Entagma Patreon - Vex 101

          3 分钟    智伤帝
出品方: Entagma 难度: Intermediate houdini 版本: houdini 16+
houdini 模块: SOP COP MAT
流程: modeling
网盘链接: https://pan.baidu.com/s/1epLzq4F2c9uTsYZBZ92QWg   提取码: wiki

总结

  这套教程很全面地介绍了 VEX 的使用场景
  最后一集甚至使用 VEX 将论文复杂的数学公式简化为简单的实现,可见其扩展性很强。

  教程的广度很大,基本上介绍了 VEX 在 Houdini 中的各种调用方式。
  并且也包含了 编程语言基础的讲解,只是教程的知识越来越多,会给人一种越来越难的感觉_(:з」∠)_
  即便是个 VEX 的新手教程,我学习的时候难度还是偏高了。
  不过就 VEX 教程而言,是非常棒的。

  最后倒数第二个教程 Material VOP 我在 Houdini18 中实现有问题,所以没有进一步提供文件。

观看笔记

02 - SOP Wrangle Basics

02

  wrangle 节点可以设置为 Number 类型自定义执行的次数。

09 - Creating Chladni Patterns

克拉尼图形

  克拉尼图形 - 声音可视化

https://thelig.ht/chladni/

s(x, y) = asin(πnx) sin(πmy) + bsin(πmx)sin(πny)

  克拉尼图形 算法

09

  Houdini16 之后内置 PI 变量,更老的版本需要手动添加 PI

09

  使用公式写 VEX 代码比用 Vop 节点复现公式代码来得方便。

14 - Starting A Function Library

  Mortiz 推荐 Joy of Vex 出自 CGwiki 的系列文章教程作为额外的学习材料 链接

14

  Vex 可以通过 include 将预制的函数引入。

14

  需要在 Houdini.env 里面引入文件目录。

15 - A (Not So) Quick Recap & Fake Hanging Wires

15

  Houdini 的 foreach 和 compile 都比 wrangle 节点要慢很多。

16 - Pixel Sorting

  argsort 可以重新排序数组

17 - Intersecting Lines

  intersect_all 可以检测模型的碰撞

18 - Transformation Matrix Intuition

  dient 获取 单位矩阵(identity matrix)

20 - Packed Primitives & Primitive Intrinsics

20

  可以通过 Show All Intrinsics 查看内置的属性

22 - How about a Material Wrangle

22

  Material 节点里面使用 snippet 不需要 @

案例分析

法线朝向

噪波面片

chladni pattern 克拉尼图形

09

09

sin cos 变化线圈

10

  sin 结合 cos 可以构成一个圆圈。
  加上 frequency 参数动态变化 sin 和 cos 的参数值就可以得到上面效果的线段。
  再使用 polywire 生成几何体。

临近点线段

11

  这个效果参考 Vex Fundamentals 教程 链接

12

多重切分

13

Catenary 算法

交错线碰撞

  wrangle 可以根据组去遍历相关的顶点。

像素偏移

17

  通过 grid 选择 column 可以竖向线段模型
  通过 attribute from map 可以将像素映射到模型上
  虽然模型没有面,只要离得足够远,就可以看到 贴图 的 效果。

VEX 矩阵变换

18

// 创建单位矩阵
matrix trn = ident();

// 旋转
float angle_x = radians(chf("rotation_x"));
float angle_y = radians(chf("rotation_y"));
float angle_z = radians(chf("rotation_z"));
rotate(trn,angle_x,{1,0,0});
rotate(trn,angle_y,{0,1,0});
rotate(trn,angle_z,{0,0,1});

// 缩放
vector scale_vec = chv("scale");
scale(trn,scale_vec);

// 位移
vector translate_vec = chv("translate");
translate(trn,translate_vec);

4@trn = trn;

  构建矩阵进行变换,实现类似 transform 节点的效果。
  最后逐个顶点乘以矩阵实现位置移动。

四元数旋转

18

float bias = chf("bias");

vector axis = point (1,"P",1);
axis = normalize (axis);

vector axis2 = point(2,"P",1);
axis2 = normalize (axis2);

float angle = chf("Angle");
angle = radians(angle);

float angle2 = chf("Angle2");
angle2 = radians (angle2);

vector4 quat = quaternion (angle,axis);
vector4 quat2 = quaternion (angle2,axis2);

vector4 rot = slerp(quat,quat2,bias);

v@P = qrotate(rot,v@P);

  四元数旋转可以避免 Gimbal lock (万向节锁) 讲解链接

copy to points 后矩阵变换

matrix3 trn = ident();

float amp = chf("amp");

float angle;
angle = @P.x * amp;
rotate(trn,angle,{1,0,0});
angle = @P.y * amp;
rotate(trn,angle,{0,1,0});
angle = @P.z * amp;
rotate(trn,angle,{0,0,1});

setprimintrinsic(0, "transform", @ptnum, trn);

  通过 copy to points 勾选上 pack and instance
  可以获取到隐藏的 transform 矩阵
  逐个顶点变换矩阵可以进一步修改模型的 transform

COP 编写 VEX

18

https://www.sidefx.com/docs/houdini/vex/contexts/cop.html

float freq = .005;
vector pos = set(@IX *freq,@IY * freq,@TIME);

int seed = 123;
float f1,f2 = 0;

wnoise(pos,seed,f1,f2);

float val = f2 - f1;

@R = val;
@G = val;
@B = val;

  在 COP 节点编写 VEX 生成 Noise 图片。

Paper 点云保留镜头可视顶点 算法实现

https://webee.technion.ac.il/~ayellet/Ps/KatzTalBasri.pdf

23

  利用 Houdini 快速实现 论文的算法。
  这个算法可以将相机望向顶点集背后理应看不见的顶点进行剔除。
  上面截图论文红色的顶点左边有穿插,右边通过算法处理就可以去掉背部顶点的重叠。

23

  具体原理可以查看 hip 文件