हम हौदिनी और अवास्तविक इंजन 4 में एक यथार्थवादी नदी का अनुकरण करते हैं

जब डीएक्स 9 से डीएक्स 10 में संक्रमण शुरू हुआ, तो बहुत सारे गेम सही प्रभाव के साथ ठंडा मॉडल वाले पानी के साथ दिखाई देने लगे। तब अंतर बहुत ध्यान देने योग्य था, खासकर यदि आप पिछली पीढ़ी के खेलों की तुलना एक ही क्राइसिस से करते हैं। इसलिए, जब मैं UE4 के लिए Houdini प्लग-इन के माध्यम से एक सरल लेकिन यथार्थवादी नदी सिमुलेशन बनाने के बारे में एक गाइड पर आया था, मैंने इसके बारे में सोचा भी नहीं था और जल्दी से इसका अनुवाद किया।

प्रस्तावना

• अवास्तविक और हौदिनी संपत्ति डाउनलोड करें। स्थापना वीडियो यहाँ है ।
• अधिकांश प्रोजेक्ट में मैंने बेन श्राइवर और एंड्रियास ग्लैड के ट्यूटोरियल का अनुसरण किया।
• नोड्स और स्क्रिप्ट से डरो मत। यह उतना मुश्किल नहीं है जितना यह लग सकता है।
• पानी के लिए, मैंने अवास्तविक स्टार्टर सामग्री से सामान्य मानचित्र का उपयोग किया।

परिचय

मेरा नाम साइमन है। मैंने QBasic और पास्कल पर प्रोग्रामिंग शुरू की जब मैं छोटा था ( उदाहरण हैं ), मैंने तुरंत महसूस किया कि कोडिंग मुश्किल है, और 3 डी कला पर स्विच किया गया है। उसी समय, मैंने हमेशा गेम बनाने के तकनीकी पक्ष में रुचि बनाए रखी - यह पता चला कि मैं एक वीएफएक्स कलाकार बन गया। यह पेशा कला और प्रौद्योगिकी को अच्छी तरह से जोड़ता है।

मैंने सेक्रेड 2 और एक्स पर एक 3 डी कलाकार के रूप में काम किया : पुनर्जन्म , और रिएमई पर एक वीएफएक्स कलाकार, द इनविजिबल ऑवर्स । अब मैं वाईएलडी पर काम कर रहा हूं।



मेरे पास खेल विकास से संबंधित कई व्यक्तिगत परियोजनाएं भी हैं: गेम आर्ट ट्रिक ब्लॉग, जर्मन गेम देव पोडकास्ट और यूट्यूब चैनल अनार्य और हौदिनी ट्यूटोरियल के साथ।

प्रस्तुत है हौदिनी

द इनविजिबल ऑवर्स पर काम करते हुए मैंने हौदिनी से दोस्ती की। फिर मैंने एक छोटा तरल पदार्थ सिम्युलेटर बनाया जिसे रोका जा सकता है, तैनात किया जा सकता है और वास्तविक समय में पीछे की ओर खेला जा सकता है। परिणाम इस प्रकार था:


स्रोत: इनविजिबल आवर्स से द्रव सिमुलेशन

मुझे पता नहीं था कि अवास्तविक में द्रव मॉडलिंग को कैसे जोड़ा जाए। सौभाग्य से, एक अद्भुत तकनीक जिसे वर्टेक्स-काउंट-एग्नोस्टिक मोर्फ टारगेट-आधारित फ्लुइड एनीमेशन को हौदिनी में लागू किया गया था, और इसलिए मैं खेल में अपने द्रव सिमुलेशन को जोड़ने में सक्षम था। प्रौद्योगिकी मूल रूप से नॉर्मन शार द्वारा विकसित की गई थी।


स्रोत: UE4 नॉर्मन शर में वर्टेक्स-काउंट-एग्नॉस्टिक मोर्फ लक्ष्य

यदि आप कार्यान्वयन के बारे में अधिक जानकारी प्राप्त करना चाहते हैं, तो मेरे कूल स्टफ के इस खंड को पाठ्य के साथ देखें:

नदी का प्रभाव: परियोजना की शुरुआत

मैं सीखना चाहता था कि रियलटाइम वीएफएक्स रिवर चैलेंज के लिए एक प्रक्रियात्मक रूप से उत्पन्न नदी कैसे बनाई जाए, लेकिन पता नहीं था कि कहां से शुरू करना है। संयोग से, मैं बेन श्राइवर से एक महान ट्यूटोरियल में आया, जहां वह क्षितिज जीरो डॉन में नदियों के बारे में बात करता है। मैं झुका हुआ था और मैंने इसे आज़माने का फैसला किया!


वैसे, एंड्रियास ग्लैड से हुडीनी नदियों पर एक और बहुत अच्छा ट्यूटोरियल है:


इन वीडियो ने शुरुआत में वास्तव में मेरी मदद की और नींव बन गए।

परिदृश्य बनाने का एक बहुत कठिन तरीका

राहत बहुत जटिल थी। मैं निर्माण प्रक्रिया का वर्णन करूँगा ताकि हर कोई समझे:


स्रोत: हौडिनी में इलाक़ा बनाना

बस मजाक कर रहे हैं। यह बहुत आसान है।

नदी का प्रभाव

पहले चरण बेन के ट्यूटोरियल से 100% कॉपी किए गए हैं, और वे शांत हैं। सबसे पहले आप एक पट्टी बनाते हैं और इसे जमीन पर "गिर" देते हैं। यह तख़्ती के बिंदुओं पर राहत की ऊंचाई को पढ़कर किया जाता है, और फिर इस ऊँचाई तक अंक को स्थानांतरित किया जाता है:



फिर आप इलाके में नदी को बेहतर ढंग से एकीकृत करने के लिए ढलान को नीचे "स्लाइड" करते हैं:



वास्तव में, वे एक भौतिक तरीके से रोल नहीं करते हैं। इसके बजाय, सतह के आधार सामान्य और बिंदु के सामान्य का उपयोग प्रत्येक बिंदु के लिए स्थानीय अक्ष की गणना करने के लिए किया जाता है (जो कि ढलान से नीचे की ओर बढ़ता है)। फिर आप गणना की गई धुरी के साथ बिंदुओं को थोड़ा आगे बढ़ाएं (यह प्रक्रिया बेन के वीडियो में बहुत अच्छी तरह से दिखाई गई है)।

अगला कदम यह सुनिश्चित करना है कि नदी परिदृश्य के कारण ऊपर की ओर नहीं बहती है (क्योंकि एक छोटी पहाड़ी है जहां नदी साथ चलती है)।



एक छोटा पायथन लिपि यह सुनिश्चित करती है कि 3 डी स्पेस में स्पेल पॉइंट पिछले एक से अधिक कभी नहीं है:



स्वाभाविकता को जोड़ने के लिए एक और चाल निरंतर ढलानों से बचने के लिए है। इसके बजाय, नदी को चरणों में प्रवाहित करें (बेहतर दृश्य के लिए, मैं यहां नदी की ज्यामिति दिखाता हूं, लेकिन वास्तव में हम अभी भी केवल एक ही सीमा के साथ काम कर रहे हैं)।



अंत में, हम उस कदम पर पहुंच जाते हैं जहां मैं अपने स्वयं के विचारों का परिचय देता हूं: रंग को उस स्थान पर चिह्नित करने के लिए जोड़ें जहां ढलान (हरा) है, जहां यह शुरू होता है (फ़िरोज़ा) और जहां यह समाप्त होता है (लाल)। यह मुझे बाद में अलग-अलग पानी की बनावट और जगह कण प्रणालियों को मिलाने में मदद करेगा।



आइए तेजी से नदी ज्यामिति बनाने के लिए आगे बढ़ें, क्योंकि यह सब बेन के वीडियो में पूरी तरह से समझाया गया है। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि नदी के केवल बाहरी किनारों को फिर से राहत के साथ जोड़ दिया गया है (जैसा कि हमने पहली जगह में तख़्ती के साथ किया था:

प्रवाह के अनुसार मैदानी विकृति

फिर से, यह बेन का 100% वर्कफ़्लो है, जो नदी की ज्यामिति के नीचे राहत को स्थानांतरित करने के साथ शुरू होता है ताकि वे किसी भी तरह से प्रतिच्छेद न करें:



फिर, इलाके के प्रत्येक बिंदु के लिए, आप किरणों को ऊपर की ओर खींचते हैं। यदि वे नदी की ज्यामिति में गिर जाते हैं, तो ये बिंदु प्रभाव की जगह पर आ जाएंगे:



प्रत्येक बिंदु जो कहीं भी नहीं मारा, वह अपनी मूल ऊंचाई प्राप्त करेगा।



यह gif दिखाता है कि क्या होता है जब परिवर्तन बदलता है:



फिर परिदृश्य ऊंचाई क्षेत्र को बहुभुज में बदल दिया जाता है और फिर से मिश्रित किया जाता है। अब यह असत्य में उपयोग के लिए तैयार है:



अब आइए UV रूपांतरण, सामग्री, प्रवाह मानचित्र और बहुत कुछ के बारे में बात करते हैं।

नदी ज्यामिति

नदी की ज्यामिति, जिसे आपने पहले देखा था, केवल क्षेत्र को काटने के लिए उपयोग किया गया था। असली नदी थोड़ी पतली है, इसमें यूवी है और विभाजित था (ध्यान दें कि मेरे ढलान के रंग अभी भी हैं)

यूवी पीढ़ी

चूंकि तख़्ता हमेशा लंबाई में भिन्न होता है, इसलिए यूवी को इसके अनुकूल होना चाहिए। सौभाग्य से, हौदीनी में यह बहुत आसान है। पहले आप 0-1-UV-Space में एक UV बनाते हैं, और उसके बाद स्पलाइन की लंबाई को मापते हैं। इस मूल्य का उपयोग यूवी को स्केल करने के लिए किया जा सकता है। यहाँ आप देखते हैं कि मैं कैसे तख़्ता बदल देता हूँ, और नीचे - कैसे यूवी स्वचालित रूप से बदल जाता है। मेरा विश्वास करो, यदि आपने एक बार यह कोशिश की, तो आप कभी भी यूवी को मैन्युअल रूप से फिर से नहीं बनाना चाहेंगे।

बिस्तर

एक और विस्तार: मैं चैनल को गहरा और गीला करना चाहता था। ऐसा करने के लिए, मैं परिदृश्य के प्रत्येक बहुभुज से कुछ किरणों को खींचता हूं, और अगर मैं नदी में उतरता हूं, तो मैं इस बहुभुज के सभी बिंदुओं को एक रंग प्रदान करता हूं। बनाया गया मुखौटा इस प्रकार है:



और अस्पष्टता और खुरदरापन के विभिन्न मूल्यों को निर्दिष्ट करने के लिए सामग्री में एक मुखौटा का उपयोग करके एक उदाहरण दिया गया है:

फ्लो चार्ट

हौदिनी के साथ नदी के प्रवाह का नक्शा बनाना बहुत आसान है। आप बस विशेष नोड के लिए कहते हैं "यह मेरी नदी ज्यामिति है, और यह एक तख़्ती है जो नदी की दिशा को इंगित करता है" और उछाल, ज्यामिति को अचानक नदी के प्रवाह का प्रतिनिधित्व करने वाली चोटियों के रंग मिलते हैं:



आप एक और नोड जोड़ सकते हैं जो प्रवाह मानचित्र को बाधाओं का जवाब देता है। अब उनके चारों ओर पानी बहेगा:



और सबसे अच्छी बात: आप अवास्तविक में प्रवाह के नक्शे का कारण बन सकते हैं! अवास्तविक और Houdini के बीच स्विच करने की कोई आवश्यकता नहीं है। बस Houdini में रेंडर बटन को एक पैरामीटर के रूप में सेट करें। यहाँ आप देखते हैं कि मैं बाधाओं को कैसे बदलता हूं, और फिर मैं एक नए प्रवाह के नक्शे की कल्पना करता हूं (ध्यान दें कि बेकिंग को GIF की तुलना में अधिक समय लगता है):

झाग का मुखौटा

बाधाओं के चारों ओर पानी पर फोम बनाने के लिए, मैं तथाकथित आइसोफ़सेट नोड का उपयोग करता हूं। मूल रूप से, यह नदी की चोटी के रंग में वस्तु की दूरी को संग्रहीत करता है। फिर मैंने कुछ शोर जोड़ा और मास्क तैयार है:



फोम मास्क को कम स्थिर बनाने के लिए, मैं एक साधारण फ़ोटोशॉप क्लाउड टेम्पलेट का उपयोग करता हूं जो नदी के साथ चलता है और इसे मूल मास्क से घटाता है:



और जब से हम फोम के बारे में बात कर रहे हैं: कैस्केड में एक साधारण फोम बनावट भी है, जिसे केवल नदी के किनारे दिखाया गया है। फोम संरचना नदी के पानी की तुलना में तेजी से स्क्रॉल करती है:

कण प्रणाली

मैंने नोट किया कि मेरे कैस्केड के ऊपरी और निचले हिस्से कहाँ हैं, इसलिए मैं इन तत्वों को फ़िल्टर कर सकता हूं (लाइनों का उपयोग नदी की ज्यामिति बनाने के लिए किया गया था), उनके केंद्र में एक बिंदु बनाएं और इसमें डमी-बॉक्स को कॉपी करें। बाद में हम इसे अवास्तविक कण प्रणाली से बदल देते हैं:



बाधाओं के आस-पास के कणों के लिए, मैं बाधाओं और नदी के चौराहे को प्राप्त करने के लिए अंतःक्रिया विश्लेषण नामक नोड का उपयोग करता हूं। इन चौराहे के किनारों पर अंक हैं। उनकी यादृच्छिक संख्या के लिए, मैं फिर से डमी-बॉक्स (जो बाद में अवास्तविक में कण प्रणाली के साथ आदान-प्रदान करता है) की नकल करता हूं:



जब मैं असत्य में डमी-बक्से की जगह लेता हूं तो यह ऐसा दिखता है:

एक परियोजना को अवास्तविक में निर्यात करना

तथाकथित हुडिनी इंजन एकता, असत्य, 3ds मैक्स, माया और सिनेमा 4 डी के लिए एक प्लग-इन है और नोड्स का एक नेटवर्क चलाता है जो आप इन कार्यक्रमों में सीधे हुडीनी में बनाते हैं। मुझे हडिनी फ़ाइल को डिजिटल संपत्ति के रूप में सहेजने के लिए इलाके और नदी बनाने की आवश्यकता है। इसे अवास्तविक में किसी अन्य संसाधन की तरह आयात और उपयोग किया जा सकता है:



अब मैं मापदंडों को बदल सकता हूं (जो मैंने हौदिनी में सेट किया है) या तख़्ता बदल सकता हूं ताकि नदी एक अलग तरीके से बहे:



सामग्री अभी भी अवास्तविक में बनाई और असाइन की गई हैं, लेकिन आप उन्हें पहले से असाइन कर सकते हैं (नीचे इस पर मेरा ट्यूटोरियल है)।

क्या हमें हडिनी वर्कफ्लो का समान रूप से अध्ययन करना चाहिए?

हौदिनी के पास सीखने के लिए बहुत कुछ है। इसके अलावा, ये नए विकास उपकरण हैं, इसलिए दस्तावेज़ में गलतियाँ होंगी।

लेकिन गेम डेवलपर्स के लिए यह एक सामान्य स्थिति है। हम लगातार उन्नत तकनीकों के साथ काम करते हैं जिन्हें पहले नाम दिया जाना चाहिए। सबसे महत्वपूर्ण: आप अकेले नहीं हैं। प्रोसीडुरल डिसॉर्डर सोचने वाले शांत लोगों से भरे हुए हैं जो मदद और शिक्षा देंगे। इन चैट में, आप साइडएफएक्स डेवलपर्स भी पा सकते हैं!

संदर्भ

• असत्य और हौदिनी को मानता है। स्थापना वीडियो यहाँ है ।
• डिसकॉर्ड चैट: हौदिनी थिंकिंग प्रोसेडुरल
• बेन श्राइवर ट्यूटोरियल
• एंड्रियास ग्लैड ट्यूटोरियल
• नदी चुनौती धागा
• अदृश्य घंटों में तरल कार्यान्वयन रिपोर्ट
• अवास्तविक और Houdini ट्यूटोरियल के साथ YouTube चैनल
• वर्टेक्स-काउंट-एग्नॉस्टिक मोर्फ टारगेट्स नॉर्मन शर