＜Entagma＞Houdini 2017
▉ <熙熙攘攘皆为名来，熙熙攘攘皆为利往>。— 每天翻译一篇教程，这就是我写给houdini的情书。【首发于同名公众号：“致houdini的情书”】
█动物世界：有些人的世界里，你永远都挤不进去。
一般要么没事，要么所有的事情都挤在一起发生，往往生活里的突发事件来得又急又密，忙的人晕头转向。好像有点应付不过来了。
今天看一下：
如何在物体表面制作蜂拥而出的几何体。
这一节要实现的效果
.....
▉今天是42岁第011天周一
这是写给houdini的
第037封“情书”
我是geo流程图
我是pointvop流程图
控制颜色的Pointvop
我是popnet流程图
我是popvop流程图
curlnoise控制驱动粒子运动的vop
1）使粒子附着在物体表面；2）控制粒子大小；3）获取粒子对应prim的uv即颜色；4）控制粒子生命值逐渐变化；5）输出粒子法线
本节需要注意的知识点：
1
布尔如何获得相交的平面
1） 勾选Boolean节点下的A Inside B，输出这个属性组（就是相交后，内部的部分）；
2） blast删除这个组；
快捷键：shift+S转换：流程连线方式
2
如何驱动粒子运动
1）popvop内部加入curlnoise，
2）与V通道相加，输出V即可。
3
如何使粒子附着在物体表面运动
1）在外部创建VDB，popvop的Inputs面板下引入；
2）在popvop内部借助volumesample获得粒子对应的位置；借助volumegradient获得表面到粒子的矢量gradient的负值；两者相乘，就得到一个负的当前粒子位置
3）最后与粒子的位置相加，就抵消了粒子相对表面的位置。粒子就贴到了表面上。
4
如何避免粒子互相穿插
1）使用popgrain节点。它用来模拟沙子之类的东西，可以使粒子之间产生动力学碰撞。
2）设置粒子大小：在附着vop里设置constant和bind export输出pscale。
5
导致粒子溢出的几个原因
1）是粒子碰撞之后产生的速度导致：使用popwrangle：@v={0,0,0}；删除产生速度。
2）减小粒子的半径。
6
如何使粒子产生大小变化
1）在geo层级下简历一个pointvop，内部使用unifiednoise和ramp驱动Cd；
2）连接到popnet的接口3；
3）附着粒子的popvop引入这个外部属性；通过这个颜色属性控制粒子大小变化。
7
物体颜色如何传递给粒子
1）需要调用粒子的相对于物体表面的空间偏移位置，和gradient梯度矢量。
2）和外部物体颜色属性一起传递给intersect来获得对应的uvw贴图坐标跟primnum；
3）结合外部物体属性一起传递给prmuv得到对应的粒子的颜色属性。传递个Cd输出。
4）再结合矢量转浮点，提取出红色来+fit控制粒子的大小变化。
8
如何使粒子逐渐生长出来，而不是蹦出来
1）因为年龄生长0~1突然生长出来的。使用divide节点，age/ Timelnc 得到年龄在一帧内年龄变化
2）通过fit2映射成1~10的年龄生长。但是最大值1控制的粒子尺寸过于庞大。
3）结合颜色传递的一个fit1的最小大值范围0.02~0.05来作为控制fit1的最大值。就得到完美的粒子从小变大的过程。
接下来
理论部分
问题A：如何使粒子附着到物体表面
01）
02）
03）
04）
05）
问题B：物体表面色彩如何投射给相邻的粒子
接下来
开始正式制作
使用软件houdini16.5
问题1：如何建立粒子发射器
1）torus1 // radius=1*0.5；Rows=48；Colums=96
2）sphere // polymesh
3）transform //
4）add_N // 由pointvop重命名
// 创建法线：
@N=@N；
5）add_N1 // 复制<4>
6）scatter1 // Count=20
7）copytopoints1 //
没有继承法线属性
设置继承法线属性
8）boolean1 // 相交运算；创建属性组
9）blast1 // 调用group
问题2：如何驱动粒子运动
10）popnet //创建粒子解算系统
10-1）source_first_input //
a)
b)
10-2）add_curl // 有popvop重命名
a) 使用curlnoise驱动
问题3：如何让粒子贴着物体表面运动
10-3） conform_to_surface // popvop重命名
11） vdbfrompolygons1 // geo层级下创建
// 接下来非常重要的就是增加“Exterior Band Voxels”=10，（因为VDB为了提高效率，默认3个Vexel之外就不计算了，而粒子有可能会在3个体像素之外，所以要增加这个体像素的值。）
// 内部填满体像素，所以√Fill interior。
// 连接popnet的接口2；
10-3） conform_to_surface
// 引入第二个接口
// 通过“负的gradient” 和 “对应采样点的位置”相乘，与点的空间位置相加，抵消掉点相对表面的位置，于是贴到物体表面上。
问题4：如何让粒子之间产生碰撞
方案）使用popgrain和创建粒子大小
10-4） popgrains1 // 使用popgrain它是用来模拟类似沙子一类的物体，基于位置的动态解释器。为了粒子互相碰撞，
10-3） conform_to_surface // 设置粒子大小=0.05
溢出更严重：因为碰撞起作用了
方案）因为Popgrain使粒子碰撞作用，由此产生的速度依然持续，
A： //删除碰撞产生的速度
10-5）popwrangle1
@v = {0,0,0};
B: //在减小粒子大小：在curlnoise的amp=0.05情况下：
问题5：如何提高粒子的旋转速度
10-2）add_curl // curlnoise的amplitude=0.2
问题6：如何让粒子快速显示正确尺寸
10-6）popsprite1
a) 快速换个粒子贴图
问题7：如何让粒子产生大小变化
方案）在geo层级下用pointvop创建一个渐变颜色属性；引入popnet里，结果gradient梯度矢量求出点对应相邻的prim；在返回对应的粒子颜色矢量；再提取出红色通道控制粒子大小变化；
12） size // pointvop重命名
// nuifornoise
// ramp：
// 结合下面的如何传递颜色给粒子来控制粒子大小：
问题8：如何把物体表面颜色传递给粒子
方案）
A 通过射线和粒子偏移值得到prim的uvw和primnum信息
使用射线的概念，从粒子发出射线，产生与曲面交集的信息，射线返回的信息：primnum和uv；（粒子紧挨着表面，使用·向外的gradient矢量，翻转，只要矢量足够长，就能与表面相交）
10-3-8） intersect1 // 主要使用intersect节点返回需要的prim的num和uvw信息。
//此节点作用：计算指定射线与几何的交集，并返回命中primitive或-1的数目。在多个交叉口的情况下，将使用最接近射线起源rayorig的交叉口。
// 两个主要输入口：
a) file接口：连接引入的外部有色彩的物体。
b) rayorig: 连接发出的射线的粒子偏移的位置
其中multiply连接volumegradientfile梯度矢量，add加上粒子的空间位置；
c）raydir：然后是反向gradient梯度，乘常数，大一点使能与表面相交。
B 输出prim的颜色属性
接着prim与你提取出来的prim的uv连接起来，获得对应prim的颜色属性。
C 连接Cd & 控制pscale
/ 1 /连接Cd 颜色
/ 2 /并使用红色通道控制pscale
10-3-15） vecttofloat// 矢量转浮点，提取红色通道
10-3-16） fit // 映射最大最小值：
更改一下grain的选项
取消这个选项：默认假设所有粒子大小相同
基本完成：
问题9：如何让粒子不是突然出现而是慢慢变大出现
通过：
10-3-17）divide1 //求一帧内的年龄变化
a)接口1：连接age输入口
b) 接口2：连接Timlnc
10-3-18）fit2 //再映射成粒子年龄从0~10帧变化
问题）但是输出连接pscale，粒子变化太大
解决方案）用fit1的映射输出范围0.02~0.05来控制fit2的最大输出值。
最后用normalize连接gradient，输出粒子的法线：
10-3-19）normalize：
最后：把sphere拷贝给粒子：
现在球有一半在圆环内
问题9：如何让球浮动在圆环表面
14）sphere：移动球的中心点离开原点
今天就到这儿了，收功
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下一节：20170410 Easy Minimal Surfaces Using PBDs 最小化表面
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