Houdini (program)
Houdini (pełna miano Houdini 3D Animation Tool) to zaznajomiony projekt do animacji komputerowej rozwijany przez Side Effects Software z siedzibą w Toronto, Canada. Zasadniczą cechą programu, odróżniającą go od innych pakietów, jest jego czysto proceduralna natura.
Houdini obejmuje gros zagadnień związanych z produkcją grafiki trójwymiarowej:
- Modelowanie - wszystkie standardowe rodzaje geometrii włączając w to: Poligony, i NURBs/Bezier Curves/Patches & Trims, a też tzw. Metaballs
- Animacja - metodą klatek kluczowych i oparta na manipulacji próbkami (samples), a ponadto pomoc na rzecz danych motion capture
- Cząsteczki - symulacje zjawisk cząsteczkowych
- Dynamika - symulacje fizyki ciał sztywnych (Rigid Body Dynamics), płynów (Komputerowa inżynieria płynów), dynamiki krzywych (Wire, Curve) a symulacje ubrań (Cloth Simulation)
- Oświetlenie - habitat graficznego (node-based) tworzenia shaderów, posada ponad oświetleniem pośród innymi blisko pomocy IPR (Instant Preview Renderer)
- Rendering - pomoc na rzecz szeregu programów renderujących; na zewnątrz natywną Mantrą: Renderman (PRMan, 3delight, Air, RenderDotC), mental ray, Maxwell, Indigo, Sunflow
- Wolumetryka - generowanie/populacja/manipulacja/rendering pól skalarnych i wektorowych
- Kompozycja video - cały kompozytor pracujący w 32bitowej palecie na rura natomiast celowy formaty deepraster
- Środowisko programistyczne - Houdini Development Pustosłowie, inaczej asortyment bibliotek C++ pomocnych pod ręką tworzeniu rozszerzeń programu.
Podobnie do innych programów tego typu, Houdini jest środowiskiem otwartym, umożliwiającym uzus kilku popularnych języków skryptowych, takich jakże Tcl/Tk. Houdini posiada również swój osobisty mowa, pokrewny do C Shell, inaczej Hscript. Od wersji 9.0 Houdini wspiera podobnie mowa Python (za pomocą nowego API o nazwie HOM), kto wymienić ma Hscript w przyszłych edycjach programu.
Elementy sceny (Digital assets) tworzone są w Houdinim za pomocą serii operatorów (tzw. OPs) składanych w łańcuchy. Taki proceduralizm ma nieco zalet: pozwala budować o wiele skomplikowane obiekty geometryczne i organiczne w względnie malej ilości kroków, umożliwia nieliniowy progres sceny (w każdej chwili możemy wrócić do dowolnego etapu pracy i polepszyć go); nowe operatory wolno podobnie sporządzać z w tym momencie istniejących. Ta ewentualność jest ciekawą alternatywą na rzecz wykorzystania języków skryptowych w aplikacjach 3D do dostosowania ich potencjał do swoich potrzeb. Houdini używa tego paradygmatu we wszystkich miejscach programu: do mapowania tekstur, tworzenia i aplikacji shaderów, na skroś symulacje cząsteczkowe i animacji, aż do procesu renderingu i kompozycji.
Operatory Houdniego dzielą się na parę grup (tzw. kontekstów):
- SOPs - operatory powierzchni (Surface OPerators) - służą do modelowania, deformacji powierzchni a wielu efektów związanych z wyglądem/ zmianą wyglądu obiektów w scenie
- POPs - operatory cząsteczkowe (Particles OPerators)
- CHOPs - operatory kanałów animacji (Channel OPerators)
- COPs - operatory kompozycji (Composite OPerators)
- DOPs - operatory symulacji dynamicznych (Dynamic OPerators)
- ROPs - operatory renderowania (Render OPerators)
- VOPs - operatory języka VEX (Vex OPerators)
Operatory łączą się w łańcuchy zwane “sieciami” (networks) bądź “drzewem operatorów”. Informacje do środka operatorów podawane są kolejnym elementom, które modyfikują i posyłają w dalszym ciągu. Dane te mogą blisko tym wyrażać geometrię 3D, bitmapy , cząsteczki, informacji o siłach i parametrach dynamiki, zmienne reprezentujące własności powierzchni w shaderach, krzywe animacji a poniekąd dźwięk czy też wszelkie kombinacje powyższych. Zbliżony duchem szkielet działania zastosowano wi wielu aplikacjach graficznych takich jakim sposobem kompozytor Shake czy też Nuke.
Skompilowane sieci wolno grupować tworząc jeden meta-operator do wielokrotnego wykorzystania w tej i w następnych scenach. Przebieg ów umożliwia użytkownikom generowanie własnych wielce narzędzi bez potrzeby programowania. W istocie OPeratory nie są jak innym jakim sposobem graficznym (visual) a interaktywnym językiem programowania dostępnym na rzecz artystów.
Houdini jest niebywale bogatym programem a jego niezliczone utensylia egzystują w kilku kontekstach. Nakłada to na nieszczęście większe wymagania na początkującego użytkownika. Houdini ma z tego powodu opinię niezmiernie trudnego, tymczasem wszechmogącego programu.
Houdiniego przypadkiem wykonywać pracę na różnorodnych danych wejściowych. Dostępne są pośród innymi: urządzenia MIDI, surowe dane ASCII lub pochodzące z protokółu TCP, urządzenia dźwiękowy (włączając w to wbudowaną detekcję fenomów natomiast wysokości tonu), urządzenia wskazujące (mysz komputerowa) itd. Houdini potrafi również uzyskiwać muzykę i dźwięk przestrzenny. Pośród innymi do tego służy stosunki “CHOP”, za jaki w roku 2002 biznes Side Effects Software otrzymała “Technical Achievement Academy Award” - alias Oscara za osiągnięcia techniczne.
VEX (Vector Expression) jest jednym z języków skryptowych Houdiniego. Jest zbliżony duchem do języka RSL, alias standardu zdefiniowanego przez firmę Pixar w specyfikacji Renderman. RSL jest językiem opisu własności powierzchni, kto służy programom zgodnym ze powyższą specyfikacją do obliczania koloru powierzchni w trakcie renderingu. VEX nie ogranicza się do tego użycia. Na dworze tworzeniem shaderów powierzchni, świateł i cieni, umożliwia jako że pisanie własnych operatów SOPs, POPs, CHOPs i COPs. Obecna wdrożenie VEX wykorzystuje ponadto architekturę SIMD
Historycznie Houdini wykorzystywany był głównie obok animacji efektów cząsteczkowych, jednak za jego główną upodobanie uważano animację postaci. W rezultacie używano go nieledwie jedynie w sąsiedztwie pracach ponad efektami specjalnymi. Ostanie wersje programu wprowadziły niemniej mrowie usprawnień w dziedzinie animacji. Houdini użyty był natychmiast w kilku filmach do pracy ponad postaciami, takich w jaki sposób The Wild - duża wyrób The Walt Disney Company, jakim sposobem również Ant Bully.
Houdini sprzedawany jest z wysokiej klasy rendererem do zastosowań filmowych, Mantrą, jaki jednakowo jakże w przypadku języka VEX, ma mnóstwo podobieństw do programu Pixar PhotoRealistic RenderMan. Jednym z dostępnych trybów pracy jest rendering mikro-poligonalny, umożliwiający uprawianie wysokiej typ odkształceń powierzchni w trakcie renderingu (displacement). Mantra pracuje też w trybie scan-line natomiast ray-tracing. Shadary na rzecz Mantry powstają w VEX, albo są konstruowane graficznie za pomocą operatorów VOP. Mantra (jednakowo jakim sposobem w pojedynkę Houdini) wspiera również tzw. point-clouds, które umożliwiają efektywne obliczenia efektów takich jakże subsurface scattering] oznacza to ambient occlusion. Mantra posiada podobnie procedura volume rendering (renderowania gazów, chmur etc), a tzw. Physically Based Rendering - inaczej technikę opartą na fizycznym modelu światła.
Dzieje wersji
- 9.5: lipiec 2008
- 9.0: wrzesień 2007
- 8.1: czerwiec 2006
- 8.0: październik 2005
- 7.0: wrzesień 2004
- 6.0: maj 2003
- 5.5: maj 2002
Linki zewnętrzne
- Side Effects Software, twórcy programu
- Derivative Inc., Pokrewna interes, założone przez jednego z twórców Side Effects Software
- odforce - najaktywniejsze arena użytkowników programu Houdini
- Forum3d.pl - polskie arena grafiki 3d z działem poświęconym programowi Houdini