以下の章では、これら3つの方法を用いた基本的なVellum Fluidシミュレーションの作成について説明します。 シーンでは球体を使用してVellum Fluidをソーシングし、水滴を作成します。 次にその水滴が引力に引き寄せられ、グラスに衝突します。どの方法でも同じ結果が生成されるようにします。

初めに、球体とグラスオブジェクトを含むシーンファイルをダウンロードして開きます。

球体はsource_geoノード内、グラスはglass_geoノード内にあります。 どちらのコンテナもジオメトリオブジェクトです。 このセットアップは現実世界の環境を想定していないことに注意してください。 デモ用のため、シーンのスケールが非常に大きくなっています。ファイルを開くと、これが表示されるはずです。

Houdiniのシェルフツールに込められた意図は、事前設定されたセットアップへの素早いアクセスを提供することです。 様々な種類のネットワークや、DOPとSOPネットワーク間の接続またはデータ交換について、考える必要がありません。 ただし、シェルフツールを使っても、シミュレーションの設定やソルバ設定の調整などは行なう必要があります。 これらのツールから得られるのは、作業の開始点となる基本的なセットアップです。

このシェルフメソッドは既にDOPバージョンです。 ネットワークを手動で調べて再作成するためのテンプレートとして、シェルフセットアップを使用することができます。

まずは、ソースジオメトリとVellum Solver DOPから始めます。

1. source_geoジオメトリノードを選択します。この中にあるSphere SOPをパーティクルのソースオブジェクトとして機能させます。

2. Vellum シェルフを開き、 Vellum Grainsをクリックします。少しすると、新しく作成されたAutoDopNetwork DOP Networkノードの中に自動的に入ります。球体が表示されなくなっていますが、代わりにパーティクルが表示されています。 ネットワークエディタ内でLキーを押してクリーンなノードレイアウトにします。

3. vellumsolver1ノードを選択してパラメータエディタを表示します。

4. 流体では Substeps パラメータのデフォルト値は5です。10を設定すると精度が向上します。

5. 流体では Constraint Iterations パラメータの値は20で十分です。

6. Smoothing Iterations パラメータはここでは不要なので0に設定します。

シェルフツールによって、 obj レベルにAutoDopNetworkとgrains_vellumジオメトリノードが作成されました。 後者のノードについては後ほど説明します。次に、流体プロパティを調整します。

1. obj レベルで、source_geoをクリックしてノードの中に入ります。

2. GEOノードの青い Display/Render フラグをオンにしてパーティクルを表示します。

3. grain_constraintsノードを選択します。このノードはVellum Configure Grain SOPで、現在はGrain(粒)のソースとして設定されています。

4. Type ドロップダウンメニューを Fluid に変更します。

5. Particle Size パラメータでパーティクルのサイズを変えることでパーティクルの数を変更することができます。このシーンには0.01の値を使用します。

6. Packing Density パラメータを1.5に変更すると、ソースオブジェクトのパーティクル表現が向上します。

7. Physical Attributes セクションを開きます。

8. Mass ドロップダウンメニューを Calculate Uniform に設定します。この操作によって、 Density パラメータのロックが解除されます。デフォルト値の1000は水を定義するので、このままにします。

グラスが衝突オブジェクトとして機能し、パーティクルと相互作用するようにします。この接続を確立するには、別のシェルフツールを使用します。

1. obj レベルに戻り、glass_geoノードを選択します。

2. Collisions シェルフを開き、 Static Objectをクリックします。

3. 再度AutoDopNetworkの中に入り、ネットワークエディタ内でLを押してノードを整理します。ネットワーク内には、glass_geoを衝突オブジェクトとして取り込む新しいブランチが追加されています。

シーンをシミュレーションする準備が整いましたが、すべてのネットワークをさらに調査するとノードについてより深く知ることができます。 結果をキャッシュ化したい場合は、 obj レベルに戻り、grains_vellumの中に入ります。vellum_ioノードには、シミュレーションをディスクに保存する2つのオプションが用意されています。

• Save to Disk を選択すると、進捗バーが開き、シミュレーション中はHoudiniのUIがロックされます。

• Save to Disk in Background を選択すると、プロジェクトを保存するかどうか尋ねられます。シミュレーション中、UIの応答性は維持されます。

• シミュレーションを保存しない場合は、ボタンを押します。

SOPベースのセットアップでは、1つのGeometryオブジェクトノード内でネットワーク全体を作成することができます。 ネットワークを分けてデータを交換する必要はありません。 しかし、複雑なネットワークでは、複数に分け、シーンの様々なパーツを異なるGeometryオブジェクトノードに保存することも理にかなっています。 新しいシーンを作成し、そのファイルと基本セットアップを再読み込みします。 ソースオブジェクトから始め、流体パーティクルを作成します。

1. obj レベルで、source_geoをダブルクリックしてノードの中に入ります。

2. ⇥ Tabを押してTABメニューを開き、config fluidと入力します。唯一の結果であるVellum Configure Fluidを選択します。このノードはVellum Configure Grain SOPですが、 Type ドロップダウンメニューは既に Fluid に設定されています。

3. Particle Size パラメータを0.01に設定し、より多くのパーティクルが得られるようにします。

4. Packing Density を1.5にすると、ソースオブジェクトのパーティクル表現が向上します。

5. sphere1ノードの出力をvellumfluid1の 1番目 の入力に接続します。

6. vellumfluid1ノードの青い Display/Render フラグをオンにしてパーティクルを表示します。

次の手順では、Vellum Solver SOPでシミュレーション設定を決定します。

1. ⇥ Tabを押してsolverと入力します。リストからVellum Solverを選択します。

2. ソルバの Substeps パラメータを10に設定します。これはVellum Fluidの推奨値です。

3. Constraint Iterations パラメータを20に下げ、パーティクル拘束をやや緩やかにします。

4. Smoothing Iterations パラメータは流体には不要なので0に設定します。

たいていの場合では次の手順としては、vellumfluid1の3つの出力をvellumsolver1のそれに呼応する入力に接続します。 今回のセットアップでは、それとは異なる手順を実行します。

1. ⇥ Tabを押します。nullと入力し、2個のNull SOPノードを作成します。

2. 1つのNullの名前をGEO、もう1つの名前をCONに変更します。

3. GEOノードの入力を、vellumfluid1の 1番目 の出力( Geometry 出力)に接続します。

4. CONノードの入力を、vellumfluid1の 2番目 の出力( Constraints 出力)に接続します。

5. vellumfluid1の3番目の出力を、vellumsolver1の3番目の入力に接続します。

シェルフツールとDOPワークフローの章を完了した方は、Vellum Source DOPを見かけたと思います。 そこでは、Vellum Source DOPがパーティクル、拘束、ソルバ間の接続を確立していました。 一方、ここでは、Vellum Source DOPによって、 Emission Type パラメータに素早くアクセスできるようにします。 このパラメータを使用することで、パーティクルのソーシングを1回のみ、フレーム毎、サブステップ毎のどちらで実行するのかを選択することができます。 vellumfluid1ノードとvellumsolver1ノードの間を直接接続した場合、ソルバのロックを解除してそのネットワークの奥深くに入らないと、 Emission Type にアクセスすることができません。

1. vellumsolver1をダブルクリックしてノードの中に入ります。

2. ⇥ Tabを押し、Vellum Source DOPを追加します。

3. vellumsource1ノードの出力をSOURCEの入力に接続します。

4. そのソースノードを選択してパラメータエディタを開きます。

5. Source ▸ SOP Path パラメータに/obj/source_geo/GEOと入力します。

6. Source ▸ Constraint SOP Path パラメータに/obj/source_geo/CONと入力します。

7. obj レベルに戻ります。

次に、パーティクルの衝突オブジェクトとしてグラスを接続します。 シェルフツールワークフローではStatic Solverを使用しました。 ここでは、直接接続という手っ取り早い方法を用います。

1. ⇥ Tabを押し、Merge SOPノードとObject Merge SOPノードを追加します。

2. merge1を、vellumfluid1の3番目の出力とvellumsolver1の3番目の入力の間に配置します。

3. object_merge1ノードの出力をmerge1に接続します。

4. object_merge1を選択し、 Object 1 パラメータを探します。そこで、/obj/glass_geo/GEOと入力し、グラスのジオメトリをglass_geoからインポートします。接続がアクティブになると、グラスが青いワイヤフレーム表現で表示されます。

衝突オブジェクトは、Vellum Solver SOPの3番目の入力( Collision Geometry )に直接接続することができます。 Vellum Fluidは、ジオメトリを使った手法を採用しているため、オブジェクトはポリゴンでなければなりません。 必要に応じて、Convert SOPを追加して Convert To を Polygon に設定します。

また、衝突ジオメトリをVellum Configure Grain SOPの3番目の入力( Collisions )に接続することもできます。 一度接続すると、ビューポート内にそのオブジェクトが青いワイヤーフレーム表現で表示されます。 このワイヤーフレームを非表示にしたい場合は、Vellum Solver SOPのパラメータエディタで Visualize ▸ Show Collision をオフにします。

衝突ジオメトリを接続するもう1つの方法は、シェルフツールを使用することです。 この方法は、DOPセットアップでのみ使用可能で、ツールを実行する前にVellum Fluidネットワークが存在していなくてはなりません。 使用したいオブジェクトを選択します。 次に、 Collisions シェルフに移動し、前述したように Static Objectをクリックします。

シェルフツールのネットワークでは、Vellum I/O SOPを使用してシミュレーション結果をディスクにキャッシュ化する準備が整っています。 手動で作成したネットワークでは、このノードを追加する必要があります。 シミュレーションを保存しない場合は、ボタンを押します。

1. Vellum I/O SOPを追加し、その入力をvellumsolver1の出力に接続します。

2. Save to Disk (ロックされたUI)または Save to Disk in Background (応答性のあるUI)を押して、シミュレーションデータをキャッシュ化します。