Alla Chernova分享了有關(guān)她在Houdini中創(chuàng)建完整CG開(kāi)放環(huán)境所使用的技術(shù)和技巧的教程。

Alla Chernova??分享了她在Houdini中用于創(chuàng)建完整CG開(kāi)放環(huán)境的技術(shù)和技巧的教程。

在本教程中，我想談?wù)勗贖oudini中創(chuàng)建完整的CG開(kāi)放環(huán)境時(shí)使用的一些技術(shù)和技巧。

我使用了很多過(guò)程建模，分散和紋理化。Houdini是一個(gè)了不起的程序，能夠處理很多幾何。它具有一系列有用的工具，非常適合創(chuàng)建大型環(huán)境。另外，我想嘗試Redshift渲染，因?yàn)镚PU渲染的速度和容量都非常出色。

在Ingenuity Studios擔(dān)任CG通才時(shí)，我約有80％的時(shí)間在Houdini工作。我為項(xiàng)目組裝資產(chǎn)，處理陰影和照明，并處理動(dòng)畫(huà)和FX緩存并渲染圖像。如今，我覺(jué)得對(duì)于CG通才來(lái)說(shuō)，探索Houdini并將其添加到我們的技能中至關(guān)重要，因?yàn)樵S多公司都發(fā)現(xiàn)Houdini受益并轉(zhuǎn)移了很大一部分。

介紹

我是一名CG藝術(shù)家，出生于俄羅斯，但目前居住在洛杉磯，在傳統(tǒng)藝術(shù)領(lǐng)域擁有深厚的背景。在做3D之前，我曾擔(dān)任Art Restorer的工作，并且作為一名Artist練習(xí)了許多不同的模擬技術(shù)，包括油畫(huà)，水彩，繪畫(huà)，馬賽克和壁畫(huà)。

在Gnomon視覺(jué)效果，游戲和動(dòng)畫(huà)學(xué)院，我以CG通才的專(zhuān)業(yè)獲得了第二個(gè)專(zhuān)業(yè)。作為我在Gnomon旅途中的一部分，我憑借動(dòng)畫(huà)短片《失落的魚(yú)》獲得了最佳學(xué)期競(jìng)賽的大獎(jiǎng)。

自從我開(kāi)始從事該行業(yè)以來(lái)，我參加了一些最著名的作品在全國(guó)范圍內(nèi)，例如“黑眼圈”，“同行”，“超級(jí)商店”，“行尸走肉”和“被捕發(fā)展”；這些節(jié)目不僅受到了公眾的歡迎，而且得到了業(yè)界最杰出的好評(píng)，如黃金時(shí)段艾美獎(jiǎng)，金球獎(jiǎng)，美國(guó)作家協(xié)會(huì)和其他節(jié)目所獲得的獎(jiǎng)項(xiàng)所證明。我還參與過(guò)許多著名和備受贊譽(yù)的導(dǎo)演和制片人的故事片的制作，包括由羅賓·比塞爾（Robin Bissell）執(zhí)導(dǎo)和制作的最佳敵人獎(jiǎng)（The Best of Enemies）（饑餓游戲，Seabiscuit），并由奧斯卡獎(jiǎng)提名人塔拉吉·P·亨森（Taraji P. Henson）和奧斯卡金像獎(jiǎng)得主山姆（Sam）主演。洛克威爾和克里斯托弗·蘭登（Christopher Landon）執(zhí)導(dǎo)的《歡樂(lè)死亡日2U》。此外，我還致力于一些有史以來(lái)發(fā)行的最大的視頻游戲項(xiàng)目，

構(gòu)圖開(kāi)發(fā)

我的工作總是從收集參考庫(kù)開(kāi)始。對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，我想要一個(gè)特定的構(gòu)圖：一個(gè)展現(xiàn)海洋中的島嶼環(huán)境的廣角鏡頭。對(duì)我來(lái)說(shuō)，最理想的島嶼景觀是波拉波拉島：

我創(chuàng)建了多個(gè)具有不同構(gòu)圖的渲染器，以開(kāi)發(fā)我最喜歡的相機(jī)角度：

圖片E對(duì)我來(lái)說(shuō)是最有趣的構(gòu)圖。從這次封鎖中，我開(kāi)始開(kāi)發(fā)最終場(chǎng)景。

照明設(shè)置

我的環(huán)境工作流程的下一步是照明。照明不僅可以在圖像中創(chuàng)建高光和陰影，還可以設(shè)置心情，支持構(gòu)圖選擇并有助于講述故事。

我想有個(gè)白天的場(chǎng)景。但是，太陽(yáng)永遠(yuǎn)不應(yīng)該位于上方，因?yàn)殛幱巴ǔＪ菆D像中最吸引人的部分。我覺(jué)得光影之間的良好平衡至少應(yīng)達(dá)到40/60％。我最喜歡的照明設(shè)置是當(dāng)陽(yáng)光從SL（左屏幕）或SR（右屏幕）從后面照進(jìn)來(lái)時(shí)。

我選擇A版作為此環(huán)境的底漆照明方案。我喜歡它如何在水面上創(chuàng)建微妙的陰影，在山上強(qiáng)調(diào)亮光，并在前景小屋SR上居中構(gòu)圖。

使用HeightField工具構(gòu)建地形

為了為此環(huán)境創(chuàng)建地形系統(tǒng)，我使用了Houdini中的HightField工具。我的第一步是通過(guò)應(yīng)用不同類(lèi)型和大小的噪聲在HeightField平面上創(chuàng)建表面擊穿來(lái)創(chuàng)建所需地形的整體輪廓：

我想擁有一個(gè)或多或少位于平坦表面上的山峰。我為峰區(qū)域創(chuàng)建了一個(gè)繪制的蒙版，并使用該蒙版將峰和平坦區(qū)域混合在一起：

下一步是為HeightField地形計(jì)算腐蝕范圍，這將使我后期創(chuàng)建不同種類(lèi)的蒙版，用于沿線(xiàn)進(jìn)行紋理化和植被散射。當(dāng)?shù)匦巫罱K看起來(lái)像我想要的樣子時(shí)，我將HeightField Terrain轉(zhuǎn)換為Polygon網(wǎng)格并將其緩存。緩存我的網(wǎng)絡(luò)有助于使場(chǎng)景更輕松，更易于使用。

對(duì)于此項(xiàng)目，我創(chuàng)建了兩個(gè)不同的HeightField地形，并使用它們通過(guò)旋轉(zhuǎn)和縮放比例來(lái)創(chuàng)建所需的環(huán)境。

對(duì)于這種特定的環(huán)境，我必須創(chuàng)建一個(gè)完整的山脈。為了為我想要的后山創(chuàng)建一種輪廓，我需要?jiǎng)?chuàng)建的HeightField地形的多個(gè)實(shí)例。即使這些是幾何體的實(shí)例，但由于多邊形的比例和數(shù)量，對(duì)于場(chǎng)景而言仍然非常繁重。作為此問(wèn)題的解決方案，我決定將Maya背景山鏈的所有GEO合并在一起，并將其合并在一起，刪除所有相交和不必要的多邊形。最后，我為背景中的整個(gè)山脈確定了一種幾何形狀，為想要作為沙子構(gòu)造的區(qū)域創(chuàng)建了一種幾何形狀。地形的過(guò)程生成是一個(gè)了不起的工具，但是，如果要實(shí)現(xiàn)非常特定的功能，則很難僅進(jìn)行過(guò)程建模。

我想出的這個(gè)解決方案是處理大型山地鏈情況的一種獨(dú)特方法，即將其全部合并為一個(gè)幾何。如果我有一個(gè)非常具體的輪廓，并且無(wú)法從一個(gè)生成的地形中獲取它，或者當(dāng)我希望這些地形也覆蓋海底時(shí)，或者需要非常特定的UV時(shí)，此解決方案就可以使用。

對(duì)于前景地形，我保留了實(shí)例，因?yàn)槲倚枰褂脧脑糎eightField地形中烘焙出來(lái)的蒙版。

植被散射

對(duì)于植被，我使用了SpeedTree資產(chǎn)。我從一棵樹(shù)開(kāi)始-一棵棕櫚樹(shù)。樹(shù)木需要走在地形的頂部，但不應(yīng)覆蓋其中的100％。我需要使用某種遮罩，該遮罩指示樹(shù)木應(yīng)在何處生長(zhǎng)和不應(yīng)生長(zhǎng)。我通過(guò)使用HeightField MaskbyFeature節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建了多種蒙版，并從HeightField Output節(jié)點(diǎn)中將它們備份了出來(lái)：

我能夠立即使用這些蒙版，也可以將它們帶入Photoshop并通過(guò)將貼圖混合和分層在一起來(lái)創(chuàng)建新的蒙版。在準(zhǔn)備好所有蒙版之后，我通過(guò)AttributefromMask節(jié)點(diǎn)將所需的蒙版引入了Houdini，并創(chuàng)建了一個(gè)具有清晰命名的Null節(jié)點(diǎn)，以便我了解在散射過(guò)程中需要采購(gòu)哪個(gè)蒙版。這些是用于SR地形的蒙版：

對(duì)于植被系統(tǒng)，我為每種植物創(chuàng)建了一個(gè)GEO節(jié)點(diǎn)，對(duì)于草，我在單獨(dú)的場(chǎng)景中預(yù)先制作了草塊，這樣我在主場(chǎng)景中就沒(méi)有一百萬(wàn)個(gè)散點(diǎn)。每個(gè)工廠都收到自己的實(shí)例節(jié)點(diǎn)，在這里我建立了散射網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)我為第一棵樹(shù)設(shè)置它時(shí)，我通過(guò)同一網(wǎng)絡(luò)復(fù)制到其他工廠的所有實(shí)例，更改了我正在采購(gòu)的蒙版，每個(gè)點(diǎn)的數(shù)量和比例限制。

紋理化

有多種方法可以處理環(huán)境紋理。我可以在Houdini中對(duì)其進(jìn)行紋理處理，引入一些巖石和沙子紋理，并使用遮罩將其混合。我可以將幾何導(dǎo)出到Substance Painter并在其中進(jìn)行紋理化。我可以在Substance Painter中預(yù)先制作花木紋理，然后在Houdini中進(jìn)行分配，也可以在Houdini中使用相機(jī)進(jìn)行紋理投影。

我從在Substance Painter中創(chuàng)建復(fù)雜的可貼圖紋理貼圖的方法開(kāi)始，該貼圖包含多個(gè)材質(zhì)并在Houdini中進(jìn)行了分配。它是過(guò)程建模和紋理化的理想方法。但是，就我而言，我想在非常特定的地方具有特定的紋理，例如道路，海灘上的干沙，水附近的濕沙，水下植物，小屋周?chē)牟莸鹊?。解決方案是制作一個(gè)相機(jī)投影紋理，我可以在Photoshop中手工繪制。

首先將場(chǎng)景中的所有其他對(duì)象進(jìn)行紋理處理并在單獨(dú)的文件中進(jìn)行外觀設(shè)計(jì)，然后將著色器復(fù)制到主文件并分配給實(shí)例。

海洋模擬

對(duì)于海洋模擬，我使用了Houdini設(shè)置“小海洋”。它是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，我只在其中調(diào)整“預(yù)覽網(wǎng)格”和“ OceanSpectrum”參數(shù)。在“預(yù)覽網(wǎng)格”節(jié)點(diǎn)中，我可以控制網(wǎng)格的大小和密度，在“海洋光譜”節(jié)點(diǎn)中，我可以更改波浪的各種參數(shù)：傾斜度，高度，速度，方向等。沒(méi)有關(guān)于如何創(chuàng)建完美海洋的具體方法，我只是在下面的紅色框中使用參數(shù)，直到對(duì)結(jié)果滿(mǎn)意為止：

環(huán)境很大，所以海面也很大。無(wú)需任何額外的工作，它看起來(lái)就可以平鋪且均勻。在我收集的參考資料中，我可以看到，當(dāng)水位越接近海灣時(shí)，水位模式就會(huì)發(fā)生變化?？紤]到這一點(diǎn)，我想破壞紋理的重復(fù)性，我遮蓋了靠近海灣的區(qū)域并降低了波浪的強(qiáng)度：

最后，我兌現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)，并將海洋緩存轉(zhuǎn)換為Redshift Proxy，因此Houdini不會(huì)在每次更改框架或打開(kāi)/關(guān)閉海洋可見(jiàn)性時(shí)都計(jì)算整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。

規(guī)模參考環(huán)境中的小細(xì)節(jié)

對(duì)于如此巨大的環(huán)境，保持所有內(nèi)容成比例非常重要。在散布到主場(chǎng)景之前，所有的GEO都已在單獨(dú)的場(chǎng)景中相對(duì)縮放：

我引入了一個(gè)人類(lèi)模型作為參考，并且正在按比例縮放所有模型。

但是，即使當(dāng)我在主場(chǎng)景中正確縮放了所有對(duì)象時(shí)，它仍然感覺(jué)不到比例，因此，感覺(jué)也不真實(shí)。解決此問(wèn)題的方法是在小屋和島嶼上添加許多甚至更小的細(xì)節(jié)，例如鳥(niǎo)類(lèi)，船只，地毯，旗幟，椅子，紙張，小屋屋頂上的棕櫚樹(shù)枝，眼鏡等。這些細(xì)節(jié)增加了最終的規(guī)模感，一些瑕疵和人類(lèi)存在的感覺(jué)：

這些小道具大多數(shù)都有某種動(dòng)畫(huà)效果。地毯和旗幟上有噪音抵消動(dòng)畫(huà)，看起來(lái)像隨風(fēng)而動(dòng)。船也在水中略微移動(dòng)。觀看序列時(shí)，該動(dòng)畫(huà)不是很明顯，但可以增加生命。如果序列中沒(méi)有其他動(dòng)畫(huà)，它將看起來(lái)很僵硬。

使用Redshift渲染

對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，我正在使用Redshift。一開(kāi)始，除了海洋之外，我所有的對(duì)象都是幾何或?qū)嵗：Ｑ笠呀?jīng)被緩存并轉(zhuǎn)換為代理，因?yàn)樗亓耍瑹o(wú)法在場(chǎng)景中工作。當(dāng)我開(kāi)始渲染序列時(shí)，我遇到了一個(gè)問(wèn)題–渲染在30-40幀后停止?？磥?lái)計(jì)算機(jī)超出了內(nèi)存限制，無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行。解決此問(wèn)題的方法是將場(chǎng)景中的所有幾何圖形轉(zhuǎn)換為Redshift代理，山和植被實(shí)例除外：

盡管所有道具都是小型模型，但仍然散布著許多幾何圖形。在將所有內(nèi)容轉(zhuǎn)換為代理之后，渲染順利完成，每幀的時(shí)間非常合理。對(duì)于高清分辨率，最終渲染時(shí)間平均為30分鐘pf。

為了使渲染可用于合成，我總是使用EXR 32位圖像。為了更好地控制Nuke中的渲染，我為Redshift渲染了所有可用的AOV。

結(jié)論

• 程序工具非常出色，它們有助于極大地加快我的工作并使其變得更容易。但是，在幾乎每個(gè)項(xiàng)目中，我都面臨一個(gè)問(wèn)題，那就是需要一些創(chuàng)造性的解決方案。例如，從相機(jī)進(jìn)行紋理投影或合并背景地形的幾何形狀。

• 在我的工作中組織得井井有條總是很重要的，尤其是在工作室環(huán)境中，當(dāng)我不是唯一處理文件的人時(shí)。即使當(dāng)我從事個(gè)人項(xiàng)目時(shí)，我也盡我所能地建立一些系統(tǒng)，特別是當(dāng)我在一個(gè)巨大的環(huán)境中工作時(shí)。Houdini中的某些節(jié)點(diǎn)具有特定的顏色代碼，它使文件定位更加容易：變換和布局節(jié)點(diǎn)–綠色，可渲染節(jié)點(diǎn)–紫色，燈光–黃色，相機(jī)–白色，材質(zhì)網(wǎng)絡(luò)–藍(lán)色，null為零OUT節(jié)點(diǎn)–黑色：

• 從我的角度考慮的每一步–實(shí)現(xiàn)最佳質(zhì)量的最快方法是什么？交付高質(zhì)量的工作很重要，但是在某些截止日期之前也很重要，這意味著工作也必須很快。

感謝您的閱讀。希望您發(fā)現(xiàn)它有用并喜歡它！

轉(zhuǎn)~https://80.lv/articles/001agt-006sdf-houdini-creating-a-full-cg-open-environment/

微信公眾號(hào)關(guān)注: CG小蘇?????

更多免費(fèi)！???

更多CG資訊等著你~