Всё о Houdini: что это за программа и для чего она нужна

Рассмотрим ключевые особенности софта, в основу которого заложен процедурный подход. Процедурная генерация представляет собой современный и высокоэффективный инструмент, с помощью которого специалист может по максимуму раскрыть свой потенциал к творчеству и воплотить в реальность различные идеи, начиная от 3D-моделирования и заканчивая визуализацией анимационных эффектов. Данный подход является одним из основополагающих компонентов Houdini, что, в свою очередь, делает программу одной из самых популярных в сфере разработки 3D-графики.

Вместе с экспертами агрегатора онлайн-курсов Kursfinder мы представили обзорную статью о Houdini, охватывающую ключевые преимущества и возможности в контексте современного моделирования.

На платформе доступны курсы Houdini, для тех, кто хочет углубить свои знания в моделировании и рендеринге.

Что такое Houdini

Houdini является универсальным ПО, с помощью которого можно решить широкий спектр задач – от моделирования до рендеринга. В основу программы заложен процедурный подход. Его суть заключается в создании связок нодов, каждая из которых отвечает за выполнение одной или нескольких операций. К примеру, при создании нода Box и его связки с двумя другими нодами Subdivide и Transform можно получить совершенно иную форму.

Процедурный подход в ПО Houdini имеет огромный потенциал, который можно оценить при создании симуляций и различных визуальных эффектов. Для него также характерны и другие, не менее важные преимущества.

• Нет необходимости в отмене и повторном создании проекта с нуля. С нодами можно делать все, что угодно – от удаления и добавления до индивидуальной настройки. Абсолютно все корректировки рассчитываются автоматически, что очень удобно при создании прототипов.

• Разнообразие профессиональных инструментов для управления сценами разного масштаба. Никакая операция не перегружает оперативную память устройства, что, в свою очередь, положительно сказывается на скорости обработки.

• Возможность объединения и трансформации сети нодов в кастомные ноды, которые именуются «цифровыми ассетами». Они могут быть использованы в качестве основополагающих инструментов в проектах, что в значительной степени упрощает работу графических художников.

• Встроенный скриптовый язык VEX. Он может использоваться для написания уникальных функций, предназначенных для комплексного управления нодами.

Если говорить об истории Houdini, то разработчиками программы являются два выдающихся «гения» - архитектор Ким Дэвидсон и специалист по ракетостроению Грег Херманович. В самом начале своего пути они совместно трудились над созданием систем Unix. Уже в 1985 году они стали участниками компании Omnibus, которая в тот период времени являлась настоящим «первопроходцем» в сфере разработки компьютерной графики для телевидения и фильмов. Спустя два года разработчики запустили собственную студию SideFX и представили программу Prisms, в основу которой был заложен процедурный подход. Тогда разработка VFX для художественных фильмов и 3D-моделирование еще находились на истоках развития, из-за чего программное обеспечение стало пользоваться большим спросом в телевидении и киноиндустрии. Инструменты, использованные в софте, стали основополагающими компонентами для Houdini. Сама программа была представлена в 1996 году.

Комедия «Подарок на Рождество» стала первым проектом, при разработке которого была использована утилита Houdini. Очевидно, что визуальные эффекты, которыми сопровождалось сверхскоростное вращение Арнольда Шварценеггера вокруг флагштока, вероятнее всего, покажутся весьма несуразными в наше время. Однако в тот период они выглядели очень даже эффектно и интересно.

На сегодняшний день Houdini является востребованными программным обеспечением в индустрии визуальных симуляций и разработки VFX. ПО используется во многих профильных студиях, специализация которых – создание эффектных визуализаций для кино и телевидения. К ним относятся: Rise FX, Weta Digital и другие организации. Сама же студия-основоположник SideFX получила большое количество ценных наград в области науки и техники.

Что же касается сферы видеоигр, то здесь функции Houdini нашли свое применение еще в нулевые. К примеру, при разработке Killzone 2 для визуализации разрушения, симуляции одежды и создания ландшафта. Спустя некоторое время VFX-художники из Naughty Dog использовали ПО для создания динамических потоков воды в Uncharted 4.

На сегодняшний день Houdini пользуется популярностью у крупнейших игровых компаний Ubisoft и Sega. Программа используется для моделирования и обработки сложных объектов, а также легко адаптируется под игровые движки и прочие утилиты, используемы в процессе разработки.

Разновидности лицензий Houdini

Лицензия Houdini имеет сразу несколько версий. У SideFX есть множество гибких тарифных планов для любых разработчиков – от любителей до крупных компаний. Разберемся в сути каждой лицензии.

Houdini Apprentice. Бесплатная версия, предназначенная для разработки проектов в некоммерческих целях. Станет отличным инструментов для начинающих специалистов, которые изучают моделирование в качестве хобби. В лицензии собраны все функции, что и в платном тарифе Houdini Core (разберем далее), однако с ограниченным функционалом экспорта файлов. К примеру, проекты нельзя сохранять в формате FBX, их разрешение будет сильно уменьшено, а сверху будет наложен водяной знак. Несмотря на это, подобные ограничения никак не мешают использовать программу в учебных целях.

Houdini Education. Стоимость ежемесячной подписки составляет 75$ в год для студентов ВУЗов и учебных центров (школьникам и преподавателям – бесплатно). Основным отличием от предыдущего тарифа является наличие функционала VFX и визуальных симуляций из Houdini FX. Кроме того, программное обеспечение позволяет запускать файлы, которые были созданы в Houdini Apprentice.

Houdini Indie. Стоимость тарифа составляет 269$ в год, либо же 399$ при оплате за два года сразу (ПО устанавливается на одно устройство). Данный вариант отлично подойдет для индивидуальных разработчиков и фрилансеров, ежегодная прибыль которых составляет менее 100 000$. Функционал лицензии не отличается от бесплатной версии ПО, однако она позволяет экспортировать проекты в игровые движки от Unity и Unreal, а также сохранять их в формате FBX.

Houdini Core. Стоимость ежегодной подписки – 1 340$. Лицензия «навсегда» стоит 1 995$, однако пользователям нужно будет платить 995$ ежегодно за второй и последующие годы использования. Лицензия предполагает профессиональное использование и включает в себя весь перечень инструментов, необходимых для визуализации объектов в трехмерном пространстве, создания риггеров, анимаций и прочих видов дизайна.

Houdini FX. Стоимость подписки в год – 3 195$. Пожизненная лицензия – 4 495$ при условии, что пользователь будет ежегодно оплачивать 2 495$. Данный тариф предназначен для крупных компаний, которые разрабатывают высокобюджетные проекты. Включает в себя расширенный перечень опций. Для того чтобы интегрировать графические проекты с движками Unreal и Unity необходимо дополнительно оплатить лицензию Houdini Engine.

Практически для каждой разновидности лицензии установлено собственное расширение файлов. Проекты, созданные в Houdini Core и FX, имеют классический вариант расширения – например, hip. У Houdini Apprentice в конце добавляется параметр nc, а у Houdini Indie – lc. Иначе говоря, работы, созданные в одной лицензии, нельзя запустить в других видах. Исключением являются лишь лицензии, предназначенные для школ, колледжей или университетов.

Подведем итоги. Начинающим пользователя совсем необязательно оплачивать продвинутые лицензии, так как у бесплатного тарифного плана Houdini Apprentice нет каких-либо ограничений по функционалу. Таким образом, пользователи, которые хотят изучить все опции ПО, могут сделать это без покупки платных подписок, и в дальнейшем решить для себя – хотят они продолжать свое развитие в этом направлении или нет.

Интерфейс Houdini

Пользовательский интерфейс Houdini имеет абсолютно одинаковый вид, вне зависимости от версии лицензии. Разберем его ключевые аспекты. Для наглядного примера в сцене добавлен примитив куба. Весь процесс работ осуществляется в трех основных окнах. Самая масштабная область – 3D-вьюпорт. Здесь можно увидеть абсолютно все объекты, которые были добавлены пользователем. В обзорном режиме (название – View), все процессы выполняются с использованием мыши:

• вращение камеры обзора – левой кнопкой мыши;

• изменение расположения объектов – колесиком мыши;

• изменение масштаба рабочей области – правой кнопкой мыши или колесиком.

Информация об объектах представлена сразу в двух редакторах – параметров и сети. Рассказываем о них немного подробнее.

Редактор сети содержит в себе данные обо всех нодах и сетях. Для каждой сети в программе устанавливаются определенные параметры и группы нодов, предназначение которых – контролировать те или иные процессы. К примеру, на скриншоте запущена сеть obj, в которой можно отредактировать ноды геометрии объекта, в рассматриваемом случае – куба. Однако если пользователю потребуется, например, настроить материалы объекта, он должен открыть раздел mat.

Раздел с редактированием параметров функционирует вместе с ранее рассмотренным редактором нодов. К примеру, на картинке выделен главный нод – в нем представлена информация о кубе. А во вкладке Transform, доступной в разделе Parameter Editor, можно посмотреть все данные о габаритах и координатах куба. При необходимости, их можно отредактировать. Если развернуть нод посредством двойного нажатия ЛКМ, то в интерфейсе будет подробно раскрыта структура объекта, в которой находится нод – она содержит в себе детализированные данные о меше. В окне же Parameter Editor отобразятся уже другие параметры.

Над тремя рассмотренными окнами есть еще одно рабочее пространство, в котором можно увидеть множество значков, разделенных по вкладкам. В ПО Houdini данный интерфейс именуется как Shelf – «полка» с главными инструментами. Все эти опции можно создать с помощью нодов, однако ярлыки, размещенные на панели, позволяют гораздо быстрее получить доступ к требуемым функциям и взаимодействию со всеми объектами из сцены. Таким образом, Shelf является альтернативным и довольно удобным методом работы в Houdini.

К примеру, какой-либо куб или обычный прямоугольник можно создать с помощью окна Network Editor. Достаточно выбрать раздел Node (во вкладке Add), после чего в открывшемся интерфейсе кликнуть на Geometry, далее – Primitive, и в конце – Box (Cube). После чего в главном окне откроется нод объекта, а в самом центре появится куб. Или, еще проще, можно кликнуть на символ Box в разделе Create и добавить его в сцену.

Немного ниже полки пользователям доступа панель вкладок с возможностью переключения главного рабочего интерфейса. При необходимости, пользователь может поменять его на другие режимы, например: обзор рендеринга, композитинга или визуализации, а также изменение геометрии. Кроме того, есть опция создания персонального интерфейса, предназначенного для конкретных типов операций.

В левой части от рабочей области находится панель с основными инструментами. Здесь представлено несколько иконок, с помощью которых можно выделить, переместить, повернуть или трансформировать объект. По умолчанию, на панели активирован режим виртуальной камеры, с помощью которого можно свободно перемещать ее.

В правой части расположена панель с полным перечнем настроек отображения главной сцены и размещенных на ней объектов.

В верхней части интерфейса можно найти главное меню, в котором представлены функции сохранения, экспорта и импорта проектов, настройки рабочей области, информационные разделы и прочие опции, используемые для создания 3D-моделей.

Внизу представлена панель таймлайна. Ее основное предназначение – воспроизводить визуальные симуляции и анимации. Здесь пользователь может выполнить настройку главных кадров и включить проигрыватель.

Главные особенности Houdini

Разнообразие опций для создания 3D-моделей. При использовании сетей нодов можно разрабатывать различные конструкции – к примеру, ландшафт района или полноценный город. Также в программе доступно большое количество уже готовых решений для интерактивного моделирования, включая создание геометрии, формирование фасок и так далее.

Профессиональные инструменты для анимации и риггинга. ПО предлагает широкий перечень автоматизированных настроек рига, инструментов для правильной визуализации движения кожи и мышц, волос и шерсти и прочих элементов, дополняющих реалистичность проекта.

Встроенный фреймворк для реалистичной визуализации шерсти или волос, включая Curve Advect, используемый для того, чтобы определить направление движения волос. А для настройки динамики пользователю доступна система Vellum.

Возможность создания уникальных ландшафтов. Процедура имеет большое количество схожих черт с 3D-рисованием, что в значительной степени облегчает работу графических художников.

Опции для создания реалистичных и крупных облаков, в том числе из полигональных объектов.

Реалистичная визуализация огня, воды, взрывов, разрушаемых объектов и прочих VFX с учетом реальных законов физики.

Два интегрированных движка для создания рендеров – Mantra и Karma, которые используются для решения широкого перечня задач. Mantra функционирует исключительно в рамках IFD, а движок Karma используется для стандарта описания сцены USD. Помимо локального рендеринга, Houdini предлагает множество опций и инструментов для создания рендеров во внешних системах – к примеру, Redshift и Arnold.

Плюсы Houdini

Процедурный подход. Использование нодов предоставляет уникальную возможность изменения структуры сети и контроля результатов в режиме реального времени.

Широкая область применения. В дополнение к визуализации, Houdini отлично подойдет для разработки 3D-моделей со сложной геометрией. Также пользователям доступно множество опций для создания реалистичных анимаций. Готовые проекты могут интегрироваться с игровыми движками и прочими программами.

Востребованность в индустрии. Визуализации, симуляции, спецэффекты, созданные с помощью Houdini, легко интегрируются с видеосъемками. Именно по этой причине программное обеспечение пользуется огромной популярностью в киноиндустрии и телевидении. Кроме того, она также распространена среди разработчиков игр. Умение работать с Houdini станет не только привлекательным навыком для резюме, но и повысит ценность специалиста на рынке труда.

Возможность бесплатного обучения. Несмотря на то, что в Houdini Apprentice установлено большое количество ограничений на экспорт файлов, данной версии может быть достаточно для того, чтобы полностью изучить все инструменты бесплатно.

Разнообразие дополнительных обучающих материалов. Помимо информационных статей и канала ПО на YouTube, пользователям Houdini доступен интересный сайт SideFX с подборкой видеоуроков от разработчиков и небольших студий. Есть система фильтров всех видео – по содержанию или актуальности для более удобного поиска.

Минусы Houdini

Для того чтобы начать работать с программой, пользователи должны обладать базовыми техническими знаниями – понимать основы и логику всех процессов работы с нодами, разбираться в опциях и синтаксисе VEX. В процессе разработки реалистичных симуляций могут потребоваться знания математики и физики.

Процедурный подход делает сложными даже самые элементарные задачи, особенно в области анимации и 3D-моделирования. К примеру, если потенциальный проект не предполагает наличие сложных геометрий, пользователям гораздо проще использовать другие программы для работы.

Визуализация и симуляция в Houdini требуют наличие мощного технического оборудования. Ознакомиться с системными требованиями более подробно можно на сайте ПО.

Высокая стоимость лицензий. Несмотря на то, что базовая лицензия Houdini Indie стоит не так дорого, в сравнении с другими профессиональными программами, ограничения на количество подключаемых устройств по итогу приводит к тому, что киностудии вынуждены докупать более дорогие подписки.

Подведём итоги

Работа с ПО Houdini требует комплексного подхода. Пользователям важно не только обладать базовыми техническими навыками, но и потратить немало времени и средств на изучение всех инструментов и опций.

Во избежание лишних затрат, мы рекомендуем попробовать бесплатную версию – она поможет разобраться во всех функциях и возможностях, которыми обладает программа, и решить, хотите ли вы развиваться в этом направлении или нет. И ни в коем случае не бойтесь экспериментов. Houdini может стать отличным вариантом для того, отработать свои навыки и попробовать что-то новое для себя в сфере 3D-моделирования и графики.