Houdini FLIPのR＆D

ホワイトウォーターと飛沫パーティクルは自前のものを実装してみた。
今回、水中のホワイトウォーターにはなるべく粒子感が出ないように気をつけた。
ある程度はうまくいったので、今度は規模の大きなシーンでテストしてみたい。

Houdini19でクラウドシミュレーションを行ってみた。

Houdini18.5から追加されたAgent Pose From Rigノードを使用すると
KineFX側（SOP内リグ）からクラウドエージェントのモーションを制御することができる。
これを使って、クラウドを構成するロボットの40%に対して右手を上げるポース、
同じく40%に対して左手を上げるポーズを追加し、それぞれに赤と黄色の花を持たせてみた。
（残りの20%は両腕を下げた通常の歩きモーションとなっている）

今回Solaris内でKarmaでレンダリングしたが、クラウドのマテリアル設定と
モーションブラー設定で躓いたので、その解決方法を書いておく。
まず、SceneImportノードでは以下の設定をしておく。

これによって、Assign Materialノードでクラウドを構成するロボットの各パーツに対して
個別のマテリアル設定ができるようになった。

クラウドに限ってはObjectレベルでGeometryノードにVelocityBlurの設定を入れておいても
Karmaではモーションブラーがレンダリングされないため、Cacheノードを作って
LOPネットワークに挿入することで解決した。この方法は以下のスレッドを参考にした。
https://www.sidefx.com/forum/topic/71305/

また、レンダリングではLOP内でHoudini19から追加されたBackground Plateノードを使って
COP内で実写テンプレートと影を合成した。
https://www.sidefx.com/docs/houdini/nodes/lop/backgroundplate.html

Karmaによってビューポート内でモーションブラーや影つきで結果が確認できるようになったが、
快適に作業するためにはそれなりのCPUパワーが必要だと感じた。

Photoshop(v23)のニューラルフィルターが凄い。
今回簡単なテストを行ってみた。

１．OpenStreetMapで新宿の1ブロックをosmマップとして出力

２．osmマップをHoudiniに読み込んで建物を生成（Labs OSM ImportとLabs OSM Buildingsノードを使用）

３．AOモードでMantraでレンダリング（深度情報なし）

４．Photoshopに読み込みニューラルフィルターを適用（風景ミキサー1回、深度ぼかし1回）

５．完成

今回、Houdiniからレンダリングした画像は深度情報がない画像だったが
PhotoshopのニューラルフィルタのAIが深度情報を自動生成し、
ニューラルフィルターのぼかし、かすみ、ノイズなどをポスト処理として追加することができた。
ニューラルフィルタはレイヤー情報として保存される。

元画像をどのように作ればベストなのかがわからなかっため、
今回はAO（アンビエントオクルージョン）で出してみた。
今後、ユーザー側でもある程度ニューラルフィルタのコントロールができるようになれば
静止画ではかなり使っていける機能になりそうだ。

引続きHoudini VellumのR&D。

今回はVellumシミュレーションにコンストレイントによる回転アニメーションを加えてみた。
コンストレイントには通常のキーフレームが入るので、ドラゴンに対するコンストレイントを
通した手打ちの動きをVellumシミュレーションに反映させることが出来る。

槍の動きはVEXで全て制御し、ドラゴンの動きに合わせてタイミング調整した。
VEX制御だと動きの調整が簡単になるため、素早いトライ＆エラーが可能になる。

簡易版FEMとしてVellumを使ったサンプルを作ってみた。
このやり方はFEMと比較すると処理が早いため、1台のPCでも処理が十分回る。

今回はTet Conformノードを使ってドラゴンを四面体で構成しておき
それにVellumコンストレイント（Tetrahedral Stretch）を適用した。

さらに胴体部分に対してNULLに対するコンストレイントを作り、NULLを動かすことで
Vellum Solverでボディ全体の振動を発生させた。

以下はコンストレイントの強さによるボディ振動の違い。

Vellumにはいろいろな可能性がありそうだ。

HoudiniのVellum使って翼のアニメーションを作ってみた。

まずはAttributePaintでマスクを作成。赤はVellumで揺らすポイント、紫はベースメッシュに固定させるポイント。翼の骨付近のポイントはVellumで揺らさずにベースメッシュに追従するようにするため紫になっている。

次にGroupノードのバウンディングボックスを使って翼をグループ化。
これはこの後のBendデフォーマーのため。

Bendで翼のアニメーションづけ。sin関数を使って動かし、翼の可動領域はfit関数で調整。

60*fit(sin(15*@Frame),-1,1,-2,0.5)

その後、Vellum ConstraintsのプリセットClothとPin To Targetを使って
Vellumシミュレーションを行って翼の二次的な揺れアニメーションを設定。
以下はPin To Targetの設定項目。（Clothの方はデフォルトのまま）

実行結果。いい感じにシワができた。

最初Pin To TargetのTarget（ターゲット）って何？と思ったが、
VellumSolverのadvacedタブ内で設定してあった。
First Input、つまりVellumに刺す前の状態のメッシュということ。
（今回はBendでアニメーションした状態のメッシュ）

今回のモデルはフリーモデルを使用。

Houdiniで薔薇をモデリングしてみた。
ベースは以前作ったものがあったので、今回はそれを改良した。
以下はMantraでのレンダリング。SSS（サブサーフェイススキャッタリング）使用。

今回は最初に螺旋カーブを回転しながら複数コピーし、
その後はVEXを使って徐々に花びらの形に近づけていった。
花びらのカール具合はパラメーターから簡単にコントロールできるようにした。
また、枝分かれする葉の部分にはL-systemを使用した（すっかり忘れていたため自分の本で勉強）