houdini第一定律

houdini宇宙第一定律！

但凡是一些終極定律都是極簡的，比如質(zhì)能方程式E=MC?2; 還有熵定律，及簡的表達，但是卻有強大的作用。而小編目前認為houdini終極定律如下

IPO定律（不是原始股發(fā)行）

Input（輸入）→Process(處理）→output(輸出）

看到這里大家應該會是一臉懵逼，或者有兩種反應： 反應一就是這個怎么會是houdini的終極定律呢，就是很正常的流程��？反應二：這個我早就知道了，在houdini中很常見，有什么強大作用嗎？

其實，要說知道，剛學CG的時候（還不是houdini)的時候就知道，只是真正領悟出來的感受是完全不一樣的，是在積累了一定量的使用和思考后才的出來的頓悟。

所以感悟出來的那一刻很興奮，有點像是走了那么久的路，原來我的目的地就是出發(fā)地。然而，我再也不是出發(fā)時候的自己。

這種感覺說出來很玄乎，下面我會具體為大家解釋說明：

下面情況不知道大家是否會遇到

1版本不同了，教程里面某些節(jié)點參數(shù)變了，我就不知道怎么做了？

2明明按照教程里面步驟去做，為什么我的結(jié)果就不一樣？

3我用教程的方法去做我自己的案例為什么行不通？

4我特效怎么調(diào)整都不好看，即使把解算精度提高得很高？

.........

我可以這樣說，上面這些問題（還有很多問題）就是沒有理解和應用好IPO第一定律的問題�；蛘哒f，自以為懂了了這個規(guī)律，只停留在表面。

一houdini中的IPO定律

對于小編來說，houdini就是一個數(shù)據(jù)流軟件，輸入輸入，處理，輸出，就是那么簡單的東西。只不過houdini是有數(shù)組，數(shù)十組，數(shù)百組（甚至成千上萬）組IPO組合而成，中間還會涉及到循環(huán)和嵌套，但是無論如何，本質(zhì)就是IPO流程。

下面就是houdini中各個模塊的展示

1obj層級下的

粒子模塊，動力學模塊和剛體模塊（剛體模塊直接導回到輸入的obj進行渲染，如果你想，也可以和其他動力學一樣單獨導出渲染）。

2在 sop模塊下

sphere輸入 →transform進行位移處理→輸出位移后的sphere→作為輸入到group→在group中進行分組處理→輸出帶有組數(shù)據(jù)的shpere→輸入到mountain→基于sphere和組數(shù)據(jù)進行形變處理→輸出最終的形變結(jié)果。

3vop模塊（包括材質(zhì)模塊）

4chop模塊

5動力學內(nèi)部模塊（剛體和pyro煙火為案）

6cop合成模塊

7vex表達式 wrangle節(jié)點

8 渲染模塊

輸入模型+屬性（材質(zhì)），輸入燈光和相機→mantra 渲染器繼續(xù)擰處理→輸出定義內(nèi)容

總結(jié)

IPO模式在貫穿了houdini的整個軟件和各個模塊，從上面各個模塊的舉例中可以如下特點：

1input整個輸入可以是人為創(chuàng)建或者是已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)：比如sphere1就是人為創(chuàng)建的數(shù)據(jù)，我們給houdini敲入指令，創(chuàng)建一個sphere（其實內(nèi)部也是一個IPO模式）。包括分組，我們可以手動框選，只是houdini不太推薦這種非程序話的做法。

2input不限制為一個，可以為任意多個。比如sop和cop中的merge可以合并多個數(shù)據(jù)，vex和vop中可以引入多個屬性等。

3IPO可以作為一個很長的鏈條，上一個的ouput可以作為下一個的input，但是這個IPO流程是很清晰的，也就是肯定有input，process和output（當然，硬是沒有process或者output這樣沒意義的操作也可以有，但是沒有任何意義）。

4由于houdini中涉及了多個模塊間的IPO，這里就涉及了不同模塊間的IPO傳輸問題，這個是需要好好研究學習的。

回來說一下很多同學的問題

1分不清楚input，process和ouput的部分，所以出了問題都知道在哪里找？

2把houdini各個模塊孤立學習，沒有看到他們的本質(zhì)是一樣的，把每個知識點單獨記憶，更不要說靈活運用了。

二 IPO定律的強大應用

1當你真正理解了IPO，除了問題就能很快定位到問題所在，并且會解決最開始提到的幾個問題

版本不同了，教程里面某些節(jié)點參數(shù)變了，我就不知道怎么做了？

明明按照教程里面步驟去做，為什么我的結(jié)果就不一樣？

我用教程的方法去做我自己的案例為什么行不通？

下面舉一個很多人在學houdini的過程中都會遇到的一個問題

給一個物體添加紊亂顏色：在point中使用turbulencenoise節(jié)點輸出給顏色

但是當這個小球發(fā)生位移的時候，你會發(fā)現(xiàn)紊亂的紋理會滑動，感覺不是貼在模型表面上的。

有經(jīng)驗的同學很快就會想到這個簡單，加個rest節(jié)點就可以了。但是這是為什么呢？還有其他方法嗎？

這里我們先分析一下原因

在vop的鏈接中我們可以看到，我們輸入的是P→鏈接到turbulence→Cd中，一個很簡單的IPO模式。但是不同的是現(xiàn)在P是每一幀都在變化（小球每一幀都在位移），input在不斷變化，那么turbulence輸出的值肯定也是不斷變化的啊，所以這就是滑動的原因。

好了，找到了滑動的原因，那我們的解決辦法就是這個input不變就行了，但是這不只是有rest的這個方法，而是有很多方法，但是本著就是讓整個input不會隨著時間變化就行。

方法一

如果是通過transform節(jié)點做的位移動畫，那么可以改變動畫與顏色是順序，讓靜態(tài)小球先生成顏色，然后再用transform進行位移。

當然，這種進限制于你用transform之后再houdini添加動畫的情況，如果導入來的模型已經(jīng)是有動畫的了參考下面辦法。

方法二 添加不變的矢量

rest postion節(jié)點分別鏈接到transform和 sphere兩個input端口，會生成一個rest vector屬性，然后再vop中bind引入這個屬性，取代P作為控制turbulence。

好了，我們來看看這個rest屬性到底為何方神圣？

當你拖動時間線的時候，你會發(fā)現(xiàn)，只有在第一幀的時候 rest=P，而其他幀的時候P不斷變化，而rest保持不變。所以遠離其實就是凍結(jié)了動畫在某一幀，用這個不動的rest屬性（存儲某一幀的P的位置值）。

那么如果你想凍結(jié)在其他幀的的位置屬性呢，使用timesshift節(jié)點，刪除表達式就可以，比如第5幀。

那么我再拓展一下，為什么要用rest postion節(jié)點呢，為什么要是rest屬性，我自定義一個屬性來存儲某一幀位置不行嗎？

就是那么任性，我定義一個myvar進行控制存儲就行了。

再往深思考一下，為什么一定是存儲P呢，我能找一個不會隨著時間變化的矢量屬性不行嗎？

比如uv，如果這個模型上有uv屬性，無論小球怎么平移運動，uv是不會變化的。

1要確保模型有uv

2uv是在point層級上的，默認導入obj模型uv是在vertex層級上的，所以需要通過attribute promote進行轉(zhuǎn)化。

再再往深入思考一下，實際上我們只是需要一個不會隨著時間變化的vector，不用P，也沒有uv，那么我們還有一個每個多邊形必備的屬性 點序號！但是你會說點序號是整形，不是矢量。的確，不過我們會轉(zhuǎn)化的嘛，三個整形不久可以組合成一個矢量了哦。

最核心的就是ptnum這個點序號不會隨著時間變化就行。

上面看似方法很多，其實本質(zhì)的思想就是因為input隨著時間變化導致了滑動，那么我們就如何讓整個input不變，這就是一個本質(zhì)的解決問題的思路，而上面所謂的各種方法都是整個思路的具體實現(xiàn)方法而已。

2 對于特效模擬，大部分同學只停留在對dop中的參數(shù)進行調(diào)整，經(jīng)常忽略了input和output的處理。

左邊是用一個sphere右邊是一個torus圓環(huán)做法發(fā)射器的模擬

輸入模型場景的比例問題，如果想獲得真實的效果，把場景盡可能地還原為真實比例，這樣才可以做出真實的特效。不要用1米的水盆去模擬大漩渦，也不要用2米的杯子去模擬倒水，這樣出來的動力學效果都不真實。

對于破碎剛體等問題，比如破碎一個墻，你用一個box進行模擬，和對墻進行真實的構架 磚塊，鋼筋，水泥，和表面的石灰等進行真實建模，你這樣還會為為什么我的box墻破碎沒有細節(jié)了嗎？

對于pyro和flip等ouput后的燈光和環(huán)境反射非常重要，即使你解算出很高精度細節(jié)，不會大燈和沒有好的環(huán)境反射，流體和煙霧一樣不好看。

總結(jié)：

看完上面的解釋不知道你對這個第一定律如何看待呢？對于小編來說，現(xiàn)在看朱峰社區(qū)m.zoombooms.com houdini教程，做案例和解決問題時候都會想到這個IPO第一定律。可以讓看似復雜困難的步驟里面，讓你學會思考，歸納和整理。當你很清晰地告訴自己，哪些是input，哪些是process和哪些是output，當你知道了除了問題我應該去找哪些環(huán)節(jié)，當你把復雜的步驟拆分成一個個簡單的IPO模式的時候，你還會擔心看不懂教程？理解不了和應用不嗎？

反過來說，不要被一些所謂的大案例，大效果所嚇倒，其實無非就是這些東西。甚至很多大案例里面的技術點遠不及一些小案例對你有用，小編發(fā)現(xiàn)有不少所謂教程，兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)了半天，就只是在講一個簡單的IPO而已。

這都是一家之言，相信有很多大神或者高手會有不同的意見。但是小編覺得對家會有所幫助就無償發(fā)給大家了，希望對大家有拋磚迎玉的作用！