细节炸裂！看小姐姐如何用Houdini模拟超真实飓风掀屋顶特效

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一提及Houdini估计很多人都会被吓退，因为学习门槛相对于其他软件高出很多，想要用它做出牛逼的效果，没个三年五载的是搞不定的，但有的狠人却是越难越有挑战欲望，而且学的还非常好。今天我们介绍的这位小姐姐就是如此。

JJ Sun是一名FX艺术家，毕业于Lost Boys School of Visual Effects，将于3月进入工业光魔开始职业生涯。

JJ Sun大学学习的是金融和会计，毕业后做了几年金融分析师，但是她对艺术一直非常的热爱。于是为了进入这个行业，她在晚上和周末上艺术学校，历练美术、插画、人物设计和景观概念艺术方面的技能。功夫不负有心人，终于成为了一名全职艺术家，在过渡到技术艺术和视效之前她做一些插画，设计和绘画的外包。

JJ Sun

今天这个教程里，JJ Sun详细的介绍了她在制作下面视频项目时的过程和方法，非常的仔细，可以说是保姆级教程。下面小编翻译整理出来，供大家学习。

飓风模拟是我在学校学习模块RBD（刚体动力学）部分的重点项目。项目的主要目标是在六周时间内尽可能准确地根据真实的飓风场景重建场景。我使用了5级飓风迈克尔袭击巴拿马城海滩的龙卷风跟踪的镜头作为参考。我的重点不是创造一个电影镜头，而是磨练我们对细节的关注和创造真实模拟的能力。

为了在所有元素上创建一个连贯的风暴效果，我大量使用了参考文献。我关注了碎片的运动以及风和周围环境之间的相互作用，以确保模拟尽可能真实。我还探索了RBD子弹求解器、Vellum和PYRO之间的交互，这使我能够创建更动态、更无缝的模拟。

制作流程

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第一阶段：研究和规划

为了确保工作流程顺畅，我总是从研究和规划开始项目。包括创建工作计划，概述我项目的方法并估算时间表，我会定期修改。我发现它不仅有助于保持条理，而且在每周与我的主管进行的汇报中，它还可以作为我进度的快照。

随着项目的进展，我可能需要调整计划以应对任何变化。你可以在下面看到我的工作计划示例：

第1周参考分析、研究和规划

第2周建模和破碎

第3周RBD模拟

第4周Vellum模拟

第5周烟火模拟和测试渲染

第6周最终渲染

当我开始一个新项目时，我喜欢将参考镜头转换成图像序列，并将其用作我的3D相机中的背景。这种方法很容易将模拟与参考进行比较。

为了保持简单，我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，当我在进行飓风模拟时，将面向摄像头的部分弄断，因为这些部分是房子中唯一可见的部分。为了更好地了解最终结果，我使用简单的动画和相机设置创建一个快速预览，这样有助于我在实际制作之前想象拍摄的时间和整体外观。

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第二阶段：建模和破碎

用于破坏的资产通常是定制的，因为对模型有特定的要求，可以随时破碎。例如，每个块都必须具有正确的名称属性，并且需要确保几何体是封闭的（不透水的），并且没有打开的孔、错误的法线或未使用的点等。

1.将用户输入数据存储在主控制器节点中

我收集了所有我能想到的关键测量数据，就好像我在建造一座真正的房子。为了保持程序性，我希望将所有用户输入数据（如长度、宽度、壁厚等）链接到一个自定义主控制器节点。这样我可以在一个地方轻松地调整参数，而无需通过整个节点网。如果想以后把它做成房屋生成器，转换成HDA更容易。

Houdini网格上的一个单位相当于一米。所以我试着用Houdini单元的真实尺寸来设置房子。如果要创建物理上精确的模拟，这一点非常重要。

2.制作低分辨率块形状并与参考匹配

然后，我创建了一个低分辨率的大体形状，并将其放入参考背景中，以检查其是否匹配。低分辨率模型上的所有测量值都链接到主控制器。然后，使用低分辨率大形作为模板和布尔对象来构建房屋细节。

3.构造详细模型

我参考了各种房屋建设方案，且将其简化为拍摄所需的内容。

建立破坏模型最重要的是“名称”。我在每个组后面使用了Assemble节点，为每个工件指定了正确的名称。

为了让RBD子弹解算器工作，我需要确保将要模拟的那些片段之间没有交集。以下是防止交叉的一些有用提示：

当制作RBD模型时，Matchsize节点非常有用，因为我可以指定每一块的对齐方式，并且总是在每一块之间留出0.001间隙，以确保没有重叠。

我还使用 Intersection Analysis节点帮助检查交点，并使用Group节点检查未共享的边，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，下一步就是破裂需要断裂的零件。

由于只能看到屋顶和面向相机的部分，我首先将不需要破碎的部分分离出来，简化我的工作流程。然后，我将每个命名的组分开，在将它们打包之前将它们单独拆分。

对于断裂，我使用了自定义断裂工具和RBD材质断裂节点。然后，我通过移除小块和内部碎片来优化断裂物体。

为了使破坏更有趣，我把一些树干捆在一起，这样它们就不会同时断裂。通过使用分类方法，我可以指定弱、中和强粘合约束，这些约束将在不同级别的冲击折断。例如，当风第一次将屋顶刮下时，只有边缘的小块脱落，整个屋顶仍处于粘性状态，直到与背景房屋碰撞。

最后，我运行了一个快速模拟，确保进入下一阶段之前一切都正常工作。

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第三阶段：多段RBD模拟

要将复杂的破坏性镜头分解为多个段，以下是我的步骤：

确定哪些材料没有相互作用，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。

将镜头拆解分为可管理的段，并分别处理每个段。

在进入下一段之前，彻底测试每个段。

一旦所有段都完成了，就在最后一个镜头中把它们放在一起。

通过使用多段模拟，可以避免用复杂的模拟压垮自己，且过程更易于管理。它也会让我在每个阶段对艺术方向有更多的控制。

例如，假设你拍摄一个建筑物正在倒塌的场景，其中涉及多种类型的材料，有玻璃、混凝土和钢。可以将其分解为多个阶段，而不是一次尝试模拟所有内容。首先，模拟混凝土和钢一起倒塌，因为它们在结构上更相关。然后，可以模拟玻璃破碎和掉落到地面。最后，可以将所有元素合在一起，并模拟玻璃、混凝土和钢之间的相互作用。

在我的Hurricane项目中，屋顶、阁楼板和粉色隔热层都可以单独模拟，因为它们之间有不同的交互作用。通过将其分解为多个段并分别模拟每个组件，能够更好地管理模拟的复杂性，并获得期望的结果。

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第四阶段：环境暴风特效

场景中的大部分风暴效果都是通过对屋顶布、电缆、棕榈树和草等环境元素应用动态来创建的。我在Houdini中使用Vellum Solver来模拟以上这些。风力是使用DOP网络内的pop force节点创建的。虽然设置Vellum模拟涉及很多细节，但在这里讨论可能太长了，所以如果你有兴趣学到更多关于该主题的信息，请通知我。

在最后一步中，我向场景中添加了大气灰尘和体积。为了实现这一点，我创建了一个自定义速度场，并使用稀疏解算器运行了一个pyro模拟。这帮助我实现了场景中灰尘和烟雾的逼真外观，并增加了整体氛围的深度。

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第五阶段：使用USD管线在Houdini Solaris中进行最终渲染

我的最终渲染是在Houdini Solaris LOP网络中完成的。我将所有静态元素转换为USD，并将它们直接引用到Solaris中，使用SOP导入所有vellum和volume元素。设置了灯光和相机，并使用Houdini自带的Karma渲染器渲染出AOV过程。直接在Solaris LOP网络中对所有RBD动态元素使用了点实例化。使用实例化器方法，我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于静态RBD断裂块，这大大缩短了渲染时间。然后，在Nuke中进行最后的润色，制作轻微的颜色校正和相机抖动。

技巧和窍门

■如果你要设置类似的模拟，请记住以下提示：

■研究和分析参考素材，以更好地理解需要创建的主要元素。

■创建一个项目计划，将模拟分解为可管理的组件。

■花时间为每个断裂件准备一个具有唯一“名称”属性的好模型会使模拟过程更加顺利。

■在细节分层之前，专注于获得大动作。

■首先进行硬表面破坏，然后进行柔体模拟。

■始终牢记最终图像，将时间集中在最重要的事情上。

■使用点实例化来存储点上的位置、旋转和速度数据，并在渲染时将其应用于静态RBD 断裂块，可显著缩短渲染时间。

■请记住，制作工作流程可能是迭代的，在最终镜头获得批准之前要进行多轮优化、渲染和反馈。

初学者资源

虽然像Lost Boys School视效的FXTD课程由经验丰富的导师参与，是学习Houdini的最佳方式，但不适合所有人。幸运的是，有很多在线资源可以学习Houdini。以下是我最喜欢的一些资源：

SideFX文档：学习新节点的最快方法是单击Houdini上的帮助图标并阅读文档。

SideFX教程：Rohan Dalvi在SideFX网站上系列，涵盖了基础知识并提供了帮助我入门的有用功能。

SideFX Content Library：内容库包含许多示例文件，包括其新pyro演示（如原子弹和火焰）的所有.hip文件。

CGwiki：Matt Estela很好地解释了概念，并在演示中提供了非常有用的gif，你可以下载他的.hip文件来查看他的设置。“VEX的喜悦”可能是VEX的最佳介绍。

Entagma：Moritz和Manuel为初学者和高级Houdini用户提供了大量内容。他们专注于初学者的内容，包括Vellum 101和粒子系列是我的最爱。

其他伟大的Houdini在线内容创作者，如Rebeway、Adrien Lambert、John Kunz、Junichiro Horikawa、Paul Esteves、Keith Kamholz等。我非常感谢他们为科技艺术社区做出的贡献！

请随时在LinkedIn或Instagram上与我联系以获取进一步反馈。感谢您的阅读！

OK，以上就是小姐姐详细的制作过程了，可以看得出非常用心的在写一篇教程，恐怕你学不会，这小编也希望对大家有所帮助。好了，今天内容就这些，明天继续干货。

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