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Houdini 竜巻シミュレーション

Houdiniを使って竜巻を作ってみた。
冬休みの自由になる時間をほぼ全部つぎこんだ。
結果、時間はかかったが今回色々と勉強になった。

Houdini tornade test ver01 from shuichi sakuma on Vimeo.

シミュレーションの規模が大きくなると
8コアでもCPUパワーが全然足りなくなる。
作業中のメモリ使用量は30GB近く。
これはネットワークのポイントポイントで
メモリキャッシュをとっているため。

ただ、8コアのPCの場合はレンダリングを回しながら
ｗordで教科書の原稿も書けるので色々助かる。

調べると個人ではXeonを2個積んだ36コアのマシンまでは購入できるみたいだが
価格帯が昔のシリコングラフィックスのレベルなので購入はとても無理（笑）

宝くじが当たればな～

Houdini RBDをフィールドで動かす

リジッドボディをSOPで作成した竜巻フィールドで動かすテストを行った。

POP系のオペレータはDOP内のGeometry全般を制御するためのマイクロソルバ。
よってパックしたRBDもPOP Advect By Volumesで移流させることができる。
（Gas Advectでも可）

今回フィールドによってRBDの加速度、速度、位置を更新し
その動きの違いを確認してみた。

１．加速度の更新

update_force from shuichi sakuma on Vimeo.

２．速度の更新

update_velocity from shuichi sakuma on Vimeo.

３．位置の更新

update_position from shuichi sakuma on Vimeo.

POP Advect By Volumesは、SOPから直接フィールドを持ってくるとうまくいかない。
（理由は不明）
代わりにDOPオブジェクトのデータとしてフィールドセットし、それを使用した。

SOP Vector Fieldは以下の設定

１．SOPのボリュームにDOPのフィールドサイズを合わせる
２．ボリュームのパス
３．velociyの効果をフィールド内に留めたい時はConstantに設定
４．読み込むボリュームがvector型の場合は0,1,2に設定（１ボリューム＝１プリミティブ）
５．フィールドを毎フレームリフレッシュするためSet Alwaysに設定
６．データ名（わかりやすい名前にしておく）

Houdini 渦（vorticle）テスト

Houdiniの流体シミュレーションで重要になる
渦生成(vorticle)のテストを行ってみた。

Houdini vorticle test from shuichi sakuma on Vimeo.

最初にSOP内で渦の元となるポイントを作成する。
その際、渦の大きさ（@mag）、渦の影響範囲(@pscale)、渦の回転軸(@up)
アトリビュートをポイントに追加しておけば
DOP内でGas Vorticle Forces DOPがそれらのアトリビュートに従って、
渦を発生させるための力を作成しvelフィールドに足し合わせてくれる。

渦の巻き方は、各種パラメータによってかなり様相を変えるため
それなりのトライ＆エラーが必要そうだ。

Houdini スピンドル形状の煙

HoudiniのVDBを使ってスピンドル形状の煙を作ってみた。

Houdini spindle smoke test from shuichi sakuma on Vimeo.

以下流れ。

先導パーティクル（３個）から追従パーティクルをエミット

パーティクル位置に球体をコピー。
この時パーティクルのageアトリビュートを球体のポイントにトランスファーしておく。
ageはパーティクルの年齢（秒）

VDBボリューム化

ボリュームにVolume VOP SOPでノイズを加える

最後に元の球体のageアトリビュートをボリュームからポイントクラウドとして読み込み、
ageに応じてボリュームのdensityを徐々に薄くさせて完成

VDBボクセルは0.01間隔で作成した。
個人製作においても普通にボリュームデータが使える時代だと
改めて感じた。

Houdini Vex Editor

HoudiniでVEXを書く際、標準のVEXエディターが使いずらいと常に感じていた。

そんな時にフリーのエディタ（Houdini Vex Editor）の存在を知り
本日インストールしてみた。

フリーでこの機能は凄い。
これからのVEXコーディングが捗りそうだ。

Houdini VEX Editor v1.0.5 from paulwinex on Vimeo.

Houdini 群衆シミュレーション

Houdiniで群衆シミュレーションを作ってみた。

群衆機能はHoudiniの標準機能にも用意されているが
今回はPointWrangle SOPのVEXを使ってゼロから実装した。
よってDOPを経由せずにSOP内で完結できる。

群衆アルゴリズムには様々なものがあるが
今回実装したのは一番有名であろうレイノルズの整列、分離、結合、障害物回避の4つ。
障害物はサークルで近似している（画面中央）。
この手のものはポイントクラウドを使えば非常にエレガントにプログラムが書ける。
群集を構成するユニットは1600体いるが、アニメーション再生はほぼリアルタイムにできた。