Houdini配合Arnold制作大型复杂的植被流程研究

上传者：崔振乾
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上传时间：2015-04-26
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Houdini配合Arnold制作大型复杂的植被流程研究

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最近一直在研究一套高可控、高效率的制作大面积植被的流程来配合Arnold这款渲染器做渲染，目前商业化的插件比如Speedtree，Max Multiscatter都可以实现此类功能，包括Vue，但其可控性来说还是有限制，能够实现的效果也有一定的局限性，因此笔者研究一套关于使用 Houdini配合Arnold来渲染制作植被的流程(上图实际渲染分辨率为4k，由于限制问题，此图为1k分辨率)。众所周知，使用代理分布是实现宏观场景的有效办法之一，Arnold也提供了相应的功能，Archive，在Max平台下有类似于Multiscatter功能的插件可以高效的分布代理，而市面上也提供了大量的Max场景的植被库文件，因此想要在Arnold这个渲染器下使用，就得将max文件转换成通用数据格式，比如 Obj、Fbx或者Abc，然后制作成Ass文件作为Arnold代理物体，这里笔者将跳过转换的过程，转换后导入Maya的结果如下图

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这是从Max库文件里导入Maya后的显示，下面我们来做一些渲染测试对比(笔者使用的8G内存和I7 2670QM)：

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渲染出来的结果接近4个小时，使用的是默认的标准材质，开启了Backlight和SSS，渲染缓慢原因是由于大量的树叶带有透明贴图，这不是Arnold 的优势，因此只要将透明贴图的物体转换成实体的模型就可以解决问题，但经过笔者测试以后发现，其转换后的数据量大的惊人，可以达到2个多G的数据，即使转换成Ass文件也非常大庞大，此时笔者想到了用粒子或者点来代理这些树叶，经过测试结果是理想和可行的，那么如果具体操作呢？其实转换的过程很简单，就以一片树叶为例，如下图所示：

转换所涉及的问题无非就3点，位置，大小和朝向，在Houdini下朝向可以用N（法线）来代替，这里我们简化说明方式，用0、1、2、3来替代说明 Point1、2、3的位置，用"-"替代说明减法,下面我们具体说下这个算法，用(0-1)/2获得位置信息，用0-2叉乘0-1得到一个法线矢量，通过Length（0-3)获取树叶大小信息，在Maya里也可以通过表达式去计算，粒子属性里有Aim属性(这是可以利用的）,回到之前的话题,通过计算后这样就可以完美转换成实体模型，其结果如下图：

实体模型是通过Trace这个节点实现的，如果有Houdini使用经验的话，应该熟悉这个节点，这里不是我们讨论的重点,回到之前的话题，我们能转换一片树叶，那么剩下的事就是交给程序自己去跑，将所有树叶都转换成Point点信息，其结果如下图所示：

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有了这些点信息，我们就可以做代理使用了，这里笔者提供一个小的Maya测试场景说明这个方法的可行性，使用方法：

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