SideFX已发布其用于视觉特效、游戏开发和动态图形制作的主力软件的下一个主要版本。
这是一次全面更新,在Houdini的核心工具集中引入了新功能,涵盖三维建模、外观开发、角色绑定与动画、视觉特效、镜头布局和渲染等领域。
此次更新规模空前:SideFX列出的变更清单超过360项,该公司称这是"Houdini有史以来新增功能数量最多的一次"。
鉴于更新规模之大,试图在一篇文章中涵盖所有新功能是不现实的,因此我们精选了五个重点更新来体现本次版本的核心主题。
部分更新(如KineFX的改进)表明先前处于实验阶段的工具集已趋于成熟。
另一些更新(如Copernicus图像处理框架中新增的Flow和Pyro解算器)则显示仍在演进中的工具集获得了意想不到的新功能。
还有如Neural Point Surface这类用于模拟点云网格化的工具,展现了SideFX正日益将基于机器学习的工作流集成到Houdini中。
本文未涉及Houdini的部分核心工具集(包括Solaris、Karma CPU与XPU渲染器以及Vulkan视口),如需了解其他变更,我们在文末附上了包含300多项新功能的完整清单。
数百项新功能——但此次大多数功能已具备生产就绪性
关于Houdini 21需要注意的一点是:尽管新功能数量众多,但没有任何功能构成完整的(仍处于实验阶段的)新工具集,其规模不及近期版本。
SideFX副总裁Cristin Barghiel在本月的发布会上强调"几乎所有CG流程环节的功能集都具备了生产就绪性"。
他表示:"Houdini 21没有新的Copernicus系统,没有新框架,也没有新的操作上下文。我们唯一的重点就是完成既定的开发目标。"
1.</strong>KineFX:自动绑定构建器让您通过拖放式工作流创建角色绑定
因此,Houdini 21的一项重大变化是多个先前仍处于测试阶段的功能集现已正式达到生产就绪状态。
其中之一便是KineFX——这套程序化角色绑定系统最初在Houdini 19中引入,随后在Houdini 20中扩展了由Houdini图形评估框架驱动的角色动画上下文。
Houdini 21中对KineFX绑定工具进行了多项改进,但本文重点介绍的是自动绑定构建器(Autorig Builder)。
虽然Houdini已包含一系列预建的模块化绑定组件,但该功能使技术背景较弱的艺术家能更轻松地将这些组件组装成可运作的角色绑定。
用户现在只需将组件拖放至视口中的示意图,Houdini便会自动将关节映射到三维角色上,如上方的视频所示。
现在可通过新建的APEX子网节点创建自定义绑定组件(无需编写脚本),该节点可将APEX图形功能合并到现有绑定中。
创建完成后,可通过绑定模板系统将绑定转移到其他角色——即使是具有不同关节层级、命名规范与方向的角色也能适用。
2. KineFX:动画师获得直观的新动画目录与运动混合器
Houdini 21还为KineFX引入了旨在优化动画工作流的新功能,本文将重点介绍其中两项。
动画目录(Animation Catalog)作为角色姿态与动画片段库,可更轻松地复用其他角色或既往项目的成果。
动画师可将某个角色的姿态或动画片段保存至库中,随后一键应用到新角色,Houdini会自动处理设置工作。
该功能同时支持全身运动与面部表情,并可选择仅应用部分保存数据——例如仅应用眼部运动至新角色。
运动混合器(Motion Mixer)(如上图所示)通过类非线性编辑界面,更便捷地实现现有动画片段的组合、分层、修剪、重定时与混合。
它支持布娃娃动力学(同样为Houdini 21新功能),可组合关键帧动画与动力学模拟的运动序列。
3.CFX:全新GPU加速OTiS解算器加速肌肉与软组织模拟
在角色特效领域,Houdini 21的重要新特性是,这是一个全新的GPU加速解算器,专门用于模拟肌肉与软组织的动力学行为。
SideFX将其描述为比通用型解算器更快速、更精确,能够实现""级别的模拟质量,同时显著提升处理速度。
该解算器通过"超强稳健"的组织层间碰撞检测,可在单次模拟中同时计算肌肉与软组织的动力学行为,并能与全新工具配合使用,模拟皮肤在组织表面的滑动效果。
Houdini 21还包含多项用于简化肌肉模拟流程的功能,包括彻底重构的肌肉激活工作流——从重复手动绘制张力线转变为。
与KineFX的绑定模板系统相呼应,全新的肌肉移植工具集使得为某个角色创建的肌肉设置只需"最小调整"即可移植到其他角色。
中的演示视频展示了其在体型差异显著的角色上的应用:其中一段演示了将猫的肌肉设置移植到奶牛身上。
4.哥白尼:全新流体与烟火解算器将流体模拟与图像处理相结合
革命性的2D与3D图像处理框架Copernicus(哥白尼)自Houdini 21版本正式集成。
虽然SideFX将其描述为"目前除高级合成外已具备全面生产就绪能力"——即最初规划的纹理生成与图像处理应用场景——但其功能仍在快速扩展,有时甚至以出乎意料的方式演进。
典型代表是全新推出的Flow Solver(流体解算器),其功能类似2D流体解算器,但实际不涉及真实流体模拟:完全通过图像处理技术实现,且完全基于COP(复合操作器)构建。
该工具可独立或配合其他工具生成各类动态图形风格特效:上方视频展示了通过其输出驱动的3D Vellum Grains模拟系统。
然而最令人意想不到的新功能当属Pyro Solver(烟火解算器),它将完整的GPU加速稀疏烟火解算系统嵌入Copernicus框架。
与Flow Solver类似,该工具能够模拟烟雾、火焰等3D体积特效——但同样完全基于COP而非DOP(动态操作器)构建。
其主要应用场景是为镜头快速添加简单特效,无需进入Karma渲染器即可完成。
同时它还能轻松实现全3D模拟中计算成本极高的效果:在演示视频中,可见模拟的烟羽通过弯曲和晶格变形器实时形变的过程。
5.视觉特效:神经点云表面技术通过机器学习实现点云网格化
Houdini 21版本包含多项——包括对中引入的MPM(物质点法)求解器的若干改进。
不过我们选择重点介绍其中一项特定变革,因为它展现了SideFX公司持续将技术融入Houdini的发展趋势。
虽然此前已可通过解析方式将MPM模拟生成的点云网格化为3D表面,但新功能采用机器学习实现这一过程。
据SideFX称,其效果"达到或超越Houdini中的其他工作流程",相比传统表面重建能生成更清晰的细节,并具有良好的时序稳定性。
系统提供四个预制AI模型,包括专为流体模拟表面重建设计的Liquid模型,以及适用于颗粒流体表面处理的Granular模型。
但神经点云表面技术可应用于任何类型的点云数据,SideFX在SIGGRAPH主题演讲中还演示了使用Balanced AI模型处理原始3D扫描数据的表面重建。
用于训练AI模型的配置方案源自Houdini内容库,用户可对其进行修改以创建自定义的ONNX模型。
价格与系统要求
Houdini 21兼容Windows 10+、macOS 11.0+及。
软件提供多个版本。完整版Houdini FX的节点锁定许可售价4,495美元;浮动许可售价6,995美元。缺少高级模拟工具的Houdini Core版本,节点锁定许可售价1,995美元;浮动许可售价2,995美元。
您可在SideFX官网查询,包含租赁方案。
另提供免费的Houdini Apprentice教育版和仅限租赁的低成本Houdini Indie版。两者均使用独立文件格式进行存储。