Houdini學習總動員

前言

　　SideEffects是好萊塢頂級視覺特效研發(fā)軟件公司，它的主導產品Houdini已經應用到250多部電影中，最新獲得視覺特效奧斯卡獎的ll部電影中有9部都是用Houdini制作的。該公司總部設在多倫多，已經兩次獲得奧斯卡科技成果獎?！　oudini作為一款極度靈活的高端特效軟件，在好萊塢的電影大片中可謂是大顯身手，一些極富挑戰(zhàn)性的鏡頭大都是借助：Houdini的強大功能完成的。幾乎每年都會有幾十部超級大片的電影使用Houdini去完成一些高難度的超炫特效鏡頭。該軟件的研發(fā)工作已經經歷了17年之久，制作過5000多個特效鏡頭，是一款完備的集成3D特效工具，支持完全自定義解決方案?！　∮蒆oudini參與制作過的電影大片有很多，我們所熟知的比如2009年的最新大片有：《2012》、《變形金剛2》、《阿凡達》等。以前制作過的著名大片有《指環(huán)王》系列、《蜘蛛俠》系列、《哈里波特》系列、《終結者》系列、《納尼亞傳奇》、《超人歸來》、《最終幻想》等不勝枚舉。　　Houdini最大的優(yōu)勢是絕對的創(chuàng)作自由，這一點是由它的體系結構所決定的，它是目前為止最底層的三維動畫軟件，所謂底層是指在Houdini系統(tǒng)里面，提供的都是一些最基本-的三維動畫創(chuàng)作工具，很少存在為實現(xiàn)某個效果而高度集成的制作工具。如果你是一個lIoudini初級用戶，你會覺得它似乎少了很多內容，而給你留下的只是一些眼花繚亂的節(jié)點工具，其實正是因為這些“散碎工具”才造就了Houdini無與倫比的威力。這與以往的制作思維有些區(qū)別，它需要制作人員有更底層的制作思維，只有這樣才能將Houdini的潛能發(fā)揮出來。這就好比蓋房子，如果蓋房的元件都是一些制作好的模具，雖然搭建速度會比較快，但房屋外觀會千篇一律，沒有豐富的結構變化，如果提供的是一些沙子、石子、鋼筋、水泥、磚、木材、水等最基本的原料，可想而知，那一定會做成千變萬化、各式各樣的房屋，甚至這些原料的功效已經超出了蓋房子的范疇，究竟能用這些原料建造出哪些新鮮事物，這就要看我們自己的個人修為了。因此，即便是Maya這樣的動畫系統(tǒng)，較之Houdini恐怕也要相形見絀了?！?Houdini是一款非常錯綜復雜、極度靈活的三維動畫軟件包，它解決問題的方法非常適合于制作視覺特效的技術導演，以及那些希望最大限度地對軟件工具進行控制的人們。這有時意味著需要使用者自己組裝工具、對工具進行一些預設置，才能使這些工具像其他軟件中的工具架按鈕那樣進行操作。Houdini中包括了SideEffects公司自己開發(fā)的光線追蹤渲染器Mantra，同時也具有完善的與Renderman渲染器的接口，它的vEX材質模型（Shader）與Renderman渲染器和Mantra渲染器相互兼容，所以當需要使用光線追蹤算法渲染一些特殊的項目時，可以非常方便地在Renderman渲染器和Mantra渲染器之間進行切換。

內容概要

Houdini是世界著名的3D特效軟件，在電影、電視等方面有著大量的應用。本書以Houdini 10．0最新版本為依托，全面、系統(tǒng)地介紹Houdini的動力學功能。動力學是Houdini的重點內容，本書詳細介紹了布料仿真模擬，碰撞，動力學節(jié)點網(wǎng)絡，各種仿真模擬和計算，粒子操作，粒子控制以及全部動力學節(jié)點的功能解釋等。本書配有3張DVD，12個小時的教學時長，1024×768高清畫質，語音講解。圖書和視頻教學內容互為補充，相得益彰，并且相互獨立。教學內容包括粒子行為、粒子替換、粒子渲染、粒子群組動畫，剛體操作、布料系統(tǒng)，線動力學、頭發(fā)模擬、柔體，流體技術等。　　本書是全面學習Houdini動力學功能不可多得的參考手冊，也可作為培訓教材或供業(yè)內用戶查閱使用。

作者簡介

　　張寶榮，總動員公司創(chuàng)始人，Mava專家。國內第一代三維動畫技術的研究者與教學者，曾擔任過多部電影、電視劇的特技導演，有豐富的行業(yè)技術經驗。曾任多家知名學府及培訓機構的技術總監(jiān)和教學總監(jiān)，具有豐富的三維動畫教學經驗。著有多部動畫技術專著，出版有《Mava總動員》系列大型多媒體教學軟件?！　涡滦溃琀oudini專家，Mava專家。從事三維動畫工作十多年，曾供職于多家知名動畫制作企業(yè)，任職技術總監(jiān)，并在多家高校及培訓機構任教，是一位技術全面而精湛的三維動畫專家。

書籍目錄

第1章 動力學 　1.1 關于Houdini動力學 　1.2 布料仿真模擬 　1.3 碰撞 　1.4 動力學節(jié)點網(wǎng)絡 　1.5 流體密度和距離場 　1.6 力 　1.7 粘合 　1.8 如何選擇流體仿真模擬類型 　1.9 輸入輸出和緩存 　1.10 混合關鍵幀動畫和仿真模擬 　1.11 優(yōu)化仿真模擬 　1.12 粒子仿真模擬 　1.13 RBD仿真模擬 　1.14 關系 　1.15 波紋仿真模擬 　1.16 解算 　1.17 將仿真模擬數(shù)據(jù)町視化 　1.18 線仿真模擬 第2章 粒子 　2.1 簡單粒子體系(粒子SOP) 　2.2 發(fā)射 　2.3 經過網(wǎng)絡的粒子數(shù)據(jù)流 　2.4 施力 　2.5 對曲面做出反應 　2.6 限制粒子速度 　2.7 吸引或排斥粒子 　2.8 Follow一個或多個引導 　2.9 給中心點設置軌道 　2.10 導出到模型 　2.11 對events做出反應 　2.12 如何使用組控制粒子模擬 　2.13 故障解決 　2.14 Instance和渲染 　2.15 透明sprites 　2.16 檢查屬性 　2.17 從幾何圖形上轉移屬性 　2.18 手動設置屬性 　2.19 使用幾何圖形 　2.20 粒子提醒與技巧 　2.21 矢量和分向量定義 　2.22 將力矩可視化 第3章 動力學節(jié)點(一) 　3.1 Gas Field to Particle 　3.2 Gas Geometry To SDF 　3.3 Gas Particle To Field 　3.4 Gas Particle To SDF 　3.5 Gas Sand Forces 　3.6 Instanced Object 　3.7 ODE Solver 　3.8 ODE Configure Object 　3.9 POP對象 　3.10 POP Solver 　3.11 POP Shape Match 　3.12 Pump Relationship 　3.13 Pyro Solver 　3.14 RBD Pin Constraint 　3.15 RBD Spring Constraint 　3.16 RBD點對象 　3.17 RBD Fractured Object 　3.18 RBD Object 　3.19 RBD Hinge Constraint 　3.20 RBD Keyframe Active 　3.21 RBD Angular Spring Constraint 　3.22 RBD 解算器 　3.23 RBD Visualization 第4章 動力學節(jié)點(二) 　4.1 RBD Configure Object 　4.2 RBD 角度約束 　4.3 RBD Glue Object 　4.4 RBD State 　4.5 RBD Auto Freeze 　4.6 Sand Object 　4.7 Sand Solver 　4.8 Sand Configure Object 　4.9 SBD Pin Constraint 　4.10 SBD Spring Constraint 　4.11 Scalar Field 　4.12 SOP Geometry 　4.13 SOP Solver 　4.14 Vector Field 　4.15 Gas Up Res 　4.16 VOP Force 　4.17 Scalar Field 　4.18 Scalar Field Visualization 　4.19 波紋對象 　4.20 波紋解算器 　4.21 Ripple Configure Object 　4.22 Thin Plate/Thin Plate Collider 第5章 動力學節(jié)點 (三) 　5.1 Cloth/Cloth Collider 　5.2 Cloth Material 　5.3 Cloth Object 　5.4 布料縫合約束 　5.5 Cloth Solver 　5.6 Cloth Visualization 　5.7 Cloth Configure Object 　5.8 Cloth/Volume Collider 　5.9 Cloth Physical Parameters 　5.10 Reference Frame Force 　5.11 Field Force 　5.12 Magnet Force 　5.13 SubNetwork 　5.14 Spring Constraint Relationship 　5.15 Ground Plane 　5.16 Terrain Object 　5.17 Point Force 　5.18 Point Collider 　5.19 OBJ Position 　5.20 Multiple Solver 　5.21 Partition 　5.22 Split Object Stream 　5.23 分組 　5.24 Group Relationship 第6章 動力學節(jié)點(四) 　6.1 風力 　6.2 Fan Force 　6.3 Copy Objects 　6.4 Copy Object Information 　6.5 復制數(shù)據(jù) 　6.6 Copy Data Solver 　6.7 RBD Solver 　6.8 Blend Solver 　6.9 Blend Factor 　6.10 Active Value 　6.11 Geometry Copy 　6.12 Merge 　6.13 Script Solver 　6.14 Static Solver 　6.15 Static Object 　6.16 Matrix Field 　6.17 Matrix Field Visualization 　6.18 Uniform Force 　6.19 空對象 　6.20 Empty Relationship 　6.21 Empty Data 　6.22 Null 第7章 動力學節(jié)點(五) 　7.1 Particle Fluid Object 　7.2 Particle Fluid Emitter 　7.3 粒子流體解算器 　7.4 Particle Fluid Configure Object 　7.6 Link to Source Object 　7.7 Fluid Object 　7.8 Fluid Solver 　7.9 流體力 　7.10 Fluid Configure Object 　7.11 Anchor: Object Point Id Position 　7.12 Anchor: Object Point Id Rotation 　7.13 Anchor: Object Point Group Rotation 　7.14 Anchor: Object Point Group Position 　7.15 Anchor: Object Point Number Position 　7.16 Anchor: Object Point Number Rotation 　7.17 Anchor: Object Primitive Position 　7.18 Anchor: Object Space Rotation 　7.19 Anchor: Object Space Position 　7.20 Anchor: World Space Position 　7.21 Anchor: World Space Rotation 　7.22 Anchor: Align Axis 　7.23 Gas Embed Fluid 第8章 動力學節(jié)點(六) 　8.1 Collider Label 　8.2 Collide Relationship 　8.3 Gas DSD 　8.4 Gas DSD Solver 　8.5 Gas DSD Configure Object 　8.6 Gas Lookup 　8.7 Gas SPH Force 　8.8 Gas SPH Density 　8.9 Gas Correct By Markers 　8.10 Volume Vop 　8.11 Gas Elasticity 　8.12 Gas Adjust Elasticity 　8.13 Gas Adjust Coordinate System 　8.14 Gas Vortex Confinement 　8.15 Gas Feedback 　8.16 Gas Seed Markers 　8.17 Gas Seed Particles 　8.18 Gas Analysis 　8.19 Gas Buoyancy 　8.20 Gas Upres Object 　8.21 Gas Build Relationship Mask 　8.22 Gas Build Collision Mask 　8.23 Gas Calculate 第9章 動力學節(jié)點(七) 　9.1 Gas Compute Particle Attributes 　9.2 Gas Enforce Boundary 　9.3 Gas Intermittent Solve 　9.4 Gas Cross 　9.5 Gas Diffuse 　9.6 Gas Particle Forces 　9.7 Gas Particle Pressure 　9.8 Gas Particle Move To Iso 　9.9 Gas Blur 　9.10 Gas Match Field 　9.11 Gas Advect 　9.12 Gas Surface Snap 　9.13 Gas Surface Tension 　9.14 Gas Combustion 　9.15 Gas Burn Geometry Objects 　9.16 Gas Burn Geometry 　9.17 Gas Velocity Stretch 　9.18 Gas Reduce 　9.19 Gas Fetch Fields to Embed 　9.20 Gas Volume Ramp 　9.21 Gas Project Non Divergent 　9.22 Gas Extrapolate 　9.23 Gas External Forces 第10章 動力學節(jié)點(八) 　10.1 Gas Net Field Border Exchange 　10.2 Gas Net Slice Exchange 　10.3 Gas Net Slice Balance 　10.4 Gas Net Fetch Data 　10.5 Gas Vorticle Geometry 　10.6 Gas Vorticle Forces 　10.7 Gas Vorticle Recycle 　10.8 Gas Dissipate 　10.9 Gas Rest 　10.10 Gas Feather Field 　10.11 Gas Strain Forces 　10.12 Gas Strain Integrate 　10.13 Gas Integrator 　10.14 Gas Reinitialize SDF 　10.15 Gas Resize Field 　10.16 Gas Resize Fluid 　10.17 Sphere Edge Tree 　10.18 Sphere Point Tree 　10.19 Container 　10.20 Delete 　10.21 Vector Field 　10.22 Vector Field Visualization 　10.23 Two State Constraint Relationship 第11章 動力學節(jié)點(九) 　11.1 Velocity Impulse Force 　11.2 Index Field 　11.3 Index Field Visualization 　11.4 Fetch Data 　11.5 Volumetric Representation- 　11.6 Volume/Volume Collider 　11.7 Impulse Force 　11.8 Net Fetch Data 　11.9 Position 　11.10 Position From Point 　11.11 File 　11.12 File Data 　11.13 Vortex Force 　11.14 No Collider 　11.15 No Constraint Relationship 　11.16 Physical Parameters 　11.17 Wire Elasticity 　11.18 Wire Object 　11.19 Wire Solver 　11.20 Wire Visualization 　11.21 Wire Configure Object 　11.22 Wire Plasticity 　11.23 Wire Physical Parameters 　11.24 Wire Angular Spring Constraint 　11.25 Wire Angular Constraint 　11.26 Wire Glue Constraint 　11.27 Wire/Volume Collider 第12章 動力學節(jié)點(十) 　12.1 Modify Data 　12.2 Rendering Parameters 　12.3 Rendering Parameters Volatile 　12.4 Smoke Object 　12.5 Smoke Solver 　12.6 Smoke Configure Object 　12.7 Slice by Plane 　12.8 Slice Along Line 　12.9 Squishy Object 　12.10 Apply Relationship 　12.11 Apply Data 　12.12 Affector 　12.13 Hard Constraint Relationship 　12.14 Constraint 　12.15 Constraint Relationship. 　12.16 Motion 　12.17 Noise Field 　12.18 Mask Field 　12.19 Gravity Force 　12.20 Switch Value 　12.21 Switch Solver 　12.22 Switch 　12.23 Gas Wavelets 　12.24 Drag Force

章節(jié)摘錄

　　用戶可以使用工具架上的工具來創(chuàng)建復雜的仿真模擬，而不需要進入仿真模擬網(wǎng)絡。但是，如果用戶想要根據(jù)自己的習慣改變所仿真模擬的行為，加快仿真模擬速度或創(chuàng)建新的行為就必須明白Houdini的動力學系統(tǒng)是如何工作的?！　?.1.2對象數(shù)據(jù)和解算器　　仿真模擬包括對象和數(shù)據(jù)。對象只是數(shù)據(jù)的存放處，當用戶在場景中看到對象時，例如RBD球，是因為Houdini根據(jù)慣例在瀏覽器和渲染器中繪制的對象的幾何圖形數(shù)據(jù)已經連接到了場景上?！　≡谀撤N意義上，連接到對象上的數(shù)據(jù)是任意的。數(shù)據(jù)名稱和數(shù)據(jù)內容都沒有限制，但是只有某些名稱和類型的數(shù)據(jù)對于解算器來說是有意義的。　　解算器計算被仿真的對象（如RBD對象、線、布曲面和液體等）如何運動。解算器查看連接到對象上的數(shù)據(jù)（也可能會將一些數(shù)據(jù)連接到它們自己身上），然后使用這些數(shù)據(jù)來實現(xiàn)仿真，更多信息見解算部分?！　‘斢脩粼诠ぞ呒苌蟿?chuàng)建了一個仿真對象時，Houdini會創(chuàng)建一個更高級別的對象，如RBD對象，用戶可以進入RBD對象節(jié)點查看它是一個真正的空對象，并且連接有RBD解算器在仿真時所需要的正確數(shù)據(jù)，如圖1.1所示?！。ㄔS多動力學節(jié)點都是這樣執(zhí)行的，如數(shù)字資源中，封裝末端網(wǎng)絡的高級別節(jié)點只是將數(shù)據(jù)連接到對象上供解算器解算。）　　解算器將使用它所知道的數(shù)據(jù)，忽略它不知道的數(shù)據(jù)。所以，用戶可以將有用的數(shù)據(jù)（如標量數(shù)據(jù)）或者任何任意命名的數(shù)據(jù)，連接到另一個RBD對象的解算器上，RBD解算器會將它們忽略。

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　　12小時高清視頻教程素材及工程文件。　　總動員公司CG技術培訓中心為滿足電影、電視、游戲等企業(yè)需求，專攻最前沿的軟件和技術，為廣大CG學習者能獲得第一就業(yè)機會提供便利條件。通過世界最項級的課程學習，對最新前沿技術發(fā)展的了解和認識，加之專家的專業(yè)指導，使每一個學習者都能成為高端的專業(yè)技術人才。

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