Houdini 4.0*

 

Двигаясь по течению

Что же такое процедурность?

Новое поколение

SHOP’инг по Houdini

 

    Иерархические поверхности

    Движемся дальше

    Производитель — Side Effects

 

Люди знающие всегда предпочитали Houdini, поскольку это один из тех продуктов, которым стараются подражать все остальные разработчики 3D-приложений. Сможет ли четвертая версия Houdini пробить дорогу к более широким массам пользователей?

Если вы хорошо знакомы с основами 3D-графики, то вам, наверное, известно, что процедурные методы моделирования и анимации являются главными движущими силами, устремляющими нас в будущее 3D-анимации. Спрос на все более и более изощренные анимационные эффекты вынуждает производителей программных продуктов постоянно пересматривать свои предложения и искать новые подходы. Лидером в этой области считается Side Effects из Торонто.

Большая часть фирм, завоевавших себе громкую славу в мире 3D, пустили корни и упрочили свое положение примерно лет десять назад. Практически все они, за исключением Side Effects, избегали процедурной парадигмы, ссылаясь на трудности, связанные с внедрением коммерчески жизнеспособных анимационных систем, полностью построенных на процедурных принципах. Но вот пролетели десять лет, и весь мир 3D «заболел» процедурностью, и в результате всем остальным пришлось играть с Side Effects в догонялки. Эта компания, естественно, заняла главенствующие позиции во всем, что касается процедурности в области анимации и спецэффектов.

В начало В начало

Двигаясь по течению

Наиболее осмотрительные аниматоры, связавшие свою судьбу с 3D Studio MAX, часто ссылаются на Houdini как на пакет, обладающий теми возможностями, которые им хотелось бы иметь в MAX’е. Maya и Sumatra тоже часто откладывают выпуск новых версий, поскольку стараются имитировать Houdini. Из-за чего же, собственно, вся эта суета и чем так уж важна процедурность?

Houdini имеет репутацию весьма экзотической, из ряда вон выходящей 3D-системы, которой за пределами Северной Америки и Японии вообще мало кто пользуется. Ее открытая архитектура и система управления — мечта технического директора, а ее пользовательский интерфейс иногда обвиняют в том, что он слишком ошеломляет непосвященных (хотя это спорное утверждение). При этом нельзя не отметить, что, пока конкурирующие фирмы осыпают Side Effects многочисленными комплиментами, они же тем временем подчищают наиболее доходную часть рынка со своими более типичными продуктами.

Тем не менее версия Houdini 4.0 знаменует собой весьма агрессивное намерение Side Effects ввести свою нетипичную технологию в более широкое, общедоступное русло. Главным образом это касается пользовательского интерфейса, который авторы программы более или менее привели в соответствие с ожиданиями общей массы 3D-художников (раньше он был целиком устремлен в будущее, которого пока никто не видел). Кроме того, новая версия поддерживает больше компьютерных платформ. Но самое главное — она символизирует собой новый, революционный подход к разработке компьютерных игр. А тем временем службы маркетинга конкурирующих компаний изо всех сил стараются прийти к согласию, что же такое истинная процедурность. Да уж! Вряд ли теперь они будут петь дифирамбы Houdini 4…

В начало В начало

Что же такое процедурность?

Прежде чем с головой окунаться в четвертую версию Houdini — немного теории. Процедурные модели могут описывать объекты, способные взаимодействовать с внешними событиями и таким образом модифицироваться. Это можно представить себе как своего рода умение «вести себя». А если отдельные процедуры могут воздействовать друг на друга и посредством этого воздействия модифицировать поведение друг друга, то у нас в руках оказывается весьма и весьма мощное орудие.

Очень популярный пример, на котором раскрывается понятие процедурности, — это построение с помощью программы Houdiniмодели шоссейной дороги, пролегающей по лесистым горам. Рельеф горного ландшафта строится путем случайного разбрасывания треугольников и деревьев, построенных с использованием параметрически заданных моделей (программируемых L-систем), а дорога — путем экструзии вдоль контура. В данной модели поведение каждого из объектов тесно связано с поведением других объектов. Изменение траектории дороги приводит к изменению расположения деревьев, а если изменяется рельеф местности, приходится заново моделировать сразу все: и дорогу, и деревья.

На примере этой модели становится очевидно, каким образом можно повысить эффективность труда пользователя. Конечно же, первоначальное моделирование в этом случае занимает довольно много времени. Но со стороны пользователей других систем было бы нечестно не признать, что большую часть времени у них отнимает не первоначальное моделирование, а именно последующая отладка модели: внесение в нее всяческих коррективов, исследование и сравнение различных вариантов. В программе Houdini изменение модели происходит легко и естественно, в то время как большинство других методов моделирования и анимации требуют от пользователя многих часов работы даже в том случае, когда направление изысканий выбрано неверно.

Кроме того, Houdini 4 может гордиться своим внешним интерфейсом, что еще больше увеличивает отрыв этой программы от ее «преследователей». Теперь внешняя сторона программы в большой степени поддается перенастройке и дает пользователю невероятную глубину контроля над поведением программы, но одновременно скрывает все, что может потопить относительного новичка в море пользовательского интерфейса. Похожая на браузер система навигации с закладками позволяет быстро переключаться с одной задачи на другую и с одного метода организации рабочего процесса на другой.

В базовую версию включается право на использование пяти узлов рендеринга Mantra

В начало В начало

Новое поколение

Пользователи Houdini работают с сетями операторов (это наиболее выдающаяся часть Houdini-интерфейса), с их помощью конструируют геометрию элементов сцены и задают правила их поведения в анимации. В отличие от программы Maya фирмы Alias|Wavefront, узлы этих сетей не используются для красоты, а несут в себе огромный объем информации. Если обычные аниматоры могут напрямую работать с геометрией объектов, то многие опытные операторы Houdini предпочитают работать напрямую с узлами сети. Для ускорения этого процесса в Houdini 4 можно раскрашивать узлы в разные цвета и перемещаться по группам узлов и по вложенным подсетям.

Для простейших анимационных задач эта программа, возможно, покажется слишком перегруженной, однако времена «миленьких» эффектов уже прошли. Настоящему профессиональному аниматору уже мало сделать танцующий на столе карандашик — это уже не для него. А вот объяснить компьютеру, как выглядит трава на лугу и живые деревья, — это задача так задача. Еще можно попробовать изобразить, как ветер проносится в густой листве, — тоже любопытная задача. Такие модели, оказывается, гораздо эффективнее задавать при помощи сетей атрибутов.

В этом смысле Houdini отличается от других пакетов, обладающих процедурными свойствами, поскольку здесь пользователи сами могут строить свои собственные процедурные сети. Таким образом, «процедурализм» Houdini 4 не теряется, а наоборот, использование и поддержка этого пакета упрощаются.

Все узлы или операторы образуют систему интегрированных сетей, которые обеспечивают пользователю практически неограниченную гибкость и контроль за всеми рабочими процессами. К таким сетевым процессам относятся SOP — процедуры моделирования (modelling procedures), COP — монтажные операции (composite operations), TOP — операции текстурирования (texture operations), CHOP — операторы над каналами (Channel operators) и POP — операторы над системами частиц (Particle operators).

Операторы над каналами (CHOP) предназначены для управления видео- и аудиоматериалами с использованием процедурных сетей. Эти операторы приобрели огромное количество новых возможностей и параметров для взаимодействия пользователя с остальной анимационной индустрией. С помощью CHOP’ов пользователи могут комбинировать или накладывать друг на друга движения, не разрушая их, и синтезировать трехмерный звук. Неразрушающее наложение движений — одна из тех возможностей, которыми компания Softimage очень гордится, надеясь, что они станут сильной привлекательной чертой для потенциальных покупателей их будущего продукта Sumatra. Для пользователей же Houdini эта возможность — вещь уже давно знакомая и привычная.

В начало В начало

SHOP’инг по Houdini

Новинка версии 4.0 — так называемые SHOP’ы, или шейдерные операторы (операторы тонирования), и VEX — чрезвычайно гибкий язык программирования, с помощью которого можно писать собственные шейдеры и операторы. VEX позволяет брать информацию из любого узла сети и пользоваться ею для управления процессом генерации шейдера. Информация об изменении параметров шейдера, в свою очередь, может поступать в узел сети, соответствующий параметрам поверхности, и таким образом влиять на геометрию объекта. К примеру, сначала объект может излучать лишь теплое свечение, а затем постепенно степенно перерасти в раскаленное добела тело, и при этом аниматору совершенно не нужно будет заботиться о RIR-проецировании.

Новый инструмент SHOP дает пользователям Houdini возможность интерактивно задавать количество многоугольников и сокращать это количество в выделенных частях полигональной модели, не создавая между частями никаких зазоров или трещин. Помимо этого в новой версии появилась динамика жестких тел и были развиты возможности разбиения поверхностей.

Компания Side Effects также анонсировала перенос своей программы в операционную систему Linux, популярность которой в последнее время неуклонно растет. Как сказали представители Side Effects, сегодня, когда вокруг разработки игр для нового поколения PlayStation стоит такой шум, нельзя недооценивать растущую заинтересованность фирмы Sony в системе Linux.

В заключение для тех, кто серьезно занимается 3D, отметим одну немаловажную деталь: весь код программы Houdini — свой, «домашний», то есть компания Side Effects сама владеет правом собственности на весь этот код. А это означает, что программа Houdini очень быстро может быть перенесена на другие платформы, а также то, что разработчикам программы будет легко включать в нее самые новые, самые значительные достижения в области компьютерной графики. Если вы работаете в 3DS MAX, Maya, Softimage или тому подобной системе, спросите себя, откуда «растут ноги» у ваших средств моделирования, у вашей технологии рендеринга или системы генерации частиц? Все ключевые компоненты конкурирующих систем были когда-то у кого-то куплены! Теперь вам понятно, почему вся остальная индустрия никак не может угнаться за Side Effects?

КомпьютерПресс 8'2000