Houdini中l(wèi)system功能詳解

來源：未知 | 責任編輯：比巴卜 | 發(fā)布時間： 2013-08-07 14:41 | 瀏覽量：

Houdini
關于lsystem的介紹
在Houdini內提供了一系列強大特別的工具，來幫助用戶實現各種先進的特效，他們中的一個就是lsystem sop。這個lsystem sop提供了一種生成復雜有機生長動畫的手段，我們可以使用他來模擬諸如樹木，閃電以及其它一些包含有分支的結構。
建立在self－similarity的基礎上
有多個因素聯合發(fā)揮作用來表現出來了有機生物比如植物的復雜結構，從而表現出來他們的特色，這些因素包括了：
對稱symmetry；
自我相似性self－similarity；
發(fā)育法則developmental algorithms
在lsystem內，我們主要關注的是第二條法則。Self－similarity描述出來了包含在植物內部的分形結構特點。關于self－similarity的準確描述參看Benoit Mandlebrot的定義：
如果某一個形狀的一個部分類似與其自身形狀，則這個形狀以及這個部分的特性被稱為self－similar。

obj
ambient object
這個ambient object在給出的一個場景中，控制環(huán)境燈光的顏色和強度。
blend object
這個blend object是一個多輸入的object。她允許可動畫的輸入，融合輸入跟部分繼承的變換。
bone object
這個bone object是一個可以用于關節(jié)鏈的object。
camera object
camera object是一個扮演攝像機角色的object。你通過他來查看你的場景，然后從他的視角來渲染場景。
fetch object 通過拷貝另一個object的變換信息來獲得自己的變換信息。這表示通過他可以很容易的獲得包含在一個subnet里面得一個object得變換信息，然后可以在object層級里面，把獲得得信息做為父來來連接一個object。
atmosphere object
這個object在渲染得時候生成霧的效果。
force object
force object被用來在object――level中表現對某幾個pops（包括force ，fan，還有rbdconstrain pops）的作用效果。這個object提供在world――level中對這些pops的可視化表現，同時允許你在world――level的角度中控制這些pops的參數。
geometry object
geometry object是一個被用來渲染的object。
handle object
handle object被設計以通過幾個末端操縱器來對各個成組的骨骼實行操控。他被用來跟chop的handle進行聯合應用。如果有多個bones，那么會有對應的handle附屬到他們身上。
light object
light object是一個發(fā)射光到其他物體上的object。你也可以從他的視角看，或者渲染。
macrophone object
macrophone object是在使用spatialaudio chop的時候，定義一個聽點。一個spatialaudio chop可以使用多個macrophones，這樣子可以生成立體聲或者環(huán)繞聲效果，同時還能生長各種音效，包括多普勒效應，隨著距離表現出來的音量損失，干涉，大氣過濾，定位發(fā)聲。
要設定一個spatialaudio場景，要有一個或者多個sound object被用來發(fā)射聲波。至少需要一個macrophone被用來捕捉聲波。然后需要一個spatialaudio chop來渲染音波。如果場景中有障礙物或者濾波器，那么至少還需要一個acoustic chop被用來設計頻率的過濾。
移動sound 和microphone object會在音量和音調上產生各種變化，特別是如果有任意一個object是具有方向性的時候，效果更明顯。設定一個方向性的macrophone或者sound object非常類似于設定一個方向性的燈。
null object
null object扮演的是一個在場景中空間占位的角色。他可以被用來表示一個空間坐標位置。這樣子可以被用來當作目標物體，或者可以做為ik鏈的末端效果器。
null object的變換被用來在rib或者ifd渲染中定義坐標系統。
sound object
sound object被用來為spatialaudio chop定義一個聲波發(fā)射點。多個音源可以通過一個spatialaudio chop來產生立體聲或者環(huán)繞聲效果，還包括各種特別音效，比如多普勒效應，隨著距離表現出來的音量損失，干涉，大氣過濾，定位發(fā)聲。
要設定一個spatialaudio場景，要有一個或者多個sound object被用來發(fā)射聲波。至少需要一個macrophone被用來捕捉聲波。然后需要一個spatialaudio chop來渲染音波。如果場景中有障礙物或者濾波器，那么至少還需要一個acoustic chop被用來設計頻率的過濾。
移動sound 和microphone object會在音量和音調上產生各種變化，特別是如果有任意一個object是具有方向性的時候，效果更明顯。設定一個方向性的macrophone或者sound object非常類似于設定一個方向性的燈。
subnet object
subnet object被用來對復雜的節(jié)點網進行簡化。他可以把幾個object放到一個節(jié)點里面。這個object提供了四個input，以用來把subnet里面的object跟上游的object進行連接。
switcher object
switcher object允許你在需要觀察或者渲染你的場景的時候，在不同的攝像機之間切換。
可以給switcher設定關鍵幀來獲得類似轉場鏡頭切換的效果。

sop
clip sop
clip sop使用一個無限的平面剪切，折疊多邊形幾何體。
cap sop
cap sop被用來使用flat或者rounded面來對開放區(qū)域進行封口。meshes通過在uv方向擴展，或者通過增加面來實現cap。faces通過擴展face或者一個空cap來實現cap。
bound sop
bound sop通過計算，然后給輸入的幾何體生成一個包圍的體積體。這個體積體可以是box或者sphere。如果是box的話，那么就可以應用到了lattice操作上。
comb sop
comb sop是被設計用來允許你在視圖中直觀的調整曲面點的法線。正如他的名字所暗示的，他常常被用來初始化毛發(fā)生長的依據法線。
在視圖中，通過在曲面點法線上拖動筆刷，法線就隨著拖動的方向傾斜。
copy sop
copy sop允許你對其他操作中的geo進行拷貝，然后把變換信息賦予拷貝物體。他也允許你在template時候在copy data中，拷貝geo然后然后賦予template的點。
crease sop
crease sop的作用是當你進行subdivide操作的時候，用來增加polygon邊的“creaseweight”屬性。
divide sop
divide sop分割或者光滑輸入的多邊形。
duplicate sop
duplicate sop允許你拷貝輸入的原型，然后施加變換給這些拷貝。
duplicate跟copy不同的地方在于：在template上拷貝是不支持的；duplicate是依附于上游source的，不可以提取出來；因為duplicate做的工作比較少，所以比較快。
edit sop
edit sop允許你互動的編輯源幾何體。
sop支持transform，soft transform ，peaks和soft peaks。soft transform/peak只應用于point。
edit的作用取決于你的建模任務中的特定需要。認真的把edit sop 跟其他op聯合使用能夠給你提供最大的建模能力跟彈性。
edit是一個可堆積的op，這意味著多個edit任務可以在一個op里面實現。因此，多次重復使用edit并不會在節(jié)點網絡里面產生多個edit sop。
edit是不可動畫的。要對變換進行動畫，需要使用point，transform，soft transform，peak，soft peak跟其他那些ops。
metaball
metaball ops允許你來生成mataballs和meta－superquadric曲面。
lsystem sop
lsystemop被用來生成有機的物體，比如樹，植物，花。他們可以隨著時間生長。
box ops
box ops用來生成可以當作geometry的立方體，也可以在lattice ops里面被分割。
circle ops
circle ops被用來生成開放的或者封閉的各種各樣的圓線段。
curve sop
curve ops被用來生成polygon的，nurbs的或者bezier的曲線。也有一個可選擇的輸入項，允許你指定某個geometry使得curve去捕捉。
grid sop
grid ops允許你以polygon，mesh，bezier或者nurbs的形式來生成柵格或者矩形，同時你也可以在polygon的參數里面使用open polygon或者individual points來生成一根或者多個polyline。isosurface sop isosurface op使用精確的公式來生成參數化的曲面。
line sop
line ops被用來生成polygon，beziers或者nurbs的line。
null sop
空ops。
platnic solids sop
platonic solid ops生成各種理想的實體。可以生成的實體包括tetrahedron四面體，cube六面體，octahedron八面體，icosahedron二十面體，dodecahedron十二面體，soccer ball足球體，utah teapot。attribute sop attribute ops可以對point/primitive的屬性進行rename，并且允許進行renderman屬性的映射。
clay ops
clay ops可以對任何face或者hull上面用戶定義的point施加變形。在primitive上面，點是在[0,1]之間參數化定義的。與其他，比如point，ops不同，他們都是操縱cvs，而clay ops則是在primitive自己的contours上面施加作用。
在參數里面，uv sharpness這個參數是非連續(xù)的。雖然他們的區(qū)域在[0,1]之間，但是他們的取值是跟primitive的uvdegrees有關的。滑桿的數值越接近1，增加的knots越多。
在參數里面有四個不相關的方法來指定變形的方向跟強度。通過這四種方法，primitive上的point通過指定的uv處的點的image來變形，這導致在那個區(qū)域里面，primitive進行了變形。
bulge ops
bulge ops通過在第二輸入端的一個或者多個影響物來對第一輸入端的points進行變形。影響物“磁力場”的作用范圍是通過一個metaball的場來定義的。這個ops可以說是Magnet ops的簡化版本。
bulge op可以對多種geo施加效果。如果deform group沒有被特別指定，那么不管group type是指定的哪種，所有的points都會被變形。
curveclay op
curveclay op通過輪廓外形曲線或者3d曲線來對一個或者多個nurbs或者bezier曲面進行變形。他有一個，兩個或者三個輸入端。第一個輸入端包含的是被變形的物體，這個物體一定要指定。如果只有一個輸入端，那么curveclay就會在輸入的曲面上尋找輪廓外形曲線，然后沿著輪廓外形曲線進行變形。這種行為就通過displacementtab來控制。如果輪廓曲線是封閉的（或者說多個輪廓曲線相交形成了封閉），那么curveclay一樣可以對環(huán)中進行變形。
如果第三個輸入端，deformed faces被指定了，而第二個卻沒有，那么第一輸入端就會開始扮演rest face的角色，同時第三輸入端就開始扮演變形目標物體的角色。
如果兩個deformed face和rest faces都被定義了，那么rest faces首先被映射到曲面上，曲面上的任何輪廓曲線都被忽略。然后，最后的結果輪廓曲線將向著第三輸入端的目標faces變形。
smooth op
smooth op來光滑polygons，meshes和curves，同時并不增加點。他通過對已有點的重新布置來消除粗糙。smooth op同時也可以對浮點屬性，包括1，2，3，來光滑，這意味著包括顏色還有紋理坐標都可以施加效果。如果在使用vertex屬性或者point屬性之間產生模糊，那么就采用point屬性。
peak sop
peak op對primitives points edges或者breakpoints沿著他們各自的法線進行移動。如果沒有指定組，那么所有的點都被沿著法線進行變換。
當使用primitives的時候，點被沿著他們的primitives的平均法線進行變換。這與沿著點的法線進行變換的不同之處在于，只有在指定的group之內的primitives被考慮，而點的法線屬性將被忽略。
soft peak sop
soft peak op對源點沿著他們的法線進行移動旋轉等等。與Peak op不同，soft peak op引入了rolloff參數跟radius of influence。在選擇的組之內，在radius distance之內的點，將被根據同比的距離進行移置。
fit sop
fit op面對一系列的點，用一條spline來適配，或者是面對一個m*n的mesh，用一個spline曲面來適配。在第一種情況下，那些點必須扮演的角色就是描述一個face primitive（polygon或者curve）上的cvs。在第二種情況中，那些點必須扮演的角色是一個hull（外殼）
primitive上的cvs。approximation適配將采用比源data少的cvs來生成spline，于是生成的spline并不是一定通過源points的。interpolation適配將產生一個最精簡的通過所有points的spline。
sweep sop
sweep op通過cross（截面）－section輸入端的input，沿著backbone輸入端的input，來形成sweep primitives，這產生一種絲帶或者管裝的物體。輸入的截面primitives在backbone上面的每個點上面按照切線方向放置。如果給出了reference point，那么每一個primitive就會旋轉以指向他對應的參考點。
這個sop的作用總的來說類似于nurbs的沿著路徑進行擠壓，不過比擠壓具有更大的靈活性，在輸出欄中可以設定skin選項，也就是相當于把skin節(jié)點集成了進去。
skin sop
skin op使用不限數的面，然后通過他們來生成一個skin曲面。如果給出了兩個或者更多的曲面，不管怎么樣，這個op會生成四個skins，每個有各自的邊界曲線。
point ops
point ops操控source里面的位置，顏色法線，紋理坐標等等還有其他很多屬性。這些屬性可以被增加，移除，或者pass。他支持兩個輸入端，默認情況下采用第一個輸入端。
object merge sop
object merge op允許你把把不同類型得geo物體合入到一個sop 網絡中。
align sop
align op把一組primitives相互對齊，或者如果在有附加得輸入端得時候，通過在輸入得primitive上面參數化得分配，來獲得變動或者旋轉效果。
align類似于參數化得捕捉。在這個節(jié)點中，左或者右得概念取決于上下輸入輸出。如果有了一個附加得輸入，那么他總是右，而主輸入端就是左。如果只有一個輸入端，那么在
對齊得每一對當中，有左有右。這就是意味著相對于不同的primitives，一個primitive可能又是左又是右。
一般來說，align sop是采用兩個輸入端的幾何體的uv數值來進行對齊操作的。
primitive sop
primitive op可以使得所有的primitive開放或者封閉，反轉所有的面的vertex順序，設定primitive顏色和變換，旋轉和放縮。
他也可以對外形輪廓進行操作，也可以混和primitives。他可以同時變換一個spline曲面和他的剖面。剖面只可以在x和y上面放縮，沿著z旋轉（這是取決曲面所在的域。
sort sop
sort 允許你通過很多種方法給point，vertices和primitives分類。有時候primitives是按照需要的順序排列的，而point卻不是，這時候就用到了sort。op之內有很多種組合方式。
blend op
blend sop在具有同樣的拓撲結構的形狀之間計算出來變形效果。他可以在16個輸入端之間運用各個輸入端的通道的平均weight來進行blend。它在不同的形狀之間插值計算point color和或者紋理坐標。
join ops
join op連接faces或者hulls，然后把他們轉化成為一個primitive。這些faces或者hulls不需要是同一類型，同一順序或者相同得vertices數目。他們的連接方式可以是rounded或者straight，可以允許或者不需要融合endpoints。
uvtexture sop
uvtexture op賦予源geo紋理uv坐標，使得被用于紋理和凸凹貼圖。
spring sop
spring op通過力對源geo進行變形和移動，來模擬物理定律。
facet sop
facet允許你控制一個給定物體的面的光滑程度。同時他也允許你鞏固給定的點或者面的法線。
group pop
group pop根據各種標準來生成粒子組。
Profile sop
這個sop可以獲取被某個trim的曲面表明的減切輪廓，然后就可以進行trim輪廓的操作。
Trim sop
Trim sop根據映射在曲面上的減切曲線來對曲面進行減切操作，可以設定是保留減切曲線的內部曲面還是外部曲面。
Reverse sop
Reverse sop可以在U，或者V上面翻轉法線。
Ray sop
Ray sop可以將一個曲面映射附著在另一個曲面上。比如說將a曲面雕刻為丘陵的形態(tài)，b曲面在a曲面上方，則ray操作就將b曲面附著到a曲面上，于是b曲面也成了丘陵的形態(tài)。
Subdivide sop
就像名字所描述的，這個sop是對上游節(jié)點進行細分操作，可以設定細分度，depth
Polyextrude sop
這是在多邊形建模中最常使用到的面擠壓操作。
Dissolve sop
類似與delete sop，不過他可以將指定的邊，點融解掉，盡量保持原來的幾何結構。
Blast sop
Blast sop可以刪除不需要的點，邊，primatives和breakpoints。
Carve sop
Carve是切開的意思。這個sop允許你對nurbs曲面或者曲線依照UV數值來進行減切，然后獲得減切后的曲面或者曲線，還可以在參數面板中設定是獲得cut后的曲面還是獲得3d的參數線。
Polyknit sop
這個polyknit sop就是編織多邊形的操作。對于兩個多邊形，可以使用這個操作來將兩個多邊形連接起來。比如說a多邊形有兩個連續(xù)頂點1，4，而b多邊形有兩個連續(xù)頂點2，3，則可以采用順時針或者逆時針的順序采用1234或者4321將這四個點連接，于是新生成了一個多邊形。
如果1，4，或者2，3不是連續(xù)的頂點，則仍然可以新生成多邊形，不過將不是一個多邊形，houdini自動在中間添加新的邊。
對于新生成的多邊形面，可以在操作的參數面板中設定其法線指向。
Fractal sop
這個是分形變形節(jié)點，他可以將一個曲面變形成為一個類似山區(qū)的形狀，你可以設定變形的種子，方向，細分度。
Bound sop
Bound sop可以根據參數中的box或者sphere設定來計算出來輸入幾何體的一個包圍box或者包圍sphere。
他的作用也可以使用單獨的box sop或者sphere sop來實現。
Facet sop
Facet，雕琢面的意思。這個sop允許你控制輸入幾何體的面，法線細節(jié)，便于在下面的光滑操作獲得更好的結果。

houdini中非常高頻使用的一些功能默認沒有快捷鍵
界面上也沒有相應的按鈕
如果將他們設成快捷鍵會明顯提高工作效率
1 循環(huán)切換坐標空間
/Houdini/Panes/Geometry Viewers/Handles/Transform Handle/Handle Alignment
建議設成h
2 父子關系變動開關
/Houdini/Keep Position When Moving
建議設成 ctrl+`
3 組
/Houdini/Group Geometry
建議設成 ctrl+g

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