Houdini学习笔记026_互穿插网格（Dual Mesh）
今天我要讲的是Dual Mesh（双重互穿网络）模型的制作，思路来自Entagma（链接点这里）。原教程是用VOP节点做的，这里我用的是VEX。
为了观察起来方便，我用一个grid模型为例进行讲解。先用remesh节点将其重构成三角形网格面。调节Target Size以及Iteration等参数得到如下结果。
再用divide节点构造多边形，勾选Compute Dual选项即可。
虽然平面所有点的法线方向都是朝y轴正方向，但后面要拓展为其他的模型，还是用normal节点分别添加法线（N）属性。
给两个网格模型设置primitive组，Group Name输入$OS（组名即节点名），Group Type选择Primitives。节点名称可分别取triangle和polygon。
准备工作做好之后，下面就是互穿网络的制作。思路如下图所示，原本两个模型的边是相互交叉的，只需要在每条边上加个中点，往上或往下偏移。只要红线和黑线偏移的方向刚好是相反的，就可以形成互相穿插的网络。
我们先对黑线操作，使用的是point wrangle节点。对于每个点，先获取与其相连的邻点。使用的是neighbours函数写法为：
int npts[ ] = neighbours(0, @ptnum);
该函数返回的是一个数组，数组内是相邻点的编号。如果不用变量表示，改为定义属性（i[ ]@npts）的话，可在Geometry Spreadsheet窗口中查看每个点对应的邻点编号数组。
由于每个点的邻点数目不一样，所以对应的数组长度各不相同。对于x号点，计算其和每个邻点之间的中点时，可以用for循环语句，循环次数就是其邻点数组的长度，可用函数len(npts)表示。所以循环条件可写为：
for(int i = 0; i < len(npts); i++)
第一个点编号是自身，即@ptnum；第二个点编号是npts[i]，用point函数分别获取其坐标值为：
vector pos0 = point(0, "P", @ptnum);
vector pos1 = point(0, "P", npts[i]);
计算出中点坐标后，addpoint函数添加中点如下——
接下来让中点沿法线方向移动。原模型是没有中点的，可以用两个点的法线平均一下。并且定义一个可调变量“height”，用来控制偏移的高度。中点的坐标为：
vector pos = (pos0 + pos1) * 0.5 + n * offset;
这里有个问题要注意，现在每个点都会和相邻的点计算中点，相当于每条边中点都重复计算了两次。为了避免这个问题，我们只在邻点编号大于自身编号时才计算中点。也就是加上判断条件：
if(npts[i] > @ptnum){ }
使用addprim函数画线，这里可直接用三个点的编号：
addprim(0, "polyline", @ptnum, midpt, npts[i]);
然后添加delete节点，删除原来的primitive组（triangle），仅保留新创建的线。
另外一个polygon mesh也是同样的处理——
现在有两个问题要解决：
（1）两个mesh网络中，中点偏移的方向应该相反；
（2）同一个mesh网络中，应该有些中点朝法线正向偏移，有些中点朝法线反向偏移。如果所有中点都沿法线正向偏移，最后得到的两个网络也不是互相穿插的。
我们先解决第二个问题。
可以设置一个比例ratio，每个中点生成一个随机数，当这个随机数大于ratio时，朝法线正向；否则朝法线反向。VEX代码如下：
定义默认的浮点变量dir = 1.0，当随机值rd < ratio时，dir = -1.0。可以直接用中点的坐标pos作为随机函数rand的种子，得到不同的随机值rd。
pos += n * offset * dir;
即可得到不同的偏移方向。ratio值控制正反向的比例，值为0时全部正向，为1时全部反向。
再来看第一个问题，怎样让两个网络对应中点的偏移方向相反呢？
这里我采用的是距离判断法，从dual模型的构造可以看出，两个网格每边的中点互为距离最近的点。用nearpoint函数可以找到距离polygon网格每个中点的最近点编号，也就是triangle网格的中点编号。再获取其对应的点坐标，以此为种子生成随机值。当种子相同时，生成的随机数也是相同的。
单独连出一个point wrangle节点，命名为midpoint，相当于第一个point wrangle节点的简化版。目的只是添加中点，不发生偏移。
然后将该节点连接到处理第二个网格模型的point wrangle节点的第二个输入端，如下图所示——
使用nearpoint函数获取最近点，写法为：
int nearpt = nearpoint(1, pos);
因为是要在第一个网格模型（添加中点后）的所有点中搜寻，而它又是连在1号输入端口的，所以nearpoint函数的第一数字写1。最后返回的是点编号。根据点编号获取其坐标值，生成随机数。
之后的步骤如下，分别给两组网络添加不同的颜色，用convert节点转为NURBS曲线。resample之后添加polywire节点，得到如下所示的互穿网络模型。
将初始模型换成bunny，得到结果如下——
最终可调节的参数有中点偏移的高度Height、正反朝向的比例Ratio和线条的粗细Radius。
今天就分享这么多，感谢各位的阅读，下回见~
