Houdiniには、Height Fieldを用いてリアルな地形を生成するための多様なノードとツールが用意されています。 Height Fieldは、頂点やポリゴンといった古典的なジオメトリで構成されていません。 Height Fieldは、セルを持つ2次元のグリッドと考えると良いでしょう。 そのグリッドの交点には、地形の高さ情報が含まれています。

この手法によって、異なる種類の地形を組み合わせたり積み重ねたりすることが可能になります。 例えば、岩盤の上に地層を積み重ねることができます。 これらの層のことを Heightレイヤ と呼び、ベースレイヤ(ここでは岩盤)は常にheightという名前になります。 レイヤは、Height Field全般において重要な役割を果たし、目的の結果を得るためにはレイヤのスタッキング(積み重ね)と操作が鍵となります。 この手法の利点は、完全に人為的コントロールを維持できる点にあります。 例えば、レイヤを一時的にオン/オフしたり、各レイヤを個別に編集したり、ネットワークの任意の箇所に新規レイヤを追加することができます。

ほとんどのTerrain系ノードには、そのノードで地形を修正する領域を制御するためのマスクレイヤを指定可能な第二の入力が備わっています。 デフォルトのマスクレイヤ名はmaskになっています。 Heightレイヤと同様に、ジオメトリストリーム内に複数の異なる名前のマスクレイヤを含めることができます。 これによって、侵食や段丘の適用など、使用したいマスクレイヤを指定することができます。

Houdiniビューポートは、2Dのheightフィールドを3Dサーフェスとして可視化することができて、maskフィールドはその3Dサーフェス上に赤色で表示されます。 Height Fieldは、巨大な地形だけでなく、小規模な景観、河川敷、海底、砂漠、その他多くの地質構造も生成することができます。 また、独自のマップを描画して、複雑で細かいディテールの地形生成のベースとしてそのマップを使用することもできます。 おそらく最も現実的な手法は、実際の景観から変位マップを読み込んで、それをHeight Fieldに変換することです。

前述の通り、Height Fieldは平坦な2Dグリッドであり、すべての高さ情報がそのグリッドのポイントに格納されています。 これが原因で、地形の垂直な領域を操作することができません。 この例を挙げると、HeightField Project SOPで得られる垂直部分がそうです。 このHeightField Project SOPは、通常のジオメトリを受け取って、それを2Dグリッド上に投影します。 マスクもこれに非常に似た現象を生成してしまいます。 以下の画像は、空っぽのHeight Fieldに投影された球体です。 その垂直部分は、Y軸に沿って引き伸ばされているだけです。

その垂直部分にディテールを加えたい場合は、地形を浸食させるか、または、Height Fieldを実ジオメトリに変換すると良いでしょう。 他には、その垂直な領域上にオブジェクトを散布して構造物を作成する方法もあります。

もちろん、HoudiniのKarma CPUやKarma XPUのレンダリングエンジンはHeight Fieldに対応しています。 いずれにせよ、Height Fieldをレンダリングする前に、それをポリゴンに変換するべきです。 SolarisでHeight FieldをインポートするとHoudiniは自動的にその地形を変換してくれるので、この手順は必須ではありません。 とはいえ、手動による変換の方がジオメトリをより細かく制御することができます。 例えば、地形にカラーやレイヤをベイクしたい場合がそうです。

色々なノイズタイプは、Height Fieldと組み合わせて中心的な役割を果たし、地形生成、マスキング、歪曲、パターンなどのあらゆる場面で活用することができます。 特にHeightField Noise SOPの多様なノイズタイプは、地形の特性を素早く変更するのに最適です。 滑らかな丘陵地帯、鋭い尾根と急勾配がある山岳地帯といった様々な景観を生成することができます。

一見すると、 Chebyshev Cellular F2-F1 のようなノイズタイプは奇妙なパターンを生成するかもしれません。 しかし、適切な歪曲とノイズタイプの積み重ねによって、非常にディテールの細かい地形を生成することができます。 次に山岳地帯に浸食を適用することで、リアルな外観が得られます。

異なるノードのノイズ設定には、いくつかの共通パラメータがあります。 おそらく最も重要なパラメータは、 Amplitude と Element Size でしょう。 Amplitude は、地形の最大高さを定義します。 一方、 Element Size は、ノイズパターンのサイズを定義します。 Height Fieldに関して言えば、小さい値ではスパイクや凹凸が増え、高い値ではより滑らかな表面が生成されます。

Amplitude と Element Size の比率も重要です。

• Element Size が小さい場合、通常は Amplitude を下げます。

• Element Size が大きい場合、地形は平坦になり、おそらくたいていの場合は Amplitude を上げることになります。

以下の画像は、 Element Size と Amplitude を変化させるだけで様々な種類の地形を表現できることを示しています。

基本的なHeight Fieldを作成するには、わずか数個のノードのみで済みます。 ノードのパラメータによって景観の形を精密に定義し、遠方の丘陵にはディテールを落とし、散布用の高解像度地面オブジェクトを作成することができます。 通常では、ごく少数のパラメータを変更するだけで、まったく異なる外観が得られます。

Height Fieldは、ジオメトリ系SOPノードによって作成するので、すべてはHoudiniの obj レベルから始めます。 まず obj レベルで⇥ Tabキーを押してタブメニューを開きます。 そこから、景観用コンテナとなるGeometry OBJを作成します。 そして、そのノードをダブルクリックして中に入ります。

マスクは、効果を特定の領域に制限します。 Height Fieldと組み合わせて使用することで、地形を出現させたい領域を定義することができて、そのマスク外の領域は平坦なままとなります。 ⇥ Tabキーを押してタブメニューを開いてhfmaskと入力すると、マスクの作成と操作を行なうための多数のノードが表示されます。 基本概念を説明するために、まずはノイズマスクから始めましょう。

基本的なHeight Fieldを既に作成済みの場合は、その既存のネットワークでそのまま進めて構いません。 Height Fieldのスケールや見た目は問題ありません。 以下に、作成予定のネットワークのプレビューを載せます。

1. タブメニューからHeightField Mask Noise SOPを配置します。

2. 効果を確認するために、この新しいマスクノードを既存のHeightField SOPとHeightField Noise SOPノードの間に配置してください。 このマスクノードを以下のように接続します。

   • 1番目 の入力をHeightField SOPの出力に接続し、

   • 出力をHeightField Noise SOPの 2番目 の入力に接続します。

3. マスクノードのパラメータを確認すると、HeightField Noise SOPと同じパラメータ( Amplitude 、 Element Size 、 Noise Settings セクション)があるのがわかります。これらのパラメータを調整することで様々な見た目を表現することができます。 なお、 Amplitude はHeight値の乗数として機能します。

マスクの実際の見た目を制御するために、マスクノードの青い Display/Render フラグを有効にしてください。 すると、赤と白のパターンが表示され、山はその 赤 の領域にのみ生成されます。

• Terrain デスクトップには、地形作業用に設計された専用のシェルフセット、Radialメニュー、独自のペインレイアウトが用意されています。

• 適切なノードを検索する際、height fieldではなくheightまたはhfと入力することで、⇥ Tabメニューのスマート補完機能を活用することができます。 例えば、hfnoiseと入力すると、利用可能なすべてのHeightField Noise系ノードの一覧が表示されます。

• Height Fieldとマスクは通常のHoudiniボリュームであり、ボリュームを扱うあらゆるジオメトリ(SOP)ノードを使用して編集することができます。