Alla Chernova分享了有关她在Houdini中创建完整CG开放环境所使用的技术和技巧的教程。

Alla Chernova  分享了她在Houdini中用于创建完整CG开放环境的技术和技巧的教程。

在本教程中，我想谈谈在Houdini中创建完整的CG开放环境时使用的一些技术和技巧。

我使用了很多过程建模，分散和纹理化。Houdini是一个了不起的程序，能够处理很多几何。它具有一系列有用的工具，非常适合创建大型环境。另外，我想尝试Redshift渲染，因为GPU渲染的速度和容量都非常出色。

在Ingenuity Studios担任CG通才时，我约有80％的时间在Houdini工作。我为项目组装资产，处理阴影和照明，并处理动画和FX缓存并渲染图像。如今，我觉得对于CG通才来说，探索Houdini并将其添加到我们的技能中至关重要，因为许多公司都发现Houdini受益并转移了很大一部分。

介绍

我是一名CG艺术家，出生于俄罗斯，但目前居住在洛杉矶，在传统艺术领域拥有深厚的背景。在做3D之前，我曾担任Art Restorer的工作，并且作为一名Artist练习了许多不同的模拟技术，包括油画，水彩，绘画，马赛克和壁画。

在Gnomon视觉效果，游戏和动画学院，我以CG通才的专业获得了第二个专业。作为我在Gnomon旅途中的一部分，我凭借动画短片《失落的鱼》获得了最佳学期竞赛的大奖。

自从我开始从事该行业以来，我参加了一些最著名的作品在全国范围内，例如“黑眼圈”，“同行”，“超级商店”，“行尸走肉”和“被捕发展”；这些节目不仅受到了公众的欢迎，而且得到了业界最杰出的好评，如黄金时段艾美奖，金球奖，美国作家协会和其他节目所获得的奖项所证明。我还参与过许多著名和备受赞誉的导演和制片人的故事片的制作，包括由罗宾·比塞尔（Robin Bissell）执导和制作的最佳敌人奖（The Best of Enemies）（饥饿游戏，Seabiscuit），并由奥斯卡奖提名人塔拉吉·P·亨森（Taraji P. Henson）和奥斯卡金像奖得主山姆（Sam）主演。洛克威尔和克里斯托弗·兰登（Christopher Landon）执导的《欢乐死亡日2U》。此外，我还致力于一些有史以来发行的最大的视频游戏项目，

构图开发

我的工作总是从收集参考库开始。对于这个项目，我想要一个特定的构图：一个展现海洋中的岛屿环境的广角镜头。对我来说，最理想的岛屿景观是波拉波拉岛：

我创建了多个具有不同构图的渲染器，以开发我最喜欢的相机角度：

图片E对我来说是最有趣的构图。从这次封锁中，我开始开发最终场景。

照明设置

我的环境工作流程的下一步是照明。照明不仅可以在图像中创建高光和阴影，还可以设置心情，支持构图选择并有助于讲述故事。

我想有个白天的场景。但是，太阳永远不应该位于上方，因为阴影通常是图像中最吸引人的部分。我觉得光影之间的良好平衡至少应达到40/60％。我最喜欢的照明设置是当阳光从SL（左屏幕）或SR（右屏幕）从后面照进来时。

我选择A版作为此环境的底漆照明方案。我喜欢它如何在水面上创建微妙的阴影，在山上强调亮光，并在前景小屋SR上居中构图。

使用HeightField工具构建地形

为了为此环境创建地形系统，我使用了Houdini中的HightField工具。我的第一步是通过应用不同类型和大小的噪声在HeightField平面上创建表面击穿来创建所需地形的整体轮廓：

我想拥有一个或多或少位于平坦表面上的山峰。我为峰区域创建了一个绘制的蒙版，并使用该蒙版将峰和平坦区域混合在一起：

下一步是为HeightField地形计算腐蚀范围，这将使我后期创建不同种类的蒙版，用于沿线进行纹理化和植被散射。当地形最终看起来像我想要的样子时，我将HeightField Terrain转换为Polygon网格并将其缓存。缓存我的网络有助于使场景更轻松，更易于使用。

对于此项目，我创建了两个不同的HeightField地形，并使用它们通过旋转和缩放比例来创建所需的环境。

对于这种特定的环境，我必须创建一个完整的山脉。为了为我想要的后山创建一种轮廓，我需要创建的HeightField地形的多个实例。即使这些是几何体的实例，但由于多边形的比例和数量，对于场景而言仍然非常繁重。作为此问题的解决方案，我决定将Maya背景山链的所有GEO合并在一起，并将其合并在一起，删除所有相交和不必要的多边形。最后，我为背景中的整个山脉确定了一种几何形状，为想要作为沙子构造的区域创建了一种几何形状。地形的过程生成是一个了不起的工具，但是，如果要实现非常特定的功能，则很难仅进行过程建模。

我想出的这个解决方案是处理大型山地链情况的一种独特方法，即将其全部合并为一个几何。如果我有一个非常具体的轮廓，并且无法从一个生成的地形中获取它，或者当我希望这些地形也覆盖海底时，或者需要非常特定的UV时，此解决方案就可以使用。

对于前景地形，我保留了实例，因为我需要使用从原始HeightField地形中烘焙出来的蒙版。

植被散射

对于植被，我使用了SpeedTree资产。我从一棵树开始-一棵棕榈树。树木需要走在地形的顶部，但不应覆盖其中的100％。我需要使用某种遮罩，该遮罩指示树木应在何处生长和不应生长。我通过使用HeightField MaskbyFeature节点创建了多种蒙版，并从HeightField Output节点中将它们备份了出来：

我能够立即使用这些蒙版，也可以将它们带入Photoshop并通过将贴图混合和分层在一起来创建新的蒙版。在准备好所有蒙版之后，我通过AttributefromMask节点将所需的蒙版引入了Houdini，并创建了一个具有清晰命名的Null节点，以便我了解在散射过程中需要采购哪个蒙版。这些是用于SR地形的蒙版：

对于植被系统，我为每种植物创建了一个GEO节点，对于草，我在单独的场景中预先制作了草块，这样我在主场景中就没有一百万个散点。每个工厂都收到自己的实例节点，在这里我建立了散射网络。当我为第一棵树设置它时，我通过同一网络复制到其他工厂的所有实例，更改了我正在采购的蒙版，每个点的数量和比例限制。

纹理化

有多种方法可以处理环境纹理。我可以在Houdini中对其进行纹理处理，引入一些岩石和沙子纹理，并使用遮罩将其混合。我可以将几何导出到Substance Painter并在其中进行纹理化。我可以在Substance Painter中预先制作花木纹理，然后在Houdini中进行分配，也可以在Houdini中使用相机进行纹理投影。

我从在Substance Painter中创建复杂的可贴图纹理贴图的方法开始，该贴图包含多个材质并在Houdini中进行了分配。它是过程建模和纹理化的理想方法。但是，就我而言，我想在非常特定的地方具有特定的纹理，例如道路，海滩上的干沙，水附近的湿沙，水下植物，小屋周围的草等等。解决方案是制作一个相机投影纹理，我可以在Photoshop中手工绘制。

首先将场景中的所有其他对象进行纹理处理并在单独的文件中进行外观设计，然后将着色器复制到主文件并分配给实例。

海洋模拟

对于海洋模拟，我使用了Houdini设置“小海洋”。它是一个网络，我只在其中调整“预览网格”和“ OceanSpectrum”参数。在“预览网格”节点中，我可以控制网格的大小和密度，在“海洋光谱”节点中，我可以更改波浪的各种参数：倾斜度，高度，速度，方向等。没有关于如何创建完美海洋的具体方法，我只是在下面的红色框中使用参数，直到对结果满意为止：

环境很大，所以海面也很大。无需任何额外的工作，它看起来就可以平铺且均匀。在我收集的参考资料中，我可以看到，当水位越接近海湾时，水位模式就会发生变化。考虑到这一点，我想破坏纹理的重复性，我遮盖了靠近海湾的区域并降低了波浪的强度：

最后，我兑现了网络，并将海洋缓存转换为Redshift Proxy，因此Houdini不会在每次更改框架或打开/关闭海洋可见性时都计算整个网络。

规模参考环境中的小细节

对于如此巨大的环境，保持所有内容成比例非常重要。在散布到主场景之前，所有的GEO都已在单独的场景中相对缩放：

我引入了一个人类模型作为参考，并且正在按比例缩放所有模型。

但是，即使当我在主场景中正确缩放了所有对象时，它仍然感觉不到比例，因此，感觉也不真实。解决此问题的方法是在小屋和岛屿上添加许多甚至更小的细节，例如鸟类，船只，地毯，旗帜，椅子，纸张，小屋屋顶上的棕榈树枝，眼镜等。这些细节增加了最终的规模感，一些瑕疵和人类存在的感觉：

这些小道具大多数都有某种动画效果。地毯和旗帜上有噪音抵消动画，看起来像随风而动。船也在水中略微移动。观看序列时，该动画不是很明显，但可以增加生命。如果序列中没有其他动画，它将看起来很僵硬。

使用Redshift渲染

对于这个项目，我正在使用Redshift。一开始，除了海洋之外，我所有的对象都是几何或实例。海洋已经被缓存并转换为代理，因为它太重了，无法在场景中工作。当我开始渲染序列时，我遇到了一个问题–渲染在30-40帧后停止。看来计算机超出了内存限制，无法继续运行。解决此问题的方法是将场景中的所有几何图形转换为Redshift代理，山和植被实例除外：

尽管所有道具都是小型模型，但仍然散布着许多几何图形。在将所有内容转换为代理之后，渲染顺利完成，每帧的时间非常合理。对于高清分辨率，最终渲染时间平均为30分钟pf。

为了使渲染可用于合成，我总是使用EXR 32位图像。为了更好地控制Nuke中的渲染，我为Redshift渲染了所有可用的AOV。

结论

• 程序工具非常出色，它们有助于极大地加快我的工作并使其变得更容易。但是，在几乎每个项目中，我都面临一个问题，那就是需要一些创造性的解决方案。例如，从相机进行纹理投影或合并背景地形的几何形状。

• 在我的工作中组织得井井有条总是很重要的，尤其是在工作室环境中，当我不是唯一处理文件的人时。即使当我从事个人项目时，我也尽我所能地建立一些系统，特别是当我在一个巨大的环境中工作时。Houdini中的某些节点具有特定的颜色代码，它使文件定位更加容易：变换和布局节点–绿色，可渲染节点–紫色，灯光–黄色，相机–白色，材质网络–蓝色，null为零OUT节点–黑色：

• 从我的角度考虑的每一步–实现最佳质量的最快方法是什么？交付高质量的工作很重要，但是在某些截止日期之前也很重要，这意味着工作也必须很快。

感谢您的阅读。希望您发现它有用并喜欢它！

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

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