如何用Houdini模拟超级真实的飓风屋顶效果？

今天关于Houdini模拟超级真实的飓风屋顶效果的教程中，是源于一位名叫JJ Sun的艺术家。整个项目的过程和方法。非常用心。飓风模拟的重点项目。该项目的主要目标是在六周内根据真实的飓风场景尽可能准确地重建现场。详细的制作流程如下：

一、研究和规划

为了保证工作流程的流畅，从研究和规划开始项目。随着项目的进展，可能需要调整计划以应对任何变化。

为了保持简单，专注于场景中最重要的元素，并将它们分解为静态和动态部分。例如，在做飓风模拟时，打破了面向摄像机的部分，因为这些部分是房子唯一可见的部分。为了更好的理解最终的结果，使用简单的动画和相机设置来创建一个快速预览，可在实际制作之前想象拍摄的时间和整体外观。

二、建模和碎片化

用于销毁的资产通常是定制的，因为模型有特定的要求，可以在任何时候被破坏。例如，每个块必须具有正确的name属性，并且您需要确保几何图形是封闭的(不透水的)，并且没有开孔、错误的法线或未使用的点。

1、在主控制器节点中存储用户输入数据

收集了所有能想到的关键测量数据，就像在建造一所真正的房子一样。为了保持可编程性，想将所有用户输入数据(如长度、宽度、壁厚等)链接到一个自定义的主控制器节点。

通过这种方式，可以轻松地在一个地方调整参数，而不需要经过整个节点网络。如果你将来想把它变成家用发电机，把它转换成HDA会更容易。

Houdini网格上的一个单位相当于一米。所以试着用真实大小的Houdini装置来搭建房子。如果您想要创建物理上精确的模拟，这是非常重要的。

2、制作低分辨率块形状并与参考匹配

创建了一个低分辨率的一般形状，并把它放在参考背景中，以检查它是否匹配。低分辨率模型上的所有测量都与主控制器相连。然后，使用低分辨率的大形状作为模板和布尔对象来构建房屋细节。

3、构建详细模型

参考了各种房屋建筑方案，并将其简化为拍摄所需的内容。建立损伤模型最重要的是“名称”。在每个组之后使用了Assemble节点，并为每个工件分配了正确的名称。

为了使RBD子弹求解器工作，需要确保这些要模拟的片段之间没有交集。以下是一些预防交叉的小贴士：

在制作RBD模型时，Matchsize节点非常有用，因为可以指定每个块的对齐方式，并且在每个块之间总是留有0.001的间隙，以确保没有重叠。

使用交集分析节点来帮助检查交集，并使用组节点来检查未共享的边缘，以确保每一块都是防水的。

4、RBD断裂、约束和自定义分类

一旦模型准备好了，下一步就是分解需要分解的部分。只能看到屋顶和面对镜头的部分，会先把不需要破碎的部分分开来简化工作流程。然后，将分离每个命名组，并在打包之前将它们分开。

对于断裂，使用自定义断裂工具和RBD材质断裂节点。然后，通过移除小块和内部碎片来优化破碎的对象。

为了使破坏更有趣，把一些箱子绑在一起，这样它们就不会同时断裂。通过使用分类方法，可以指定弱、中、强粘性约束，它们将在不同程度的冲击下断裂。例如，当风第一次吹倒屋顶时，只有一小块边缘脱落，整个屋顶保持粘性，直到它与背景房屋碰撞。

运行了一个快速模拟，以确保在进入下一个阶段之前一切都能正常工作。

三、多段RBD模拟

将一个复杂的破坏性射击分解成多个片段，以下步骤：

确定哪些材质没有相互作用，可以单独模拟。分析不同模拟之间的依赖关系，以确定它们的执行顺序。将镜头分割成可管理的片段，并分别处理每个片段。

在进入下一个环节之前，彻底测试每一个环节。一旦所有的片段都完成了，把它们放在最后一个镜头。通过使用多阶段模拟，可以避免复杂的模拟把自己压坏，过程也更容易管理。在每个阶段对艺术的方向有更多的控制。

“飓风”项目中，屋顶、阁楼板和粉色隔热层可以分别模拟，因为它们之间的相互作用不同。通过将其分解为多个分段并分别模拟每个组件，我们可以更好地管理模拟的复杂性并达到预期的结果。

四、环境暴风的特殊效果

场景中的大多数风暴效果都是通过对屋顶布、电缆、棕榈树和草地等环境元素应用动态来创建的。

使用Houdini的皮纸求解器来模拟上面的情况。风力是使用DOP网络中的pop force节点创建的。

在最后一步，给场景添加了大气尘埃和体积。为了实现这一点，创建了一个自定义速度场，并使用稀疏求解器运行了一个火焰模拟。这实现了场景中灰尘和烟雾的逼真外观，增加了整体氛围的深度。

五、最终渲染在Houdini Solaris使用USD管线

最终的渲染是在Houdini Solaris LOP网络中完成的。将所有静态元素转换为USD并直接引用到Solaris，并使用SOP导入所有牛皮纸和卷元素。设置灯光和摄像机，并使用Houdini自己的Karma渲染器来渲染AOV过程。点实例化直接用于Solaris LOP网络中的所有RBD动态元素。

使用instancer方法，可以存储点上的位置、旋转和速度数据，并在渲染时将它们应用到静态RBD骨折块上，这大大减少了渲染时间。然后，在Nuke中进行最后的润色，以进行轻微的颜色校正和相机抖动。