So erstellen Sie Wassersimulationen
In diesem Tutorial lernen Sie, wie Sie mit Houdini FX von Anfang bis Ende ein animiertes Stranddiorama erstellen. Sie werden den gesamten Arbeitsablauf des Prozesses verstehen, indem Sie Modellierung, Emittererstellung, Simulationen, Wassernetzerstellung, Schaum, Blasen durchlaufen und ihn mit Shader, Beleuchtung und Rendering fertigstellen, um ein atemberaubendes Stück davon zu erstellen 3D Kunst .
Ich werde einige der Vorteile der Arbeit mit Houdini vorstellen, einschließlich einiger Tipps, Verknüpfungen und wichtiger Konzepte. Es ist eine sehr leistungsfähige Software, und sobald Sie ihre Logik verstanden haben, wird sie zu einem völlig intuitiven und befreienden Werkzeug, bei dem Ihre Kreativität die einzige Grenze darstellt. Der Weg dorthin erfordert jedoch ein wenig Geduld, da die Simulationen normalerweise zeitaufwändig sind und das Rendering wahrscheinlich auch nicht so schnell sein wird, da es viele Brechungs- und Volumeninformationen enthält.
Wenn Sie damit fertig sind und es Sie dazu inspiriert, verschiedene Arten von Animationen auszuprobieren, sehen Sie sich unsere Zusammenfassung der besten an Beispiele für CSS-Animationen neu erstellen.
Aber jetzt fangen wir an!
Für Ihren ersten Versuch empfehle ich die Verwendung des Houdini-Regals, das sich unter Oceans> Beach Tank befindet, da es viele Links enthält, die Ihnen das Leben erleichtern. Schämen Sie sich nicht, es zu verwenden - es ist in vielen Fällen ein hervorragendes Lernwerkzeug und ein guter Problemlöser.
Dieses Tutorial basiert auf der Verwendung des Regals. Das Wichtigste, was Sie bei der Verwendung von Houdini FX verstehen müssen, ist, was das Regal für Sie erstellt hat und warum und was Sie tun.
01. Beginnen Sie mit dem Regal
Klicken Sie im oberen rechten Regal auf der Registerkarte Ozean auf Strandtank. Drücken Sie mit dem Mauszeiger auf das Ansichtsfenster die Eingabetaste. Es wurde nun ein Strandsegment und sieben SOP-Geometrien erstellt. Erstellen Sie nun eine neue SOP-Geometrie und nennen Sie sie 'gebundene Box'. Erstellen Sie darin eine Box und skalieren Sie sie auf die Größe, die Ihr Strand haben soll. Diese Box wird ein Begrenzer sein und alles außerhalb davon wird gelöscht, was unsere Kontrolle viel einfacher macht. Sie können die Parameter 'Größe' und 'Mitte' verwenden, um später eine Verknüpfung zu anderen SOPs herzustellen. Erstellen Sie jedoch zunächst eine Null-SOP, indem Sie 'OUT_BOUND' danach setzen.
02. Strandmodell erstellen
Auf beach_geo finden Sie den Strandboden - machen Sie Ihren eigenen. Der Stein wurde prozedural hergestellt, wobei Kugeln in verschiedenen Positionen verwendet wurden, eine Berg-SOP hinzugefügt wurde, VDB konvertiert wurde, um sie zu verbinden, und dann wieder in Polygone konvertiert wurde. Gehen Sie dazu unter Polygone> VDB konvertieren zu VDB. Sie können diesen Vorgang so oft ausführen, wie Sie weitere Variationen und Details hinzufügen möchten. In meinem Fall habe ich es zweimal gemacht. Fügen Sie vor OUT_beach eine Merge-SOP ein, die die Grundebene mit dem von Ihnen erstellten Stein verbindet. Schließlich müssen Sie zwei Null-SOPs erstellen, eine für Rock (OUT_rock) und eine für die Ebene (OUT_ground). Sie werden dies später verwenden.
03. Simulation starten
Als nächstes müssen wir unsere Animationszeit durch Drücken einstellen Opt / Alt + Umschalt + G. , wodurch die globalen Animationsoptionen geöffnet werden. In meinem Fall habe ich beschlossen, meine Szene 160 Bilder mit 24 Bildern pro Sekunde laufen zu lassen. Denken Sie daran, dass die Animation nach den ersten 40 Bildern interessant wird.
Verknüpfen Sie im beachtank_initial die Parameter Size und Center von Ocean Source mit den Werten Size und Center von box1 der bound_box. Geben Sie die Geometrie beachtank_sim ein und wählen Sie die FLIP-Objekt-SOP aus. Beginnen Sie in der Partikeltrennung mit der Einstellung auf 0,3, damit Sie eine bessere Visualisierung erhalten. Lassen Sie in geschlossenen Grenzen + X und + Y deaktiviert, damit die Flüssigkeit an keinem dieser Extreme kollidiert.
04. FLIP-Sim-Voreinstellungen anpassen
Bei der Geometrie beachtank_sim gibt es eine POP Advect by Volumes SOP (advect_by_ocean). Es ist verantwortlich für die Anwendung der Geschwindigkeit, die von Ocean Source erstellt wurde. Sie können mit dieser Geschwindigkeitsskala spielen. Wenn Sie sie erhöhen, erhalten Sie ein heftigeres Meer. Führen Sie einige Tests durch, indem Sie diesen Wert ändern, mindestens 120 Bilder simulieren und dann ein Flipbook erstellen, damit Sie sie vergleichen können. Für dieses Projekt habe ich die Geschwindigkeitsskala bei 2 belassen. Wenn Sie mit der Bewegung zufrieden sind, kehren Sie zur FLIP-Objekt-SOP zurück und ändern Sie die Partikeltrennung auf 0,08. Deaktivieren Sie dann auf der Registerkarte Erstellung die Option Zwischenspeichern zulassen und fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.
05. Zwischenspeichern Sie die Simulation
In der beach_fluid-Geometrie wird die Simulation zwischengespeichert und anschließend das Netz des Wassers generiert. Wählen Sie die SOP löschen (delete_boundary_layer) aus und verknüpfen Sie dann auf der Registerkarte Bounding Volume deren Größe und Mitte mit der Größe und Mitte der bound_box. Wählen Sie File Cache SOP (compress_cache) und klicken Sie auf Save To Disk. Abhängig von Ihrem Prozessor wird dies wahrscheinlich ungefähr zwei Stunden dauern.
Wenn der Cache fertig ist, aktivieren Sie Load From Disk. Wählen Sie die SOP für Partikelfluidoberfläche (Partikelfluidoberfläche1). Ändern Sie auf der Registerkarte Oberfläche die Voxelskala auf 0,4, die Einflussskala auf 2,8 und die Adaptivität auf 0,001. Aktivieren Sie auf der Registerkarte Filter die Option Dilate - Erode wird automatisch aktiviert. Speichern Sie abschließend das generierte Netz zwischen, was ungefähr drei Stunden dauert.
06. Erhöhen Sie den Emitterbereich
Wählen Sie die Geometrie der Wildwasserquelle und die SOP der Wildwasserquelle aus, um einige Parameter zu ändern. Stellen Sie auf der Registerkarte Emission die minimale Geschwindigkeit auf 1 und die maximale Geschwindigkeit auf 5 ein. Stellen Sie auf der Registerkarte Krümmung die minimale Krümmung auf 2 und den maximalen Geschwindigkeitswinkel auf 80 ein. Stellen Sie auf der Registerkarte Beschleunigung die minimale Beschleunigung auf 19 ein erhöht den Emitterbereich, um mehr davon sichtbar zu machen.
07. Richten Sie die Wildwassersimulation ein
Die Wildwassersimulation erfolgt in der Geometrie whitewater_sim. Wählen Sie die Whitewater Solver SOP aus und ändern Sie auf der Registerkarte 'Schaum' die Tiefe in 0,01 und die maximale Lebensdauer auf 10. Deaktivieren Sie die Registerkarte 'Sprühen'. Ändern Sie auf der Registerkarte Blase die Lebensdauer in 2.3. Verknüpfen Sie auf der Registerkarte 'Solver' wie gewohnt die Größe der Volumenbegrenzungen und das Volumenbegrenzungszentrum mit der Größe und Mitte unserer bound_box. Wählen Sie nun die Whitewater Emitter SOP aus und ändern Sie auf der Registerkarte Geburt die Const Birth Rate in 110. Ändern Sie auf der Registerkarte Shape Shape in Cone. Und schließlich ändern Sie auf der Registerkarte Attribute die Radialgeschwindigkeit auf 0,30
08. Vollständige Einrichtung der Simulation / Beleuchtung
Das Wildwasser wird zum Rendern in VDB umgewandelt. Wählen Sie in der Geometrie whitewater_import Volume Rasterize Particles SOP aus und ändern Sie die Dichteskala auf 1,01 und die Partikelskala auf 0,46. Löschen Sie in der VDB-SOP den Link Voxelgröße und geben Sie 0,01 ein, um die Auflösung zu verbessern. Die Simulation ist fertig!
Kommen wir nun zur Beleuchtung. Ich habe Sky Light und ein HRDI im Umgebungslicht verwendet, das unter Regal> Lichter und Kameras> Himmelslicht / Umgebungslicht gefunden wird. Um HDRI zu erhalten, würde ich empfehlen, auf hdrihaven.com zu gehen, da es eine großartige kostenlose Bibliothek mit ausgezeichneter Qualität gibt. Schließlich müssen Sie eine Kamera erstellen, indem Sie zu Regal> Lichter und Kameras> Kamera gehen und sie dann dort positionieren, wo Sie sie möchten.
09. UVs entfalten
Deaktivieren Sie die Anzeigeflagge der beach_geo-Geometrie und erstellen Sie zwei weitere - ground_geo und rock_geo - nur zur Organisation. Erstellen Sie jeweils eine Objektzusammenführungs-SOP, indem Sie den entsprechenden OUT: OUT_ground oder OUT_rock ziehen. Erstellen Sie im ground_geo nach dem Zusammenführen von Objekten eine Volume Extrude SOP, dann eine Boolean SOP (Intersect) und aktivieren Sie A Inside B, um eine Gruppe zu erstellen. Erstellen Sie eine weitere Objektzusammenführung mit OUT_BOUND der bound_box, um eine Verbindung in der Booleschen Eingabe 2 herzustellen. Erstellen Sie eine Lösch-SOP. Wählen Sie in Gruppe A Inside B. Duplizieren Sie es und ändern Sie den Vorgang in Nicht ausgewählte löschen, um die Oberseite von der Seite zu trennen.
Schließen Sie nach dem ersten Löschen eine UV-Entpackungs-SOP an und nach dem zweiten eine UV-Textur-SOP. Erstellen Sie nach jeder Löschaktion eine Material-SOP und führen Sie sie mit einer Zusammenführungs-SOP zusammen. Erstellen Sie in rock_geo eine UV-Textur-SOP, und wählen Sie unter Texturtyp die Option Perspektive von Kamera aus, und wählen Sie Ihre Kamera aus. Verwenden Sie die UV Quick Shade SOP, um die Textur zu visualisieren.
10. Mantra einstellen und Wildwasser beschatten
Gehen Sie im oberen Menü zu Rendern> Renderknoten erstellen> MantraPBR. Wählen Sie in den Ausgaben die Mantra-SOP aus und reduzieren Sie auf der Registerkarte Rendern die Max-Ray-Samples auf 7. Reduzieren Sie auf der Registerkarte Limits die Reflect-Grenze und die Refract-Grenze auf 4. In Materialien erstellt Houdini automatisch drei Materialien, eines für Flüssigkeit, eine für das innere Flüssigkeitsvolumen und eine für das Wildwasser. Ich habe nur das Wildwasser (Spray) geändert - in Smoke Density Put 4.15 und in Shadow Density Multiplier Put 0.126. Jetzt ist es möglich, ein einfaches Rendering zu erstellen und das Licht neu einzustellen.
11. Rock hinzufügen und Shader senden
Ich habe vier Arten von Texturen verwendet - zwei für Fels, einen trockenen Sand und einen nassen Sand. Ich habe die Texturen von Quixel Megascans erhalten, eine ausgezeichnete Quelle, aber nicht kostenlos. Eine weitere großartige und kostenlose Option ist textures.com. In den Materialien haben Sie zwei Haupt-Shader erstellt, einen trockenen und einen nassen. Verbinden Sie sie (Ausgabeschicht) mit einer Layer-Mix-SOP und erstellen Sie dann eine Parameter-SOP. Geben Sie unter Name Cd ein und ändern Sie Typ in Farbe, bevor Sie die Ausgabe im Alpha von Layer Mix verbinden. Dieser Prozess ist sowohl für Sand als auch für Gestein. Wenden Sie zum Schluss einfach den Layer Mix-Shader auf jedes Objekt an.
12. Beginnen Sie mit dem endgültigen Rendern
Erstellen Sie ein weiteres Mantra-PBR, gehen Sie zu Outputs und wählen Sie es aus. Wählen Sie die Kamera und die Auflösung, die Sie bevorzugen. Aktivieren Sie auf der Registerkarte Bilder> Zusätzliche Bildebenen die Option Direkte Beleuchtung, Oberfläche ohne beleuchtete Spiegelfarbe. Klicken + Wählen Sie im Feld VEX-Variable die Option Kombinierte Beleuchtung (pro Licht) aus. Klicken + erneut und wählen Sie Okklusion (Oc). Dadurch werden Renderebenen erstellt. Aktivieren Sie auf der Registerkarte Rendern die Option Bewegungsunschärfe zulassen, setzen Sie in Pixel Samples 4x4, auf der Registerkarte Limits Reflect and Refract Limit auf 7 und Diffuse Limit auf 1. Geben Sie den Rahmenbereich an, verwenden Sie die Dateierweiterung $ F4.exr und klicken Sie auf Render to Scheibe.
Dieser Artikel erschien ursprünglich in Ausgabe 129 von 3D Artist. Ausgabe 129 hier kaufen oder Abonnieren Sie 3D Artist .
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