先日作成した動画の中で、熊が川を遡上している際の
熊に付着した水滴表現についての補足。

基本はファーにポイントを付着させておき、
そこからPOP Networkの中でパーティクルを発生させている。
発生させたパーティクルにはパーティクルの年齢に比例して
タービュランスが大きくなるような力を加えている。

＜通常状態＞

＜水滴表現あり＞

先日Houdiniで作成した熊を使って、川の流体シミュレーションを行ってみた。

今回からはHoudini20を使用。
それに伴い流体シミュレーションのワークフローをFLIP SOPに全面移行した。

レンダリングにはKarma XPUを使用し、要素分けなしの一発レンダリング。
背景はHoudiniで全てモデリングした。

Houdini19.5から実装されたFLIP SOPによりFLIPのワークフローは完全に新しくなった。
SOP内で全て完結できるため、結論から言うとセットアップがかなり分かりやすくなっている。
SOP版のFLIP Solverの実装はDOP版のものとは異なるためパラメーターには若干の違いがある。

ソルバーにはAPICとFLIPと二つのアルゴリズムが用意されており、今回はFLIPを選択。
以下は二つのアルゴリズムを使った今回のシミュレーションの比較。

ホワイトウォーターの表現には標準のものに加えて、スプラッシュ用に自分で実装したものを追加した。標準のホワイトウォーターはボリュームシェーダで、自分で実装したものはSSSを調整したサーフェイスシェーダでレンダリングしている。

熊のファーもウェット用にグルーミングを少し修正している。
さらにファーのウェット用のシェーダを作り、ファーからの第二の飛沫もパーティクルで表現してみた。

飛沫が岩石に衝突した際の岩石のウェット表現はSOP内のAttributeTransferで実装した。

数年前にHoudiniで作った熊のファーを今回作り直してみた。
以前はMantraでレンダリングしていたが今回はKarma XPUを使用。

ファーのシミュレーションにはVellumを使用した。

ファーのグルーミングは再構築し、今回ほぼ作り直した。
最初はプロシージャルにグルーミングを行い、その後局所的にブラシで
グルーミングしていった。

ファーの根元から毛先にかけての色の変化を作るために
Karma用のカスタムシェーダも作った。

ファーに関してはKarma CPUもKarma XPUもレンダリング結果はほぼ同一の結果になった。
おそらくピクセルレベルでは数パーセント程度の差だと思われる。
レンダリング時間はThreadripper(32コア)+RTX 3090の組み合わせで
フルHDサイズで1フレーム90秒程度。
1フレームを数時間かけてレンダリングしていたMantra時代とは隔世の感がある。

しかしKarma XPUは異次元のスピードだな…
スピードを追い求めて以前みたいにRedshfitやV-Rayを購入する必要ないもんな～。
Karma XPUがクォリティ的に厳しい場合にはRenderman XPUを使えばいいわけだし。

今回ふと思ったが、数年前に自分で作ったシーンファイルを開いて
中身を振り返りながら作り直していく作業は
Houdiniのスキルを上げていく上で一番いい方法かもしれない。

現在のHoudiniではLabs Tree系ノードを使用すれば簡単にリアルな木が作れる。
基本的な木の形状を作成するためのノードネットワークは以下の通り。

1. Labs Tree Controller : 木の形状をコントロール
2. Labs Tree Trunk Genrator : 幹を作成
3. Labs Tree Branch Generator : 枝を作成（複数接続すると枝の世代が増える）
4. Labs Tree Leaf Generator : 葉のテクスチャーを貼るためのカードを作成
5. Labs Tree Simle Leaf : カードを葉のジオメトリに置き換え

パラメーターを変えながらWedgeを使って数種類のパターン形状を作成。

今回、木を使った様々なシーンを作ってみた。

①「カールじいさんの空飛ぶ家」をイメージ

② 紅葉

今後、木を作るためにL-Systemを使用することはもうないだろうな。

家猫エルのキャラクター作成プロジェクトその６

先日作成したクロスシミュレーションにファーを追加。

クロスもファーも猫のひげも、全てVellumによるダイナミクス計算によって駆動。

今回は以下のようにクロスとファーの干渉を避けるためにクロス内部に入るファーを
動的に削除するVEXを書いた。

レンダリング時間はフルHDサイズで、32コアのCPUで1フレーム40秒程度。

今回は以下のキャラクター作成の作業を
全てHoudini内でやってみた。

1. モデリング
2. リギング
3. キーフレームアニメーション（歩行サイクル）
4. 顔アニメーション（ブレンドシェイプ）
5. 二次的アニメーション（耳、尻尾）
6. FX（ファー、クロス、ひげ）
7. レンダリング

今回、実際に自分で手を動かしてキャラクターを作ってみて
キャラクターを作る大変さがよくわかった。
特にかわいい（と、自分が思う）キャラクターを作るのは大変すぎる…

家猫エルのキャラクター作成プロジェクトその５

今回はHoudiniのVellumを使って猫に衣服を着せてみた。
ワンピースとTシャツの２タイプを作成。
ワンピースにはEdgeCuspで首と裾の両端にスリットを入れ
ボタンもくっつけてみた。

クロスの素材（柔らかめか硬めか）はVellum ConstraintsのBend:Stiffnessパラメーターを
調整することで簡単に設定ができる。

衣服の場合、どのように衣服の初期状態を設定するかの問題がある。
今回はTスタンスからアニメーションの最初のフレームまで
コリジョンメッシュを変形させながら一回目のVellumシミュレーションを行い、
さらにそのシミュレーションの動きが落ち着いた最終フレームを
二回目のVellumシミュレーションの初期状態として使用してみた。

Vellumで衣服を作る場合には、Solverのサブステップには5以上は必要。

この猫プロジェクトはもう少し続きます。

先日、Houdiniで作成した猫にKineFXでリグを設定して歩行アニメーションを作ってみた。
作業には3週間ほどかかった。

目の瞬き、口の動きはブレンドシェイプで作成。
瞬きのタイミング制御はCHOP内でパルス波を作り、波の振幅を調整することで行った。

耳・尻尾のジョイントの動きはSecondary Motionノードを使って作成した。

今回のキャラクターの目はデフォルトで寄り目で、かつ完全な球体ではなかったため、
ジョイントで動かすのは難したかったので眼球の制御にはVEXを使った。

猫のひげの制御にはVellumを使用し、ダイナミクスで動かしてみた。

今回、Houdiniでこのようなキャラクターリグとアニメーションを作ってみたが、
リグはロジックの積み上げなので、キャラクターリグの作成にも
Houdiniのプロシージャルな使い方は向いていると感じた。

https://www.sidefx.com/houdini-hive/siggraph-2023/#xpu

8月のシーグラフでHoudini 20（主にレンダリング周り?）が公開されるらしい。

この記事で初めて知ったが、Karma XPUの開発者って元Weta Digitalの方で
Wetaの独自GPUレンダラーGazeboのリードプログラマーだったのね。
だからいきなりあのレンダリングスピードが達成できたわけか。

現在ベータ版なので、今度こそ製品版になると思うが
現在未実装な機能はほぼ網羅している感じなので
これは期待できそう。

Houdiniで作成する家猫エル　その３

今回はファーのダイナミクスのテストを行った。
シンプルな風を吹かせて、ファーの揺れ具合を確認。
毛のフワフワ感が出るように調整してみた。

ダイナミクス周りの大体のパラメーターは決定できたので
今後はリグを設定し、歩かせながらファーの揺れ具合を確認する予定。

先日Houdiniで作成した猫にファーを生成してみた。

今回はぬいぐるみのような質感を目指してグルーミング（毛の流れを作る作業）を行った。
Houdiniのノードベースのプロシージャルな手法は
グルーミングにも非常に役に立った。

レンダリングはKarmaXPUを使用。
ノルウェージャンのモフモフ感はいい感じに再現できたと思う。