「Houdini」湖边小屋part1 盒体的出生

Houdini

一直听说湖边小屋是程序化建模的朝圣，虽然所有的大佬都在说新手远离！但是就不信这个邪，就兴冲冲去尝试学习了一下（事实证明，这个提醒是非常明智的，但是死磕VEX倒是很快取得了一些小小的熟练度），而教程本身带来的主要的障碍在于Houdini版本不同导致某些函数和节点需要重新整理，而且作者自身计算的时候也存在一些问题，还有谷歌实时翻译不停出错误！幸好在知乎上看到了大佬的记录分析，在17个小时的原教程基础上结合大佬的一些阐释和我自己的一些检验，重新复现了湖边小屋的全过程，大概得到以下缩略版的思路总结。详细的步骤可以跳转冬青大佬的知乎页面。

一、盒体基础

（1）box随机分配

在box中加入box_id作为筛选基础（后续的所有面片的指代其实也都通过id来实现）构建点云得到内部四个以2为单位长度的点，随机选取并作为下一个盒体的center

（2）构建vdb

本步的主要作用是通过vdb resample盒体，实现类似布尔运算的效果，然后将密集的高面盒体对其顶点进行四舍五入网格化操作，然后把点融合掉，实现盒体的模数化。 小技巧：vdb可能产生一定的位置偏移，可以用移动$YMIN这样的方法校正

（3）求小阳台

本步骤主要目标是找到在二层凸起的面，并把盒体回缩一些作为小阳台。此步骤总体上分为三部分。

• 第一部分，求投影。

效果是把二层拉平到底层然后fuse，但是这里会有重合面（作者也指出了），所以用射线检测的方法，在下面的面中心上采用一个射线向上发射的方法，求到相交的面后删除。然后拉平，就会实现悬空的面法线向上，地面的面法线向下的情况

• 第二部分，求突出面(footprint)

作者采用了一种点检测的方法（图源作者的介绍）后续作者在很多地方都使用了这个方法或者它的变体，本文就不再详细赘述。首先wrangle中遍历每一个面，把这个面的四个顶点都记录下来到一个数组，然后通过pointprims函数获取这些顶点所从属的面并存放在另外一个neighs数组当中，贴一下代码。

    int pts[] = primpoints(0, @primnum);    //获取一个面的四个顶点的序列号

int neighbours_pcheck[], neighbours_pcheck_all[];

foreach(int pt; pts)
{
    //把该面的四个顶点相邻的面找出来
    neighbours_pcheck = pointprims(0, pt);//获取一个点所在的面的序列号
    append(neighbours_pcheck_all, neighbours_pcheck);
}

int max_nm = max(neighbours_pcheck_all);
int found;
int neighbors_prim[];

for(int i=0; i<=max_nm; i++)
{
    //如果有两个公共点，则这两个面相邻
    if(i != @primnum)
    {
        found = 0;
        foreach(int j;neighbours_pcheck_all)
        {
            if(i == j)
            {
                found++;
            }
        }
        //如果该面被找到两次，说明有两个公共点
        if(found > 0 && found%2 == 0)
        {
            append(neighbors_prim, i);
        }
    }
}

这个时候如果neighs里面的面上出现了两次的（遍历自身的for），就说明它是原来面的相邻面，保存到新neighs_real数组中，在突出面的应用中就是只有一个相邻面的情况下就被标记为突出面。同时，该面的四个顶点的法线也被变换到了指向相邻面的方向

• 第三部分，回缩阳台

利用group节点生成bounding box来形成group选出原有体积的四个外侧点（根据变换后的法线sort排序后blast出01得出）实现变换。上图

（4）分配面属性

没啥好说的，重新计算一次法线，然后根据法线方向和面积为各个面片赋值给wall，roof，support， floor

至此，第一部分盒体结束，开始第二部分房顶。

本文参考：知乎冬青大佬的解析文章 湖边小屋解析专栏 b站转载的原教程视频湖边小屋教程（建议可以用chrome的英文字幕插件来进行观看）

作者： Ayse