Houdini 基础

🩷 学习资源与其他外网资源

• Houdini 的官方账号：里面的 MasterClass 很不错
• Entagma：一个广告制作商，会分享自己的广告技术案例
• eagle：一个素材和图片管理软件

💚 基础介绍

专有名词解释

• HDA：Houdini的数字资产。如果掉了，需要去左上角的Asset -> Install Asset Library。封装好的工具、程序化模型。
• USD：Universal Scene Description，它是一种通用场景描述格式，由皮克斯开发的。简单来说，就是用来在不同软件和工具之间交换和共享 3D 数据的，能让多个部门协同工作，而且还支持非破坏性编辑呢。
• 烘焙（Baking）： 是一种将高精度模型的细节信息（如光影、纹理、材质属性等）计算并存储到低精度模型对应的纹理贴图上的技术流程。其核心目的是在保证视觉效果的前提下，降低模型在实时渲染（如游戏运行、交互场景）中的计算压力。
• Houdini 是 Y 轴向上的右手坐标系

• .bgeo：Houdini 早期版本常用的独立几何文件
• .hip（Houdini Project）：Houdini 的工程文件格式，保存了场景中所有节点、参数、连接关系和视图布局。它本质上是一个文本文件，可以用文本编辑器打开查看。还有一个加密变体 .hipnc（Non-Commercial），用于非商业版 Houdini 保存的工程
• $HIP/geo：经常会看到$HIP这种路径表示，代表当前选择的工作项目的根目录。
• VOP Network（VEX Operator Network）：可视化编程环境，把 VEX 代码的逻辑变成节点连线的方式，不用手写代码就能创建着色器、材质和几何体操作。和 Attribute Wrangle 做的是同一件事，只是交互方式不同。
• VDB：开源跨平台格式，稀疏体积格式。Houdini支持最好。最小单位是体素（Voxel，3D空间最小的立体小方搁置）
• Polygon（多边形）：用顶点（Vertex）和边（Edge）围成的平面片（通常是三角形或四边形）来表示 3D 形体。多个多边形拼在一起构成网格（Mesh），就是最常见的 3D 模型格式。Polygon 模型的特点是精确可控，适合游戏和实时渲染，但表面是分段的平面，需要足够多的面才能看起来光滑。
• NURBS（Non-Uniform Rational B-Splines，非均匀有理 B 样条）：用数学公式和控制点来定义光滑曲面。不需要很多面片就能表示极其平滑的曲线和曲面，常用于工业设计（CAD）、汽车建模等需要精确曲面的领域。缺点是不如 Polygon 灵活，难以做布尔运算、变形等复杂操作。类似于贝塞尔曲线。

简单记：Polygon 是用小平面拼出来的，面越多越光滑；NURBS 是用数学公式算出来的，天然就是光滑曲面。 在 Houdini 里，Sphere 节点的 Primitive Type 可以选择用哪种方式生成球体。

节点类型

Houdini 里每种任务有自己独立的上下文（Context），每个上下文对应不同类型的节点：

简单记：SOP 建模型，LOP 打灯光上材质，ROP 输出渲染，DOP 做模拟。 这些上下文对应 Houdini 界面上不同的 Network View——切换到 /stage 就能看到 LOP 节点，切换到 /out 就能看到 ROP 节点，本质上是同一个编辑器，只是工作在不同的层级。

文件夹结构

• abc：常存 Alembic 缓存文件，用于在不同软件间交换动画、模型等数据，方便跨软件流程协作 。
• audio：存放音频素材，像音效、配乐，给视觉内容配音频时取用 。
• backup：备份文件夹，存工程关键节点、文件的历史版本，防止操作失误丢失数据 。
• comp：用于合成相关，存后期合成文件（如 Nuke 脚本、AE 工程），整合渲染层、校色等 。
• desk：可能是桌面端（或工作区）临时文件、配置，存交互操作产生的临时数据 。
• flip：多和 FLIP 流体模拟有关，存流体模拟的缓存、参数、中间结果，如液体飞溅效果数据 。
• geo：核心之一，存几何数据，像模型（点、面、体）、地形、碰撞体，是场景搭建基础 。
• hda：存 Houdini 数字资产（HDA），将节点网络封装成可复用模块，方便团队或跨项目共享 。
• render：渲染输出文件夹，存最终渲染序列帧、静帧，也可能有渲染层、预合成文件 。
• scripts：放各类脚本，如 Python、Hscript，用于自动化流程（批处理、节点控制、数据读写） 。
• sim：广义模拟文件夹，除流体，还存刚体、柔体、布料等模拟的缓存、参数，如物体碰撞、布料飘动数据 。
• tex：纹理文件夹，存材质纹理（ diffuse、normal、roughness 贴图 ），给模型赋予外观用 。
• video：存参考视频、剪辑素材，或用于测试的渲染小视频，辅助创意、节奏把控 。

UI 简介

👈 建模部分

• 工具架（Shelf）

• 按 ↲（回车） 进入编辑模式，按 Esc 退出编辑模式，进入观察模式

• 1：模型外面
• 2：模型里面
• 3：动态选择模式，主要用于针对动力学相关对象进行选择操作

👉 节点编辑器（Network View）

• 其他的节点面板

• ch（Channel）：主要用于处理通道数据，比如动画关键帧曲线、音频波形数据等。

• img（Image）：用于图像相关的处理，像合成图像、调整图像颜色、添加特效等操作。

• mat（Material）：主要负责材质的创建和编辑。

• obj（Object）：是物体级别操作的核心面板，用于创建、编辑和管理 3D 物体。

• out（Output）：主要用于定义渲染输出设置。

• shop（Shader）：与材质的着色器编写和编辑有关，比 mat 节点更底层和灵活。

• stage（Stage）：用于管理场景的整体布局和资源。

• tasks（Tasks）：用于任务管理，比如设置渲染任务的优先级、分配渲染资源、监控渲染任务的进度等。

• 未加载状态与加载状态

• 👇Template：半透明当参考版；Display： 显示；Render：渲染时用谁；（和 Display 分开设置的好处：视口里看着是一个简化版，但渲染时用另一个精细版。Display 是给视口看的，Render 是给最终渲染器看的）；
• Lock：锁住缓存，不再重算；Bypass：临时跳过这个节点；

🗑️ 其他

• Houdini Console

快捷键

🌐 全局

• D 可以调出任意窗口的显示设置
• 可以在任意界面按 D 设置当前页面内容。教程作者改了两个地方：把 Viewport -> Scene 下面的 Antialias Samples 调到最高，同时把背景换成了黑色。

🖇️ 节点面板

• P 显示节点细节
• Tab（节点面板）能够快速调出所有节点

💫 操作技巧

• U 退出节点
• I 进入节点
• O 节点定位
• Shift+O 新建一个描述框

表达式

• $HIP：相对于 Hip 文件的位置

各种节点

功能

• Merge：将多个输入的几何体物理合并为一个整体，是真正意义上的”合在一起”。
• Group Create：只是给几何体中的点/面打标签（创建一个命名的选择集），并不会合并几何体。它只传递第一个输入的几何体，第二个输入仅用作边界框参考。

简单记：合并几何体用 Merge，命名选择集用 Group Create。想接合两个分支的模型，应该用 Merge。

“边界框参考”是什么意思？Group Create 的一种常见用法是：用一个物体的范围去框选另一个物体的点。

• VOP Network（类型名 attribvop）：可视化编程节点，双击进去可以自由添加、删除、连线子节点，完全自定义逻辑。类型名带 vop 的就是这类。VEX的节点版
• 封装型节点（如 attribadjustfloat）：内部也有节点结构，但是封装锁定好的，只能通过外部参数面板调节，不能改内部结构。这类节点本质是官方做好的 HDA，存放在 Houdini 安装目录的 otls 文件夹中。自己也可以通过选中节点 → Create Subnet → Create Digital Asset 来封装自己的 HDA。
• File Cache：它的核心作用就是把计算结果存到硬盘上，以后直接从硬盘读取，不再重新计算。如果开 Load from Disk = 读存档，也就是说，上游节点不管怎么变，在 FileCache这边都不会改变。
• Clean：清理几何体的拓扑问题，比如零面积的退化面、重叠的点、反转的法线、无效的边等。程序化建模中经常产生这些”脏数据”，Clean 就是把它们修好。
• Fuse：把距离足够近的多个点”焊”成一个点。多边形经过布尔运算、VDB 转换等操作后，本来连在一起的边可能裂开——顶点位置几乎一样但实际是独立的点。Fuse 通过设置一个距离阈值（如 0.01）把这些”几乎重合”的点合并。

• 这种淡绿色的节点代表的是从其他地方引用过来的实例，而不是独立创建的节点。

• Null 就是一个空节点，不对数据做任何处理。它的存在纯粹是组织/标记用途。可以配合着Object Merge节点实现跨节点的”远距离抓取”，根据节点名字作为参数进行引用。

UV

• autouv：有些模型在变形之后，原来的 uv不适用了，所以要重新使用一下。

树干

• Curve：用来画曲线的节点。但是作者说他更倾向于使用 add 这个节点，因为这个节点可以更精确地控制每一个点的位置。然后进到Polygons页面里，将这些节点调成 by group 连成一起。
• copy and transform/transform：这两个节点可以用来调整模型的整体位置。
• Resample 是把曲线从 NURBS 或 Bezier 曲线转换为 Polygon 曲线的节点。主要用来做曲线细分，重采用的功能。
• Sweep：拿一个截面形状沿着路径曲线”扫”过去，生成管状几何体（把一个线变成有体积的）。

山

• mountain：Mountain 节点使用程序化噪声对几何体表面进行随机位移，让光滑的球体变成不规则的有机形态。

VDB

这三类节点通常形成循环：多边形 → [VDB from Polygons] → VDB体积 → [VDB Combine] → 处理后的VDB → [Convert VDB] → 多边形。之所以要绕一圈 VDB 而不是直接在多边形上做布尔，是因为多边形布尔容易出破面、翻转法线等问题，而 VDB 布尔永远干净。

• VDB from Polygons：把多边形网格转换成 VDB 体积（SDF 或 Fog）。可以理解为把一个实心 3D 模型”体素化”——记录每个小方块（体素）距离模型表面的距离。很多操作（布尔切割、碰撞检测、模拟）在体积空间里做比在多边形上做更方便、更稳定。
• VDB Combine：对两个 VDB 做布尔运算（合并、相减、相交等）。比如：树的 VDB 减去某个形状的 VDB = 树上被挖了个洞。
• Convert VDB：把 VDB 体积转回多边形网格。和 VDB from Polygons 正好反过来。VDB 做完布尔/变形等操作后，最终还是需要转回多边形才能渲染、贴材质。
• Delete Small Parts（Labs）：删除几何体中太小的碎片/孤立小岛。VDB 布尔、噪声变形等操作后经常产生肉眼几乎看不见的微小碎片，这个节点把它们清理掉。

🩵 操作

渲染不动 / 电脑卡死

点击某个节点的蓝眼睛（Display）时，Houdini 会从源头到该节点依次计算整条链路。Houdini 有增量缓存机制：已经算过的节点结果会缓存在内存里，下次只要上游没变，就直接用缓存，只计算新的一小段。

但如果直接跳到链路末尾的节点，中间所有节点都没有缓存，需要一口气全算。链路上如果包含大量 VDB 转换、UV 展开、Remesh、物理模拟（Vellum）等重操作，就会导致 CPU 跑满、内存爆满、C 盘被页面文件写满。

建议：不要直接点亮最终输出节点。从中间有 File Cache 的节点开始，逐个往下点亮，让 Houdini 利用增量缓存逐步计算。改了上游参数后，下游所有缓存会失效，需要重新计算。

基础操作

找不到的节点

可以用搜索功能找到对应没有 Cache 的文件

HDA 文件丢失的问题

可以使用 Asset -> Install Asset Library

找不到某个节点

有可能是进入到了某个节点内部

• 还有一种情况是没有安装 SideFX Labs 这个官方的插件。

不同版本差别

Group 节点问题

在较新版本的 Houdini（18 以后）中，旧的通用 group 节点已被移除，取而代之的是一族更专业化的 Group 节点。在 Network Editor 中按 Tab 输入 group 即可看到所有可选的 Group 节点，其中最常用的如下：

如果你以前习惯用旧的 “Group” 节点，99% 的情况用 Group Create 就能替代。

公开 HDA 参数链接 UE

在 Houdini 中暴露参数

在 HDA 内部，把想要在 UE 中控制的参数**提升（Promote）**到 HDA 顶层：

• 打开 HDA 的 Type Properties（右键节点 → Type Properties）
• 切到 Parameters 标签页
• 从左侧拖入需要的参数类型（Toggle、Float、String 等）
• 然后在内部网络中，用 Channel Reference（鼠标中键拖拽）或 Copy Parameter / Paste Parameter Reference 把内部节点的参数引用到这些顶层参数上

参数组织建议

在 Type Properties 的 Parameters 标签里用 Folder 分组：

1
2
3
4
5
6
7
8

Main
  ├─ Spike Count (int)
  ├─ Spike Height (float)
  ├─ Add Ropes (toggle)
  └─ Seed (float)
Supports
  ├─ Support Scale (float)
  └─ Ground Offset (float)

这样在 UE 里参数也会按分组显示。

关键注意事项

在 UE 中使用

1. 在 UE 中安装 Houdini Engine for Unreal 插件
2. 把 .hda 文件放到 UE 项目的 Content 目录下
3. 拖入场景，参数会自动出现在 Details 面板中
4. 调整参数后点击 Recook 或设置为自动 Recook