简单盘点编程在Houdini游戏开发中的用武之地

2024-09-06 23:48

本文主要是介绍简单盘点编程在Houdini游戏开发中的用武之地,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

概括

Houdini作为一个程序化为主要思路的工具,不出意外地在很多地方支持用代码来描述自己想要的行为。这篇博客简单盘点了我目前了解到的,编程在Houdini开发(特指游戏开发)中的用武之地。
概括讲,可以分为三部分:

  1. Houdini编辑器内。一般只服务于Houdini自身。
  2. Houdini Engine游戏插件。例如它为UE4Unity都提供了插件,其目的是方便将Houdini中的数据和游戏引擎自身的数据进行交互
  3. HDK(Houdini Development Kit)。能接触到的最底层的开发。

下面,具体讲每一部分:

1.Houdini编辑器内

1.1 参数表达式

参数表达式所用的语言是Houdini自己定义的,文档见Houdini官方文档:Expression functions。
其唯一的目的就是让一个参数变为一个表达式,而不是一个一成不变的常量。

例如,可以让一个cube的y尺寸一直等于x,这样它的前后面会一直保持为正方形。
在这里插入图片描述
表达式中的参与者不一定是其他参数,也可以是某个节点的attribute(当然这个节点应该是上游节点)。例如:
在这里插入图片描述
图中scatter1节点中,散步点数目参数,就使用了detail("../sphere1/","intrinsic:pointcount",0)来获得了sphere1节点的名为intrinsic:pointcount的attribute,这个属性是内置的,表示几何体有多少个顶点。

1.2 Python

Python在Houdini中用途广泛,Houdini官方文档:Python Scripting全面地介绍了Python在Houdini中的用途。其核心是Houdini自己写的hou模块。
用途之一是Python节点:可以在其中做很多操纵几何数据的事情。
在这里插入图片描述
还有用途是可以在一个Digital Asset中添加自定义的python函数:
在这里插入图片描述
此外,还可以添加python启动脚本

更多内容详见官方文档。

1.3 Vex

Vex是Houdini自己的语言,语法上类似C/C++,对比通用PythonVex强调高效。Houdini官方文档:VEX全面地介绍了Vex在Houdini中的用途。而Houdini官方文档:VEX Functions中有所有Vex函数可以参阅。
Attribute Wrangle节点中可以写Vex代码来操纵几何数据,需要注意的是Run Over要指定自己想要在什么单位上执行函数。例如Points是逐个顶点执行,而Detail(only once)正如说的那样只执行一次,当然可以在Detail(only once)中写循环对每个顶点进行访问并操作,但是如果这些操作不需要上下文(即可以独立、并行),那显然用Points的效率更高。
在这里插入图片描述
Volume Wrangle节点则是对体数据中的每个体素进行操作(比如高度场,或者说地形,中的每一个数据)
在这里插入图片描述
VexPython之间的比较是个值得讨论的问题。当然,我知道二者的角色分工本来就不一样,但是有些事情是二者都可以完成的,那么对于二者都可以完成的任务,应该选哪个呢?
我的经验是,只要Vex能做的,Python都可以做,但是在某些问题上Vex有更高的效率。就拿对所有体素进行操作来讲,用Volume Wrangle可以做,用Python也可以逐个访问一个体数据中的所有体素并操作,但是Python的速度可以明显观测到比Vex慢。所以,能用Vex就不用Python
但也有必须要用Python的情况,假如需要按一定顺序访问体素,并做一些统计,那么Vex就无能为力。
在我看来,VexPython的关系就像GPUCPU的关系,前者在处理大量并行独立的数据时,效率很高,但是单位之间无法知道彼此,也没有一个全局的视角。而后者的特点刚好相反。(当然,Vex是否真的运行在GPU上我不确定)

2.Houdini Engine游戏插件

在Houdini的安装目录的engine目录下,可以找到UnityUE4的插件。(好像如果你在安装Houdini之前已经安装了UE4,在安装Houdini时候勾选UE4插件就会自动帮你把插件安装到UE4引擎目录中)。
在这里插入图片描述
这个插件可以更方便地让Houdini中的数据转换为游戏引擎自身的数据。他们都会在后台启动一个Houdini进程,然后在这个Houdini进程中做一些处理。

UE4为例:
HoudiniEngine是一个插件:
在这里插入图片描述
HoudiniLandscapeUtils.h文件中的FHoudiniLandscapeUtils::CreateAllLandscapes函数就将Houdini中的数据转换为了一个UE4中的地形:

// Creates all the landscapes/layers from the volume array
static bool CreateAllLandscapes(FHoudiniCookParams& HoudiniCookParams,const TArray< FHoudiniGeoPartObject > & FoundVolumes,TMap< FHoudiniGeoPartObject, TWeakObjectPtr<ALandscapeProxy> >& Landscapes,TMap< FHoudiniGeoPartObject, TWeakObjectPtr<ALandscapeProxy> >& NewLandscapes,TArray<ALandscapeProxy *>& InputLandscapeToUpdate,float ForcedZMin = 0.0f, float ForcedZMax = 0.0f );

其中ALandscapeProxy是UE4自己的地形Actor,而FHoudiniGeoPartObject是插件中定义的类,在其他函数中,从Houdini的节点中得到数据。

FHoudiniEngineUtils::HapiCreateInputNodeForLandscape函数将一个UE4的地形转换为了一个Houdini节点:

/** HAPI : Marshalling, extract landscape geometry and upload it. Return true on success. **/
static bool HapiCreateInputNodeForLandscape(const HAPI_NodeId& HostAssetId, ALandscapeProxy * LandscapeProxy,HAPI_NodeId & ConnectedAssetId, TArray< HAPI_NodeId >& OutCreatedNodeIds,const bool& bExportOnlySelected, const bool& bExportCurves, const bool& bExportMaterials,const bool& bExportAsMesh, const bool& bExportLighting, const bool& bExportNormalizedUVs,const bool& bExportTileUVs, const FBox& AssetBounds, const bool& bExportAsHeightfield,const bool& bAutoSelectComponents );

插件代码可以直接进行修改和扩展,来使其更符合自己项目的工作流。

Unity的Houdini插件我没有使用经验,但是所扮演的角色是一样的。

3.HDK(Houdini Development Kit)

HDK我也是最近才开始关注的,对此也没有太多的经验,我在之前的博客《研究HDK(Houdini Development Kit):起点》中有些基础的讨论。未来如果有更深的研究的话我会放在Houdini专栏中。

目前看来,HDK一个很重要的目的就是提高效率。如果没有HDK,那么自定义节点就等于说需要组合其他的节点,而如果可以用HDK直接通过C/C++ 来指定行为,那就可以绕过一些不必要的逻辑。当然,这其中的难度自然是最高的,需要了解很多底层的原理。

这篇关于简单盘点编程在Houdini游戏开发中的用武之地的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1143460

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