜的邏輯。

樣條曲線生成的數(shù)據(jù)用于修改圖層，以確保例如草永遠(yuǎn)不會(huì)在水下生長。在此基礎(chǔ)上，我還創(chuàng)建了一層新的濕潤層，在著色器內(nèi)部分配了一層濕潤層，通過添加一些常數(shù)來調(diào)整顏色的亮度和材質(zhì)的粗糙度，從而為河岸增加了一些水分。

通過在地面和河流之間形成交點(diǎn)，它不僅可以創(chuàng)建新的蒙版，排除規(guī)則并分散屬于該區(qū)域的資產(chǎn)，還可以通過添加頂點(diǎn)顏色來顯示網(wǎng)格內(nèi)部的泡沫和位移來影響網(wǎng)格本身。 UE4著色器。除此之外，借助SideFX Labs（以前是Gamedev Tool），設(shè)置流圖從未如此簡單。

簡而言之，流圖是具有方向信息的紋理，該紋理基于影響著色器內(nèi)部的UV的2個(gè)浮點(diǎn)/通道，從而帶來流效果。就單個(gè)著色器中的可重用性而言，通過影響紋理和輸出，將其設(shè)置為功能可能變得非常有用。使用帶有頂點(diǎn)顏色的lerp作為混合的解釋可以很容易地為運(yùn)動(dòng)添加所需的復(fù)雜性，例如像水一樣具有泡沫效果。

如果您對(duì)制作流程圖感興趣，有很多不錯(cuò)的教程，介紹如何使用不同的軟件解決方案來實(shí)現(xiàn)它，包括手工在Substance Painter中繪畫。Houdini之所以如此強(qiáng)大，是因?yàn)槊慨?dāng)我對(duì)隨機(jī)分散的資產(chǎn)進(jìn)行更改時(shí)，向量的方向都會(huì)自動(dòng)應(yīng)用。

打扮風(fēng)景

創(chuàng)造巨大的物體有時(shí)會(huì)變得非常繁瑣，尤其是在開放世界中。有很多方法可以修飾環(huán)境場景。其中之一是實(shí)例化預(yù)制資產(chǎn)，并使地形適應(yīng)最終外觀以創(chuàng)建令人難以置信的景觀。另一種方法是使用過程生成！

懸崖的創(chuàng)作靈感來自我最喜歡的Etienne Carrier關(guān)于《孤島驚魂5》程序世界建設(shè)的演講之一。如果您還沒看過，一定要看。這是Houdini在gamedev中多么強(qiáng)大的最好例子之一！

https://www.youtube.com/watch?v=NfizT369g60&feature=emb_logo

為了生成坡度，我將蒙版從紋理轉(zhuǎn)換為3D對(duì)象，然后將其拉伸，將背面保持為一組，以影響最終的網(wǎng)格以移除背面。在大多數(shù)情況下，要?jiǎng)?chuàng)建有機(jī)對(duì)象，我將使用基于體素的轉(zhuǎn)換（VDB），然后根據(jù)UV添加由“ Quixel Megascans”中的“高度圖”紋理投影的位移。

我最近發(fā)現(xiàn)的另一個(gè)選擇是使用SideFX Labs團(tuán)隊(duì)開發(fā)的Triplanar投影，該投影帶來了簡化的工具來構(gòu)建更復(fù)雜的系統(tǒng)，并且如果需要，以后可以隨時(shí)對(duì)其進(jìn)行拋光。

用這種方法創(chuàng)建懸崖的主要缺點(diǎn)是獨(dú)特和大型物體的數(shù)量。要將生成的資產(chǎn)導(dǎo)出到引擎，它需要通過Clip節(jié)點(diǎn)將網(wǎng)格劃分為更多部分，以防止流式傳輸問題。但是，結(jié)果是，您可以基于單個(gè)紋理使地形變得異常獨(dú)特。

對(duì)于我來說，使資產(chǎn)像塔一樣是最棘手的部分。創(chuàng)建具有未來派科幻色彩的形狀有時(shí)可能是一個(gè)費(fèi)力的過程，以找到適合環(huán)境的合適輪廓。

最初，我的意圖是手工制造資產(chǎn)，但是通過反復(fù)試驗(yàn)，我找到了一個(gè)有趣的解決方案。這個(gè)過程從生成一個(gè)形狀相似的虛幻城市開始，然后我從其他隨機(jī)片段中選出了我最喜歡的城市。

該過程主要由兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的組合構(gòu)建：Polyextrude，具有基于每個(gè)圖元的隨機(jī)頂點(diǎn)顏色的附加屬性，以及SideFX Labs開發(fā)的Lot。我決定將其余未選擇的城市形狀放置在很遠(yuǎn)的地方，以添加其他輪廓。

霧和云

胡迪尼（Houdini）最大的優(yōu)點(diǎn)之一就是處理大量音樂。不需要任何高級(jí)技能就能制造云或霧。只需找到合適的形狀并將其轉(zhuǎn)換為云，然后將結(jié)果渲染為紋理即可。

首先，足以從基礎(chǔ)網(wǎng)格物體開始直接創(chuàng)建一個(gè)體積，并在其空間上散布點(diǎn)。由于霧是由復(fù)雜的空氣流組成的，因此這種網(wǎng)格的組合被重塑為一個(gè)體積，在這里我開始通過VOP添加采樣噪聲以模擬其效果。

另一個(gè)選擇是使用簡單節(jié)點(diǎn)，例如“云”和“云噪聲”，但就我個(gè)人而言，我更喜歡堆疊一些VOPS，這使我可以添加“湍流”或“抗鋸齒”噪聲并相互混合。不要擔(dān)心，創(chuàng)建云是一個(gè)非常有趣的過程！

我在Unreal中使用霧的方式基本上是使用簡單的不發(fā)光的半透明著色器定位平面，并使用我在Houdini中的Mantra中渲染的圖像作為紋理進(jìn)行設(shè)置。

回到流程圖，這是一個(gè)很好的例子，說明如何重用基本數(shù)學(xué)函數(shù)以在環(huán)境中添加更多動(dòng)態(tài)特性。對(duì)于“擱淺項(xiàng)目”場景，我已經(jīng)使云層急劇變暗，但是下次我一定會(huì)更加關(guān)注此主題。

散射物體

在準(zhǔn)備好所有資產(chǎn)的這一刻，我結(jié)合使用了Houdini通過HDA在虛幻引擎4內(nèi)部的多個(gè)實(shí)例的散射系統(tǒng)和內(nèi)置草皮系統(tǒng)，將基于蒙版的微型道具帶入景觀材料中。

在某個(gè)時(shí)候，當(dāng)您開始在一個(gè)數(shù)字資產(chǎn)中的兩個(gè)應(yīng)用程序之間使用數(shù)據(jù)時(shí)，計(jì)算更改的時(shí)間可能變得非常大，尤其是如果您最終想要稍微調(diào)整基準(zhǔn)時(shí)。對(duì)我來說，解決方案是使用文件緩存將系統(tǒng)分為多個(gè)數(shù)字資產(chǎn)，以在每個(gè)HDA中存儲(chǔ)和更新結(jié)果。

緩存文件提供了存儲(chǔ)大量資產(chǎn)數(shù)據(jù)的選項(xiàng)，因此允許在虛幻引擎4和Houdini之間建立交互。我決定不引用資產(chǎn)的ID，而是決定通過“對(duì)象合并”節(jié)點(diǎn)將其直接應(yīng)用于UE4。如果要直接在Houdini中顯示它們，則處理分散在其中的實(shí)例可能會(huì)變得很棘手。公開文件緩存選項(xiàng)是攜帶元素并將其添加到地面投影的一種好方法，或者使它們成為流圖的障礙并為河流添加其他頂點(diǎn)顏色。

當(dāng)設(shè)置了中型和大型資產(chǎn)時(shí)，我決定堅(jiān)持使用虛幻引擎內(nèi)部的一個(gè)稱為“景觀草類型”的功能，該功能用于設(shè)置卵石或苔蘚簇之類的微觀細(xì)節(jié)，并將其分配給主景觀著色器中的圖層樣本。設(shè)置非常容易，如果您具有遮罩?jǐn)?shù)據(jù)，剩下的唯一事情就是分配正確的資產(chǎn)。

我有時(shí)注意到的一個(gè)常見錯(cuò)誤是視覺信息的大量過載。當(dāng)您展示這么多微型道具的可能性幾乎無限時(shí)，請(qǐng)關(guān)注噪音?，F(xiàn)實(shí)生活中充滿了微小的細(xì)節(jié)，但在游戲世界中，有時(shí)您需要給出一些更大的比例，以免出現(xiàn)混疊效果或臨時(shí)抗鋸齒（TAA）消耗像素。保持良好的視線流引導(dǎo)玩家而不使所有內(nèi)容都過于詳細(xì)也是一種好習(xí)慣。

場景組裝

因?yàn)槲业哪繕?biāo)是主要專注于Houdini和UE4之間的合作，所以我主要使用Megascans資產(chǎn)來組裝場景。建立Megascans掃描程序的團(tuán)隊(duì)做了驚人的工作。使用可訪問的掃描資產(chǎn)可以使您更加專注于實(shí)驗(yàn)。

盡管生成了網(wǎng)格，但我使用的大多數(shù)資產(chǎn)都直接來自UE4中的Icelandic庫。虛幻和Megascans之間的橋梁不僅為您提供了導(dǎo)出選項(xiàng)，而且還提供了一些基本功能，該功能可以在一秒鐘內(nèi)預(yù)覽結(jié)果，然后使用您自己調(diào)整的參數(shù)（例如像素抖動(dòng)偏移）替換為著色器。

最后，我只使用了一些著色器。最復(fù)雜的是針對(duì)“風(fēng)景”和“河流”，其中紋理之間的轉(zhuǎn)換最豐富。其余的是基本的PBR或Unlit Translucent。

照明和后期處理

建立燈光和后期處理可能會(huì)非常具有挑戰(zhàn)性。顏色分級(jí)可以改變整個(gè)情緒，或者使一些隱藏的元素講述更多故事。我嘗試使用“光源”盡快設(shè)置普通光源，并通過調(diào)整“指數(shù)霧”來試驗(yàn)整體情緒。?

在某些情況下，僅擁有一個(gè)來源是不夠的。在此場景中，我使用了柔和的點(diǎn)光源，將溫暖設(shè)置為D50，而不是D65的整體溫度，從而在形狀之間添加了更多的對(duì)比度以在構(gòu)圖內(nèi)進(jìn)行引導(dǎo)。

我更喜歡盡量減少后期處理，僅調(diào)整色彩的飽和度并在需要時(shí)增加一些對(duì)比度。值得一提的著色器稱為銳化。我用它來帶回TAA采取的一些細(xì)節(jié)。這是最便宜的抗鋸齒方法之一，但是它的約束是由于模糊小像素而丟失了一些細(xì)節(jié)。

學(xué)習(xí)Houdini的資源

該程序非常復(fù)雜，但并不像最初看起來那樣瘋狂?？赡苄詿o窮，您可能會(huì)迷失于許多主題，例如VFX，建模，數(shù)據(jù)管理或合成。就個(gè)人而言，我建議您先直接關(guān)注某些主題。最初，我開始使用Houdini作為替換Autodesk Maya中工具的橋梁，直到更多的節(jié)點(diǎn)開始引起我的注意。對(duì)于我來說，掌握該軟件還有很長的路要走，但是我無法想象沒有它的工作流程。

有無數(shù)不同的教程和課程。就個(gè)人而言，我建議從在https://www.sidefx.com/learn/上觀看最基礎(chǔ)的內(nèi)容開始，并在嘗試建立新節(jié)點(diǎn)時(shí)嘗試嘗試節(jié)點(diǎn)。如果您遇到困難，請(qǐng)不要害怕在Google中搜索答案。您將為有多少解決方案感到驚訝。

我強(qiáng)烈建議您觀看的其他一些資源：

獨(dú)立小精靈 :?https://www.youtube.com/channel/UC7P6olyswpgJlElZA6RXUNQ

西蒙·胡迪尼:?https://www.youtube.com/channel/UCvuT2bzBB0kzne16DBAtmLQ

羅漢·達(dá)爾維（Rohan Dalvi）https://www.youtube.com/channel/UCfGN9OlJF9KakdyUK04M3cA

SifeFX?:?https://www.youtube.com/user/houdini3d

轉(zhuǎn)~https://80.lv/articles/the-stranding-project-combining-houdini-and-ue4-in-environment-art/

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