Houdini графическая программа

Houdini

Материал из Анимапедии

Houdini — профессиональный программный пакет для работы с трёхмерной графикой, разработан компанией Side Effects Software (Торонто, Канада). Главное отличие данного пакета в том, что он является средой визуального программирования.

Основные возможности программы

• Моделирование
• Анимация
  • основанная на ключевых кадрах анимация
  • возможностью процедурного управления каналами параметров сцены с помощью HScript или с помощью операторов группы CHOPs (channel operators)
  • редактор ключевых кадров — с возможностью графического представления параметра сцены, изменения типа интерполяции значения и расположения во времении ключевого кадра
  • персонажная анимация — инструменты для персонажной анимации: скелеты, риг, волосы и шерсть (с просчётом физического взаимодействия), взаимодействиe персонажев (Crowd control) и т. д.
• Физическое моделирование — расчёт физического взаимодействия:
  • твёрдых (Rigid Body) и мягких тел (Soft Body)
  • «верёвчатых» тел (Wire)
  • тканей (Cloth)
  • волос и шерсти
  • расчёт физического поведения и визуализации газов и жидкостей (моделирование поведения огня, дыма, большинства атмосферных явлений, растворения одной жидкости в другой, карты намокания (Wet Map) и т. д.)
• Освещение
• Материалы и шейдеры
  • библиотека материалов
  • возможность создания пользовательского материала путём редактирования существующего или программирования шейдера материала — SHOPs (shading operator)
• Объёмный звук — Houdini обладет набором инструментов позволяющих работать с объёмным звуком. Расположив виртуальные источники звука в сцене, с помощью специального объекта выполняющего роль микрофона (Microphone object), можно получить звуковой сигнал в конкретной точке сцены, при этом, учитывая акустические свойства объектов сцены.

Spatial audio

archivedate

Операторы. Ноды (Nodes)

Оператор — это основная структурная единица Houdini, способная в соответствии с её типом обрабатывать определённые данные и возвращать результат.

В большинстве случаев, пользователь имеет дело с графическим представлением оператора — нодой, которая отображается в виде прямоугольника с входными и выходными соединениями.

Любое действие в проекте будет порождать новый оператор, поэтому, пользователь всегда имеет возможность изменять параметры произведённых действий, а также отменять (удалять) действия или временно отключать.

Графы (Networks)

Файл:Houdini Nodes.png

Пример графов в Houdini

Файл:Houdini Opeartors.png

Меню выбора ноды в Houdini

Соединения нод или операторов, образуют графы (Networks). Такие графы могут относится к одному из ниже приведённых контекстных типов:[1]

• Objects (OBJ) — является контейнером верхнего уровня для всех геометрических объектов (источников света, камер, объектов SOPs и т д.). Позволяет определять пространственные и иерархические зависимости между объектами сцены
• Geometry (SOP) — обладает полным функционалом для моделирования. Обычно такой граф содержит ноды-генераторы (куб, сфера, плоскость) и ноды-преобразования (трансформация, сжатие, булевые операции). Такой граф может содержать только одну активную ноду, которая будеть определять результирующую геометрию объекта SOP
• Particles (POP) — такой граф позволяет создавать источники частиц и определять их поведение с помощью соответствующих нод
• Motion and audio channel operators (CHOP) — такой граф содержит ноды для управления каналами данных (любой параметр сцены, информация из аудиофайла). Является инструментом процедурной анимации
• Compositing (COP) — содержит ноды 2D-преобразования графических изображений. Является полноценным инструментом композитинга. По сравнению с другими пакетами моделирования, инструмент композитинга Houdini — это не отдельная программа. Данные из COP могут быть напрямую задействованы в трехмерной сцене
• Dynamics (DOP) — граф для создания физических свойств объекта и расчёта их взаимодействия. Позволяет создавать реалистичное поведение объектов, к примеру, столкновение твёрдых тел с расчётом деформации или разрушения исходных объектов или поведение тканей
• Shaders (SHOP) — содержит ноды шейдеров. Параметры этих нод изменяют свойства определённого шейдера
• Render outputs (ROP) — содержит ноды рендеринга. Каждая такая нода обладает определённым набором параметров визуализации, к примеру: диапазон кадров для просчёта, активная камера, имя фаила для сохранения результатов рендеринга и т д. Такие ноды могут соединятся между собой, создавая зависимости
• VEX Builder (VOP) — граф для визуального программирования Houdini. Преимущественно используется для программирования шейдеров.

Граф каждого из типов обладает своим собственным, уникальным набором операторов, при этом, почти в любом графе можно создать подграф другого типа, а также существуют механизмы обмена информацией между графами различных типов. К примеру, при создании источника частиц в графе POP может быть использована информация из объекта SOP, которая будет определять геометрическую форму источника.

Пользовательские ноды (Digital assets)

Файл:Houdini ProcBook.png

Пример процедурной модели книги

Графы могут быть объединены в самостоятельную структуру — «пользовательскую ноду» (Digital asset) со своим названием и набором регулируемых параметров.

Существуют примеры создания очень сложных процедурных моделей с большим числом регулировок, к примеру: процедурная дорога, которая в зависимости от перепадов высот сама встраивает сложные мосты или туннели, пользователю лишь нужно указать путь по которому эта дорога будет проходить или процедурная книга где пользователь указывает количество страниц, размеры и путь папки с текстурами, изменяя параметр отвечающий за номер открытой страницы можно создавать анимацию перелистывания книги или журнала.

Программирование в Houdini

Все операции в Houdini доступны для выполнения и с помощью программного кода. Оператор, при этом, представляется в виде класса, а параметры оператора в виде членов этого класса.

Каждый оператор имеет свой адрес в проекте схожий по структуре с Unix-подобными операционными системами.

Переменные и параметры функций оператора могут обрабатывать большое количество типов данных:

• Геометрические данные — точки, примитивы, нормали, проекции, кривые и т. д.;
• Графические данные — растровый массив данных из графического файла или напрямую из встроенного композера COPs;
• Частицы — структуры данных для POPs;
• Физические данные — DOPs;
• Строчные данные — текстовые параметры операторов;
• Числовые данные — параметры операторов, атрибуты, векторы, большинство данных для программирования шейдеров и т. д.;
• Информация с устройств ввода — мыши, клавиатуры, графического планшета, MIDI-порта, микрофона;
• RAW данные из файла;
• Данные из TCP/IP-соединения;
• -поток из файла или виртуального микрофона расположенного в пространстве сцены.

Достижения

За использование Houdini для имитации природных явлений с помощью частиц и сложных процедурных трёхмерных моделей, компания Side Effects Software в 2002 году, получила премию «Оскар» за технические достижения (Scientific and Engineering Award)[2], а по мнению англоязычной википедии и за возможности трёхмерной обработки звука с помощью CHOPs.

Версии Houdini

Houdini относительно дорогой продукт, но существует и бесплатная версия Houdini Apprentice — которую можно использовать для некоммерческого использования, а также свободно загрузить с официального сайта программы.

Ссылки

• Форум по Houdini на cgtalk.ru (рус.)
• HoudiniClub (рус.)

Ошибка цитирования Для существующего тега не найдено соответствующего тега

Источник: http://www.animapedia.ru/index.php/Houdini

О возможностях houdini

Pol Cuenca рассказывает об удивительных процедурных инструментах, которые вы можете найти в Houdini и применить их в своей работе.

Поль любит различные 3d-симуляции, особенно разрушения. Немного больше о Houdini вы узнаете в этой статье.

Введение

Меня зовут Pol Cuenca и я архитектор, который переквалифицировался в VFX-художника. В 2011 году я учился в университете и делал архитектурные визуализаций при помощи AutoCAD и 3D Studio Max.

Потом я понял, что данная сфера не совсем для меня; мне всегда нравились VFX-эффекты в фильмах. И я решил освоить новую CGI-специальность.

Таким образом, с помощью моих родителей я начал карьеру VFX, где я узнал много информации об анимации, VFX, композитинга и рендеринга.

Теперь у меня есть моя первая работа в качестве художника VFX в анимационной студии в Барселоне. В свободное время я делаю личные проекты и я изучаю новое программное обеспечение.

Использование Houdini

Я думаю, что Houdini — это передовое программное обеспечения для создания спецэффектов. Он может всё: пожары, взрывы, разрушения и симуляции жидкостей.

Вы можете использовать инструменты по умолчанию или написать скрип, который поможет вам сделать симуляции. Лично я обычно не пользуюсь скриптами (но в будущем планирую изучить, так как это основа Houdini).

Тем не менее, и без знания скриптов можно делать удивительные вещи. Houdini содержит довольно широкий выбор инструментов. Это избавляет от необходимости устанавливать дополнительные плагины, что облегчает пайплайн.

Для меня лично самая лучшая вещь в Houdini является его нодовая структура, которая дает бесконечное пространство для творчества.

Симуляция разрушения

Это очень приятный и невероятный процесс! Вы должны начать с хорошей базы. Нужно начинать с анализа физики, формы, частиц и других вещей, тщательно изучить материалы.

Если вы работаете с зданиями, изучить сопротивление материалов, узнать, как они взаимодействуют друг с другом. У меня есть преимущество здесь, потому что я архитектор, и я знаю, свойства материалов и строительных сооружений.

После того, как Вы накопили достаточной количество материала, необходимо сделать простую симуляцию с low poly моделью.

Я использую AutoCAD для чертежей при разработке моделей; 3D Studio Max для создания основных форм и Lightwave, чтобы сделать UV-карты. Для создания небоскреба я использовал Houdini, так как мне было необходимо создать множество одинаковых окон.

После этого я делаю текстуры. Я использую Photoshop и Painter Substance. В Photoshop я создал грязь и придал потрёпанный вид текстурам. SD был использован, чтобы исправить некоторые детали.

Теперь пришло время, чтобы творить VFX-магию. Мною протестированы различные схемы работы и я выбрал для себя именно ту, которая работает лучше всего с точки зрения кэш-памяти и дискового пространства.

Для разрушения дома, я использовал bullet RBD без каких-либо ограничений. Но я не смог добится эффекта, которого хотел. Вместо этого я использовал animation box, который приводил в движение всё, что попадало в него.

С помощью этого метода я могу контролировать, когда начинается разрушение и сколько времени это займет. В конце концов я разделил дом на 11 частей и создал для них 2 имитации, один для крыши, а другой для остальной части дома.

Тогда я выпускал пыль и частицы от изломов дома в зависимости от скорости.

Для небоскреба я построил систему симуляции ткани для имитации деформации металлической конструкции, а также другие системы с частицами, которые позволяют мне снять окна с силой ветра. Я также добавил случайных обломков и дыма, чтобы улучшить сцену.
Я использую NukeX для создания и управления 2,5D среды и Adobe After Effects для последних штрихов.

Жидкости

Я также люблю делать жидкости в Houdini. Для моего проекта руки, вместо симуляции жидкости, я использовал милионы частиц, которые  принимают форму дыма, которые были созданы ранее.

Для проекта «Candy Bar» я использовал жидкость с атрибутом вязкости, которая контролируется боксом. Та часть, которая находится внутри бокса имеет меньшую вязкость.

У меня была проблема, когда я делал симуляцию для шоколада и карамели вместе, это занимало слишком много времени и выглядело не слишком красиво.

Я использовал Lightwave, Substance Painter и Photoshop, чтобы сделать конфету, и использовал только ручные текстуры, так как модель пришла была взята из стандартной библиотеки.

Чтобы сделать карамель, нужно настроить параметры refraction, specular и glossiness. Для руки мне пришлось использовать SSS (подповерхностного рассеивания) для имитации кожи и мышечных слоев.

Процедурный метод моделинга

С помощью нескольких параметров, вы можете получить множество эффектов с различной геометрией. Это очень универсальный способ работы с 3D. Вы можете заменить геометрию и он все еще работает. Вы экономите много времени, а также вы можете экспериментировать с кучей инструментов и сценариев.

Но в общих чертах моделирование в Houdini остается довольно грубым. Хотя в последних версиях ситуация улучшилась.

Я более комфортно могу строить хороший пайплайн и 3D-моделирования изначальных мешей в других программах.

Читайте в нашей предыдущей статье Making of Warcraft: The Beginning

Хотите знать больше? Приходите на наши курсы 3D-моделирования, скульптинга, композитинга и анимации.

Журналист: Simply_Better

ИСТОЧНИК

Источник: https://3dpapa.ru/houdini-for-modeling-and-simulation/

Houdini: 3D Artist

Первый курс в линейке обучения специальности 3D Artist направлен на изучение инструментария программы Houdini, освоение ключевых аспектов работы 3D artist-а и прохождение ряда практических тренингов. На курсе даются базовые знания по всем основным моментам 3D производства, но при этом больше внимания уделено наиболее важным аспектам применения Houdini при создании VFX.

Следуя непрерывно меняющимся требованиям индустрии, мы постоянно обновляем и дорабатываем программу.

Это традиционно сильная сторона Houdini, которая постоянно находит применение в производстве сложнейших современных эффектов.

Шейдинг / Лайтинг / Рендер — самые востребованные процессы в 3D производстве.

В пайплайнах многих Российских и зарубежных студий Houdini используется как основной инструмент финального рендеринга.

Мощный встроенный рендер движок Mantra, а также хорошая интеграция с известными сторонними технологиями, такими как RenderMan, Arnold и другими, делают Houdini сильным игроком на этом поле.

Другая мощная сторона Houdini — динамика. Процедурная идеология Houdini позволяет строить и эффективно контролировать сложные динамические сетапы. Множество студий используют Houdini для создания эффектов связанных с дымом, огнем, водой, различными разрушениями.

На курсе будут использоваться материалы из реальных кино-проектов. На основе шотов из этих проектов слушатели курса смогут провести производственные работы, для усвоения и применения теоретического материала.

.

Знакомство с индустрией и местом 3D Artist-а в ней. Специализации. Применение гудини в VFX производстве. Сильные и слабые стороны пакета.

Блок 1

Архитектура Houdini. Контексты. Геометрический контекст. Устройство геометрии в Houdini. Типы геометрии, атрибуты и инструменты работы с ними. Процедурный подход в создании геометрии.

Блок 2

Процедурный подход в Houdini. Основы процедурализма. Инструментарий. Циклы и вариативность. Создание и анимация большого количества геометрии на основе общих правил.

Блок 3

Рендеринг в Mantra. Общее знакомство с архитектурой Mantra. Lighting. Типы источников света и области их применения. Шейдинг в Mantra. Типы шейдеров. Шейдеры для Physical Based методов. Сложные шейдинговые сетапы, вывод дополнительных данных для композитинга.

Блок 4

Риг и Анимация в Houdini. Сетап анимационного рига. Использование готовых персонажных авто-ригов. Скиннинг. Прочие технологии для получения вторичной анимации. ЧОП контекст. Кеширование и работа с внешними анимационными данными. Процедурные анимационные технологии.

Блок 5

Динамика партиклов. Области применения POPs vs DOPs. Разбор примеров ускорения динамических задач за счет применения партиклов. Инстансинг и построение сложных систем управления геометрией.

Блок 6

Динамика твердых тел. Основы создания cg-разрушений. Подготовка геометрии к разрушению. Fracturing. Построение Constraint-Network. Подходы к организации симуляций масштабных разрушений.

Блок 7

Газовая динамика. CG-пиротехника, дымы, взрывы, огонь. Волюметрические данные. Методы работы с волюметриками. OpenVDB представление. Флюидные симуляции. Солверы и микросолверы. Данные и поля во флюидной динамике. Кеширование результатов. Рендер волюметриков.

Блок 8

Динамика жидкостей. FLIP-солвер. Особенности построения симуляций жидкостей. Создание сложной жидкостной системы — волны, брызги, пена. Рендер жидкостей.

Занятия проходят по воскресеньям, три раза в месяц. Длительность каждого занятия составляет от 2.5 до 3.5 часов.

запись каждого занятия предоставляется слушателям в качестве конспекта.

Предварительное время начала каждого занятия — 10 часов.

Минимально допустимая скорость подключения к интернету у слушателей курса 512kb/s.

Дата запуска курса: 14 сентября, 2019

Запись на курс: открыта

ЗАПИСАТЬСЯ НА КУРС

Выложен и доступен для самостоятельного изучения урок о программировании на VEX в Houdini.

Урок состоит из трех частей, каждая из которых дает материал по нарастающей сложности.

На примерах от простого к сложному рассматриваются преимущества работы с VEX в коде и дается сравнение с нодовым конструированием VEX операторов.

Работы слушателей

Источник: https://online-vfx.ru/course-and-masters/82-houdini-3d-artist

Шахматный движок Houdini: краткий обзор программы

День добрый, дорогой друг!

О лидерах в компьютерных шахматах мы уже говорили. Стокфиш, Комодо, теперь появилось новое чудо техники Альфа Зеро. Сегодня в фокусе нашего внимания ближайший преследователь лидеров: Шахматный движок Houdini.

Более того, буквально намендни, в  декабре этого года Гудини версии 6.03 переиграл в матче Komodo и был признан новым чемпионом  TCEC, неофициальном первенстве мира среди движков. Счет матча 53:47.

Так что, в стане лидеров конкуренция возрастает. И это есть хорошо.

Робер «загорелся» интересом к шахматным программам еще в 80-х годах. Благодаря таланту и упорству ему удалось создать по истине уникальный продукт.

Год рождения Гудини  — май 2010 года. Движок быстро снискал интерес благодаря убедительным результатам и оригинальной манере игры. Движок практически сразу вышел в лидеры в различных рейтингах, обогнав бывшую в то время во главе списка Rybka .

В начале 2011 года версия движка Houdini 1.5a обыграл Рыбку 23½ на 16½ и был признан лучшей шахматоной программой в начале 2011 года. Через пару месяцев матч-реванш с Rybka и снова успех за Houdini 22:18.

В 2016 году появилась на свет Гудини  версии 5. По оценкам экспертов, в «пятерке» усилена оценочная составляющая (большая глубина оценки)

В сентябре 17 года появилась  версия №6. По словам автора, улучшены почти все характеристики и сила движка выросла примерно на 60 пунктов ЭЛО.

Поначалу Гудини был некоммерческим начинанием. Ранние версии распространялись бесплатно. Это можно сделать и сейчас на сайте разработчиков до версии движка 1.5 включительно. Следующие версии движка уже заявляются как платные.

Особенности стиля

 «На вопрос «Если бы Вы должны были выбрать одного игрока представлять планету Земля в шахматном матче против инопланетян, то кто это был бы из действующих шахматистов?» гроссмейстер Пётр Свидлер, 7-кратный чемпион России, ответил коротко: «Houdini»

Особенность Houdini – удачное сочетание  сильной  позиционной оценки с лучшим алгоритмом поиска.

По словам автора, название Гудини был выбран из — за позиционного стиля движка, его упорству в защите и находчивости.

И самое главное – Houdini способен делать выбор! Он сразу отсекает заведомо невыгодные ходы и фокусируется только на лучших. Можно сказать,  движок обладает интуицией. Отсюда репутация Гудини, как непревзойденного блицора.

В какую силу играет движок?

движков по одной из авторитетных версий выглядит так:

ELO 3383  в особых рекомендациях не нуждается. Полагаю, разница в рейтинге с сильнейшим «живым» шахматистом  Магнусом Карлсеном (2834) в 550 пунктов, говорит сама за себя.

Это примерно столько же, сколько разница между мной и тем же Карлсеном.

Очевидно, что с  рейтингом 3383  играет последняя версия движка. Однако и предыдущие версии не лыком шиты. Тягаться с такими движками, как Гудини в практической игре на результат , — дело не слишком благодарное.

Другое дело, когда движки бьются между собой. Вот пример:

Где можно скачать?

На официальном сайте можно приобрести все последние версии движка, включая Houdini 6 Standard и Houdini 6 Pro

Есть также возможность скачать Гудини 4 по этому адресу. Сам не скачивал, врать не буду. Но ресурс вполне адекватный.

За шахматную силу Гудини 4 можно не беспокоиться.

По мнению специалистов, Гудини 4 теперь оценивает большее число позиций за меньшее время, чем другие движки и более ранние версии программы. Имеется режим обучения и  поддержка шахмат Фишера.

Как использовать?

Как и большинство шахматные UCI движков, Гудини не имеет графического  интерфейса пользователя. Посему наличие последнего является непременным условием для запуска движка.

В качестве пользовательского интерфейса можно использовать GUI Aquarium,  Fritz GUI. Оба варианта рекомендуются разработчиками.

Также, по отзывам пользователей,  вполне неплохо подходят такие пользовательские интерфейсы, как, Arena, Winboard. Ну и конечно же ChessBase.

Шахматный клуб Live » высказался так:

Согласитесь, весьма лестная характеристика для «железа». Кстати, сближение способов мышления человека и машины – одна из особенностей сегодняшнего дня. Яркий пример – последний фурор в компьютерных шахматах. Который навел новый «идол» — нейтронная сеть Альфа Зеро.

Эта история еще не до конца известна в деталях, но тенденция «очеловечивания» железа, что называется, — налицо. И Houdini в первых рядах. Как ныне говорят – «в тренде».

Благодарю за интерес к статье.

Если вы нашли ее полезной, сделайте следующее:

• Поделитесь с друзьями, нажав на кнопки социальных сетей.

Источник: https://chessmatenok.ru/shahmatnyj-dvizhok-houdini/