Houdini Alembic を使ったライティングワークフロー

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Alembicを使った
ライティングワークフロー
2014/4/30
Side Effects Software Inc.

Alembic を使ったライティングワークフロー
1. 形状ファイルをAlembicファイルにま
とめる。
2. Deferred Load によるオーバヘッド
回避
1. ビューポートには、CPUを経由せずに
GPUに直接ロード。
2. Mantra (レンダラー)はAlembicファ
イルから直接形状データを取り込む。
3. モデリングとライティング+シェーディン
グの分業化。

全体的な流れ
1. 形状シーンの作成
1. 形状にAlembicとData Treeが
理解可能なパーティション分けに
必要なアトリビュートの定義
2. 形状をAlembicで出力
2. ライティングシーンの作成
1. 1-2で出力したAlembicを入力
2. ライトおよびマテリアルの追加
3. Data Treeによる一括編集

シーンファイル
ftp://ftp.sidefx.com/public/mantraAlembicTokyo.zip (259KB)
• このファイルは必須ではありません。
• Houdini 13.0.376 で作成。
• alembic_lighitng.hip を使う際には、
• alembic1 ノードのファイル名を
• $HIP/teapot_out.abc
と変更すること。

1-1 Teapot の作成
Houdiniを起動または新規シーンを作成。
1. Create シェルフの Platonic Solids
をクリック。
2. ビューポート内にカーソルを移動、ビュー
ポート内をクリックするか、Enter キーを
押せば、プラトニック形状が一つ作成さ
れる。Enter キーの場合は、原点に作
成される。
3. ビューポート上部のプルダウンでUtah
Teapotを選択。
4. ビューポートで、SPACE+G キーを押
すと、ティーポットが拡大表示される。

1-2 ネットワークビュー
5. ネットワークビューで
platonic_object1 を選択。
6. ダブルクリックするか、Enter キーまた
は i キーを押すと、このノードの中に
入ることが可能(出るには uキー)。

1-3 Convert ノードの追加
7. Network パネルの中にある
platonic1 の出力ポートをクリックし
、TABキーを押してから、'c', 'o',
'n', 'v' と押すと、Convert ノードが
選択可能になる。Enterキーを押し
て確定。
8. Convert To が Polygonになって
いることが必須。

1-4 トランスフォームノードの追加
9. Convertノードを追加したのと同じ
要領で Transformノード(xform
と表示される)を追加。
10. Translate Y に $BBY (バウンディ
ングボックスのY値)と変数を入力。
これにより、ティーポットがXZ平面状
に配置される。

1-5 Grid(平面)の作成
11. Tool Options でCreate in
Context を選択。
これにより、今後の操作が現在のコ
ンテクスト
(/obj/platonic_object1)の中で
行われるようになる。
12. CreateタブからGridを選択 (もしく
は TAB キー -> Grid)。
13. ビューポートでEnterキーを押して原
点に配置。

1-6 Gridの調整
14. Rows と Columns をそれぞれ 3
にする。
このRows と Columnsはそれぞれ
の「点」の数であり、「面」の数ではな
い。面の数は結果的に2x2になる。

1-7 Copyノードの追加
ティーポットを9個複製する。
15. TAB->Copy でCopyノードを作成。
16. 左側の入力に xform1 ノードを接続。
17. 右側に grid1 ノードを接続。
18. copy1ノードのパラメータビューで、
Transform Using Template
Point Attributes をオフにする。
19. ビューポートでSPACE+Gを押すと、
gridの各頂点にティーポットがコピーされ
ているのが確認できる。

1-8 Attribute Create ノードの追加
grid1の頂点番号をコピーされた各ティー
ポットに継承させるためにアトリビュートを
作成。
20. TAB->AttribCreate を実行。
21. 作成されたノード (attribcreate1)
を grid1とcopy1の間の線の上にド
ラッグ&ドロップして挿入。

1-9 アトリビュートの定義
attribcreate1 ノードのパラメータビュー
の中で
22. Name を ptnum (など、わかり易
いものであれば何でも良い)
23. Type を Integer (整数)
24. Value を $PT (各ポイント番号)
と定義する。

1-10 (おまけ) アトリビュートの確認
1-9で作成したアトリビュートを確認する
には、
25. attribcreate1 ノードが選択されて
いることを確認。
26. Details View パネルに行く。
27. 表示モードを pointモードにする。
すると、ptnumというカラムが追加され、
それぞれに正しい数値が入っていることが
わかる。

1-11 アトリビュートの継承
28. copy1ノードを選択。
29. パラメータビューで、Attributeタブを
選択。
30. To Primitive のSet の部分に、
ptnum (定義したアトリビュート名)
を挿入。
31. Details ViewのPrimitives (面)
ビューでみれば、コピーされた各ティー
ポットの各面がそれぞれgrid1の頂
点番号を正しく持っていることが確認
可能。

1-12 (おまけ) アトリビュートの確認(2)
copy1ノードにColorノードを接続するこ
とで、それぞれの面に定義したアトリビュー
トの値が正しく渡ったかを視覚的に確認
することが可能。
32. copy1 ノードの出力からTAB-
>colorで、Colorノードを作成。
33. 作成されたColorノード (color1)
で、Class を Primitive (面)
34. Color Type を Random from
Attribute
35. Attribute を ptnum (定義したア
トリビュート名)
にすると、ティーポットがそれぞれptnum
の値別にランダムに色づけされる。

1-13 Alembicに渡すアトリビュートの作成
ここまで作ってきた値を元にAlembicファイ
ル経由でのちのライティングワークフローに必
要なアトリビュートを定義する。このアトリビュ
ートは、「文字列」（String）である必要
がある。
36. 1-12で作成したColor1から
AttribCreateノードをもう一つ作成
37. attribcreate2 の Nameを teapot
(わかり易い名前であれば何でも可)。
38. ClassをPrimitive (面)
39. TypeをString (文字列)
40. String(値)を teapot_$PTNUM と
する。
41. Details View でみれば、teapot_0
から teapot_8 までの値が面にアサイ
ンされているのが確認可能。
(おまけ)
0~8の代わりに 1~9 としたければ、 #40 の部分に teapot_`PTNUM+1` とすると、teapot_1 ~ teapot_9 と
なる。

1-14 (おまけ) ティーポットの回転1
それぞれのティーポットにランダムな回転を与
えたい場合、CopyノードのStamp機能を
使う。これには、
1.Copyノードでランダム値を作成。
2.それをトランスフォーム(xform1)に渡す
の2ステップが必要。
41. copy1ノードを選択。
42. Stamp タブを開き、
43. Stamp Inputsをオンにする(気分的
には最後にオンにするものかもしれない
が、いずれにせよオンにすることを忘れな
いこと)。
44. Variable1の部分に randrot (わかり
やすいものであれば何でも可)
45. Value1に rand($PT)*360 とする。
これはつまり、$PT (0~8の間)を元に
ランダム値(0.0~1.0)を生成、それに
360をかけて0~360までの値にしてい
る。

1-15 (おまけ) ティーポットの回転2
46. xform1 を選択
47. Rotate Y に
stamp("../copy1", "randrot", 0)
と入力。
これで、ビューポート上のティーポットにランダムな
回転が加わる。

1-16 (おまけ) fuseの追加
ポリゴン変換したあとの形状に対して、fuseノ
ードを追加することで、重複する頂点をまとめ
ることが出来る。
48. このシーンでは、convert1とxform1の
間にfuse1を挿入。
総面数は変わらないが、総頂点数が減り、
後ほどレンダリングした際に、ハードエッジが減
る。

1-17 背景オブジェクトの追加
後ほどティーポットをレンダリングする際に影
の落ちる背景(地面)を作成。
49. ネットワークビューで、'u'キーを押して、
/obj/platonic_object1から、一つ
上の/obj に移る。
50. CreateシェルフからGridを再び実行。
Size(大きさ)を50 x 50 に変更。

1-18 ここまで
ここまででScene レベルには二つのオブジェ
クトノード、
• platonic_object1 (ティーポット9個)
• grid_object1
ができている(はず)。
platonic_object1の中でのDisplay
Flagが一番下の attribcreate2ノード
になっていることを確認すること。
このシーンを保存しておくと良い。
次に、Alembicで出力する。
platonic_object1内でのDisplay Flagが一番下の
attribcreate2ノードになっていることを確認すること。

2-1 Alembicノードの作成 (1)
51. コンテクストを/obj から /out に移
動する。

52. /out 以下で TAB->Alembicで
Alembicノードを作成。
53. ファイル名を指定。自分で認識でき
る名前であれば何でも良い (.abcは
必須)。
54. Save Attributes をオフにする。

alembic1のパラメータを下の方にスクロ
ールして
55. Partition Mode を Use
Attribute Valueに
56. Partition Attribute を teapot
(#37 で定義したアトリビュート名)
にする。

2-2 Alembic ファイルの出力
57. パラメータビューの一番上に戻り、
Renderボタンをクリック。これで、abc
ファイルが出力される。
58. ここでファイルを保存しておくと良い。
次に新しいシーンファイルを作成する。

2-3 新規シーン+ Alembic入力 (1)
59. File->New として新しいシーンを作
成。
60. ネットワークパネルのScene (/obj)
で、TAB->Geometryとして
Geometryノードを作成。
61. 作成されたgeo1ノードを選択したま
ま、Enterキーを押すか、i キーを押
すか、もしくはダブルクリックしてgeo1
ノードの中に入る。
62. geo1の中に存在するfile1を選択、
Deleteキーを押して削除。

2-3 新規シーン+ Alembic入力 (2)
63. geo1の中で、TAB->Alembic とし
てalembicノードを作成。
64. #57で出力したファイルを読み込む。
65. alembic ノードから TAB->Packed
Edit としてpackededitノードを追加
し接続する。

2-4 カメラ追加
レンダリング用のカメラを追加する
66. Ctrlキーを押しながら、Lights and
Cameras シェルフから、Cameraボ
タンを実行。ビューポートのカメラが、作
成されたカメラか(cam1)らのビューに
変わる。
67. cam1 のViewタブに行き、
Resolution脇のボタンをクリックして
、好きな解像度に設定(#68)。ここで
は、HDTV 720を選択して、画角を
1280x720に変更。
69. ビューポートに表示されるビューがどのカ
メラからかを確認するには、69の表示
で確認可能。
70. その際に、70のボタン(Lock
camera)ボタンを押せば、#69で定
義されたカメラの位置を変更可能。

2-5 ライト追加(その1)
71. Ctrlキーを押しながら、Area Light
ボタンをクリック。Ctrlキーを押したこと
で、ビューは、arealight1からの視
点になっている(#72)。

2-5 ライト追加(その2)
73. 同じ要領で、Ctrlキーを押しながら、
Spot Lightを作成。Area Lightの
反対側に配置する。
74. さらにライトを追加したければ、同様
の要領でライトを追加しても良い。

2-6 マテリアルの登録 (その1)
75. Material Paletteを開き、
76. 左側のリストでMantra Surfaceを
選択、右側(/shopの中)に左マウス
ボタンでドラッグ&ドロップ。

2-6 マテリアルの登録 (その2)
77. リストを下にスクロールし、Patterns
以下にある Checkerboardを右側
にドラッグ&ドロップ。
78. 他にもマテリアルを追加したければ、
追加してよい。

2-7 Data Tree 設定 (その1)
79. ネットワークビューやマテリアルパレット
の右端にある'+' ボタンを押してメニ
ューを表示。
New Pane Tab Type-> Data
Tree (下から５番目)を選択。

80. Choose a viewer をクリック、プル
ダウンから Light Bankを選択。
ライトがリストされる(次ページの画像
参照)。

81. ビューポート(Scene View) から
Render Viewに画面を切り替える。
82. カメラを ROP Camera から
/obj/cam1 に切り替える。
83. Render ボタンを押して IPRレンダリ
ングを実行。

2-8 Data Tree ライティング (その1)
84. arealight1 の色(Color)と強度
(Intensity)を、例えば、黄色っぽく
(R=0.87, G=0.83, B=0.3など)
し、Intensityを0.4にして、
85. spotlight1 の色(Color)と強度
(Intensity)を、例えば、青っぽく
(R=0.53, G=0.55, B=1.0など)
し、Intensityを0.5にしてみる。
調整をすれば、IPRによりRender View
が更新され、瞬時に変更が反映される。

86. Data Treeの中で、ライトを一つハ
イライトすれば、そのパラメータが、パ
ラメータビューに表示される。

87. 黄色く囲われたところをクリックすると、
そのライトのソロ (単独)ライティングが
可能になる。もう一度クリックするとソ
ロがオフになる。

88. 黄色く囲われたところをクリックすると、
そのライトがオフになる。この場合、青
いポイントライトがオフになった。もう一
度クリックするとオフが解除になる。

89. arealight1 パラメータのCategory
に lb:yellow と追記すると、このキ
ーワードを元にしたオブジェクト単位
でのライトのアサインが可能になる。
90. spotlight1 にも同様に lb:blue と
追加する(Light タブ以下にこのパラ
メータがあることに注意、画像は次の
ページ)。

91. Light Bank からObject
Appearanceに切り替える。
92. デフォルトでは、リストにgeo1だけが
表示されているが、折りたたみを解除
することで、すべてのオブジェクトを確
認できる。platonic_object1以下
は、#40 (1-13) で設定した通り。

93. grid_object1のLight Selection
は、デフォルトでは、* (すべて) となっ
ているが、 lb:blue と書き換える。
すると、左画面でわかるように、地面
部分だけが、blue とタグされた
spotlight1 のみで照らされるように
なる。

94. #93 で定義したlb:blueの先頭に、
'^' を追加すると、「lb:blue以外」と
いう定義が可能になる。これによって
特定ライトの除外が可能になる。
再度 * で置き換えれば、すべてのライ
トで照射される。

2-8 Data Tree マテリアル (その1)
95. grid_object1のMaterialの部分
の'+' をクリック、表示されるリスト
(96)から、checkerboardを選択。
これにより、grid_object1に
checkerboardマテリアルがアサイン
される。

2-8 Data Tree マテリアル (その2)
97. platonic_object1のMaterialの
部分の'+' をクリック、表示されるリス
トから、mantrasurface (98) を
選択。
これにより、すべてのティーポットに
mantrasurface マテリアルがアサイ
ンされる。
さらに多くのマテリアルを作成し、ティーポッ
ト個別にアサインするのであれば、
Material Paletteからマテリアルを作成
(2-6, #75 ~ 78)を繰り返す。

2-9: Data Tree Visibility の変更
99. オブジェクトを個別にレンダリングに登
場させたくない場合、99の部分にあ
るチェックボックスをはずす。
ここでは、中央のティーポットが非表示設
定された。チェックボックスはレンダリングに
影響、その横のDisplay Typeはビュー
ポート表示に影響する。

2-10: Data Tree Visibilityの変更(その2)
100.grid_object1のLight Selection
に ^lb:yellow と記述。
101.#100で定義したライティング関係の
設定は、packededit1ノードに格納
されている。ライティングに関するものは
Lighting (102) タブ以下にある。

2-11: Date Tree より複雑なシーン
シーンが複雑になっても考え方は同じ。形
状データが複雑になればなるほど、このワ
ークフローが活きることになる。

この項終了
質問は info-jp@sidefx.com まで。

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