Houdini17全新破碎系统

▌包含三种预设形态的破碎节点这个节点可以让你生成混泥土、玻璃、木头三种破碎形态。

它有四个输入口：模型（geometry）、约束（constraint geometry）、代理物体（proxy geometry），还有一个可选输入，可以连接自定义点（extra points）来控制破碎形态。

你可以直接在Material Type那里选择三种破碎的预设。

如果连接了约束物体（constraint geometry），它会自动为你在碎块间生成约束。

▌使用不同的显示模式Guide Geometry选项可以控制不同的显示模式。

Fractured Geometry是三种预设里都有的模式，顾名思义显示破碎后的形态Constraint Network也是所有预设都有的模式，它会显示碎块间的约束网络（按w键切换线框显示）。

Primary Volume和Edge Detail是concrete特有的模式，分别代表每个破碎层级（primary fracture level）的分布以及布尔运算切割物体所使用的切割面Concentric Noise和Edge Detail是glass特有的模式，显示用来生成玻璃破碎所使用的切割纹路。

至于wood特有的三种显示模式，分别代表木头破碎的三种形态：颗粒感的（grains）、切割的（cuts）、细碎的（splinters）。

▌生成混凝土（concrete）形态Fracture Level参数控制切割层级。

有点像PS里的图层，增大这个值将增加碎块层级和数量，在碎块上生成更小的碎块。

把Edge Detail打开将在破碎面上增加noise。

使用RBD Paint节点可以先在物体上绘制易碎区域，然后再连到RBD Material Fracture上。

它会使用一个density属性，来控制易碎区域生成更多的碎块。

对了，需要在Scatter From选项卡选中Attribute并在Attribute Name那里填入density。

▌生成玻璃（glass）形态注意！该功能暂时只支持面片！不支持多边形几何体，而且不支持nurbs曲线。

当你输入端连进来的是好几个面片的时候，Fracture per Piece是一个非常有用的参数，它会分别在所有的面片上生成破碎。

这个参数可以根据piece属性区分不同的物体，如果没有piece属性，就会根据物体与物体之间的连接性来区分。

这个参数三种形态的预设都适用哦。

Cracks选项卡下面的参数控制玻璃破碎生成的数量。

在Chipping选项卡下的Enable Chipping会让碎块增加更多细节。

它可以让碎块与碎块之间产生进一步的裂痕。

▌生成木头（wood）形态木片破碎方向默认为以物体最长的那个轴为方向。

Cut Spacing用来调整切割次数，从而控制碎块的数量。

Cluster选项卡用来将小块的木片“粘连”到一起形成较大块的木片。

给你的破碎形态更多变化。

glass只支持有一定厚度的物体。

在这里举个极端化的例子，如果你的输入物体是一个长宽高相等的正方体或是一个面片，由于无法计算厚度信息，因此产生的破碎将会改变原始物体的形状，如下图：当我将它压扁，一切就都正常了：因此，glass目前只支持具有明确厚度的物体。

这样说大家理解了把~OK。

我们今天继续来聊新刚体系统的破碎流程。

▌H17破碎工作流程初探通常，在刚体解算中，物体是由于一些外力的碰撞或力场的影响产生破碎。

举个例子，地震摧毁房屋，混凝土墙、木制门、玻璃窗户等等不同材质的物体都会破碎。

或者你直接拿一个“球”去撞击墙面，同样产生破碎的效果。

我们都知道，Houdini中的破碎流程是预破碎（pre-fracturing）。

也就是进入DOP解算前，先在SOP中，将物体切割成小碎块，并在碎块之间生成约束（constraint）将它们相连。

预破碎流程给予用户最大化的对破碎艺术形态的控制（比如你可以生成大块的碎块并夹杂一些细小形态的碎块等等）。

当遇到外力，超过了约束（constraint）所能承受的范围，预破碎物体就会产生碎裂。

或者你可以手动打破约束（比如K帧），控制物体什么时候碎掉。

现在，预破碎迎来了新的工具——RBD Material Fracture节点。

也就是昨天我们讲的。

这个工具有着诸多的参数控制预破碎形态。

当然了，这个节点是“高层级”的（其实就是很多节点封装成的HDA，可以理解为节点大集合），如果你想要更多的控制，可以使用SOP里较低层级的其他节点。

有别于预破碎，你还可以在DOP里实现动态破碎。

使用Make Breakable工具，不过不推荐。

这种方法进行大型破碎的时候会非常难受。

▌新流程的实现方法RBD Material Fracture节点有三种不同的预设形态，它可以像PS图层一样进行层级化的破碎；可以模拟低精度的代理物体，模拟完成后传递动画到高精度原始模型上；可以自动生成glue约束；可以在现有约束网络上生成新约束；可以输出一些有关破碎的属性或组，有利于用户进一步的控制。

使用RBD Material Fracture节点在SOP中预破碎你的模型。

该节点自动生成glue约束。

你可以在Constraint选项卡里面的Primary strength参数设置约束强度。

当进入到DOP解算后，你可以退回到RBD Material Fracture节点来调整约束强度，从而控制破碎形态。

约束值的大小取决于碎块的大小，也取决于你想实现什么样的效果。

约束值设为1通常会直接断掉。

如果你想让模型在被其他物体碰撞之前保持“粘连”，就需要调整约束值，让它处于一个合适的大小，从而在没有外力影响下不会被打断，碰到外力后又可以碎掉。

RBD Material Fracture节点后，可以直接点工具架上的RBD Objects，回到物体层级选择你的预破碎模型，然后回车，就可以一键生成DOP解算。

➤使用Group节点来给不同材质的物体打组。

例如，门、玻璃窗、墙。

这样你可以分别对它们进行破碎。

➤如果在解算时看到有碎块乱晃，可以使用POP节点的drag来让它们变稳定一些。

▌预破碎约束如果你已经有了一些物体，你可以选择（不是必须的步骤）在进入RBD Material Fracture节点之前，使用Connect Adjacent Pieces节点设置glue约束。

比如，破碎一栋房子，需要先将门、窗户和墙约束到一起。

由于RBD Material Fracture节点对物体进行了破碎，因此会基于原有约束生成新的约束。

例如，一扇窗户与窗框约束在一起，当进入RBD Material Fracture节点进行破碎并生成约束后，原先窗户与窗框的约束仍然存在。

▌输入与输出RBD Material Fracture节点与其他SOP中的破碎节点都有一套几乎一样的输入与输出，就像毛发节点网络一样，可以让数据顺畅的自上往下传递。

第一个输入/输出口连接原始物体。

第二个有颜色的输入/输出口连接的是约束。

第三个输入/输出口连接的是代理物体（低精度物体）。

▌约束网络Houdini的约束网络是由一些含有属性的线（polywire）组成，它们代表碎块之间的约束关系。

它们在进入DOP解算中时会被相应DOP中处理约束的节点（Constraint Network）继承。

每一条约束都是两个点组成的直线（polywire）。

每条线含有一个constraint_type属性（面属性）代表约束的类型。

常见的约束类型有glue和soft。

Glue约束在外力没有超过约束强度前，始终保持两个碎块粘连在一起。

soft约束有点像弹簧，不过没有弹力，在被打断前会变弯。

约束线可以有其他面属性，比如strength代表glue约束的强度，stiffness和dampening代表soft约束的强度。

约束线上的两个点含有一个name属性，代表它们连接的碎块的名称。

就像上面所说，可以使用Connect Adjacent Pieces节点来设置初始约束网络，然后使用RBD Material Fracture节点来进一步生成约束。

▌低精度代理物体RBD Material Fracture节点处理低精度物体非常快。

你需要让高精度和低精度物体的name属性保持一致（比如，将高精度物体进行预破碎，每个碎块生成一个name属性，然后通过复制并减面来创建代理物体）。

▌ClusterCluster意为簇，指将小碎块结合成大碎块。

有下面两种工作流程：如果你只是想让一些小碎块永久性“粘合”，只要给它们相同的name属性即可。

对于一些要求较高的场景，比如刚开始的镜头只有大碎块破碎，之后的镜头大碎块进一步碎成小碎块，可以用多层级的约束网络，然后控制不同层级的约束断裂时间。

RBD Material Fracture节点下的wood预设里包含cluster的设置。

你也可以使用RBD Cluster节点手动设置cluster。

▌将预破碎物体导入DOP解算Rigid bodies工具架包含诸多工具来导入预破碎物体到DOP。

RBD Objects：使用这个工具架来将预破碎导入DOP。

它会分析name属性识别不同的碎块，并将约束导入Bullet约束网络。

RBD Hero objects：用来导入单一的、不会破碎的刚体。

不要用它导入预破碎物体。

RBD Glued Objects：导入不带约束的碎块并自动添加约束。

这是一个过时的工具架，所以不要用它导入RBD Material Fracture节点预破碎后的物体，否则会引起约束冲突。

Make Breakable：让物体变成动态破碎物体，在解算时自动计算破碎（不推荐这种方式）。

Debris 工具架：在碎块边缘生成粒子，你可以使用这些粒子进一步生成烟雾、灰尘、碎屑等二次效果。

▌RBD SOP支持的节点以下这些节点支持RBD Material Fracture。

它们与RBD Material Fracture节点拥有一样的输入和输出端口。

RBD Paint：可以让你在原始模型上绘制属性，比如绘制碎块密集区域。

有以下几点注意：将这个节点放置于RBD Material Fracture之前；使用它绘制density属性来控制碎块密集区域；在RBD Material Fracture里，设置Scatter from为Attribute。

RBD Constraint Properties：编辑约束网络。

与RBD Material Fracture节点里的Constraints选项卡很像。

你可以使用它来编辑约束网络以实现更复杂的控制。

RBD Interior Detail：给内部破碎面增加noise。

与RBD Material Fracture节点里的Detail选项卡很像。