Anleitung: Geometry- und Volume-AOVs in Houdini Karma einrichten

Die Houdini-Tutorials von SideFX erläutern, wie Geometry- und Volume-AOVs vorbereitet und als Render-Variablen aktiviert werden. Das Geometry-Beispiel wurde mit Houdini 20, das Volume-Beispiel mit Houdini 21 erstellt. Beide Tutorials folgen den Schritten, Einstellungen in SOPs anzulegen, sie in LOPs in die Szene zu übernehmen und die Pässe im Karma-Material zu verbinden. In dieser Anleitung behandeln wir die beiden Methoden getrennt: Die verwendeten Nodes und die jeweiligen Versionsschritte sind nicht identisch.

AOVs dienen dazu, bestimmte Bildeigenschaften als separate Pässe auszugeben und im Compositing zu bearbeiten. Die Beispiele von SideFX zeigen Figuren, Softbodies und Feuersimulationen. Auch für Architekturvisualisierungen lässt sich der Einsatz ähnlicher Pässe in Betracht ziehen; die Tutorials enthalten jedoch weder konkrete Einstellungen für Architekturszenen noch fertige Werte.

Zuerst Version und gewünschte Pässe festlegen

1. Die Houdini-Version passend zum Workflow wählen. Das Geometry-AOV-Tutorial ist mit Houdini 20, das Volume-AOV-Tutorial mit Houdini 21 gekennzeichnet. Betrachten Sie die Node-Namen und Schritte daher im Kontext der jeweiligen Version und behandeln Sie die beiden Tutorials nicht als identische Einrichtung für eine einzige Version.

2. Die benötigten Pässe vor dem Rendern festlegen. Für Geometrie werden neben UV-, Positions- und Normal-Pässen auch Fresnel-, XRay-, Edge-Detect-, Höhen-, Geschwindigkeits- und Rausch-Pässe gezeigt. Für Volumes stehen Density, Temperatur, Flamme, Streuung, Höhe, Geschwindigkeit, Gradient, Motion Vector und Mask zur Auswahl. Wenn Sie nicht benötigte Pässe deaktiviert lassen, bleibt der Ausgabesatz übersichtlich und auf den Zweck zugeschnitten. Beachten Sie außerdem, dass die Tutorials keine Messwerte zu konkreten Performancegewinnen enthalten.

3. Einen Scene Controller anlegen. In beiden Tutorials wird der Scene Controller als Object Node beschrieben, der dem IPOPs-Toolset den verwendeten Materialtyp mitteilt und anhand der Kameraeingabe die Viewer-Kamera auswählen hilft. Die IPOPs-SOP-Nodes mit diesem Kontrollpunkt zu verbinden, gehört zum Ansatz, Einstellungen zentral zu verwalten.

Geometry-AOVs vorbereiten

1. Den Geometry AOVs Bundle Maker SOP in die Szene einfügen. Öffnen Sie das Geometrieobjekt und verbinden Sie IPOPs Geometry AOVs Bundle Maker mit dem Node, der gerendert werden soll. Die Option „Create Nulls“ in den Parametern erzeugt drei Nulls: „render_out“ für das Rendering, „export“ zum Umwandeln der Einstellungen in exportierbare Attribute und „viz“ für eine schnelle visuelle Vorschau.

2. Die Geometrie in LOPs übernehmen. Kopieren Sie den Pfad von „render_out“ und tragen Sie ihn in den sopimport-Node in /stage ein. Fügen Sie anschließend im Karma Material der Geometrie das IPOPs Geometry AOV Bundle hinzu und klicken Sie auf „Create Output“. Dadurch wird der im Tutorial „all_aovs“ genannte Karma-AOV-Node mit dem Output verbunden. Laut Tutorial erzeugt dieser Node allein keinen Bildpass, sondern dient dazu, die übrigen AOV-Informationen weiterzugeben.

3. Die gewünschten Pässe in Karma aktivieren. Fügen Sie vor dem Karma Render LOP einen IPOPs Geometry Render Vars-Node ein und aktivieren Sie dort die benötigten AOVs. Prüfen Sie vor dem Rendern die UV-, Positions- und Normaldarstellung am „viz“-Null. Diese Visualisierung erzeugt laut Tutorial eine einfache Scatter- und Point-Cloud-Darstellung, ohne die Geometrie für eine Vorschau des hochwertigen Ergebnisses zu verkomplizieren.

4. Materialeinstellungen übernehmen oder anpassen. Die Option „Use Attributes“ im entsprechenden AOV-Tab des Shaders übernimmt die SOP-Einstellungen in das Material. Für den Höhenpass lässt sich beispielsweise statt eines festen Wertebereichs Dynamic Bound auswählen, dessen Werte sich an den Geometriegrenzen orientieren. Beim Geschwindigkeitspass bestimmen Min- und Max-Werte, wie die Geschwindigkeit auf die Farbrampe verteilt wird; das Tutorial empfiehlt keine konkreten Zahlenwerte.

Volume-AOVs vorbereiten

1. Den Volume AOV Bundle Maker verwenden. Im Houdini-21-Tutorial wird nach dem Verbinden des Volumes mit dem zu rendernden Node die Option „Create Nulls“ am IPOPs Volume AOV Bundle Maker ausgewählt. Wie im Geometriebeispiel werden die Nulls „render_out“, „export“ und „viz“ angelegt. Übertragen Sie den Pfad von „render_out“ in den sopimport-Node in /stage.

2. AOV-Informationen zum Volume-Shader hinzufügen. Erstellen Sie im Volume-Material in Karma Material ein IPOPs Volume AOV Bundle und klicken Sie auf „Karma AOVs“. Laut Tutorial wird dadurch ein Passthrough-AOV namens „all_aovs“ mit dem Output verbunden. Wenn die modifizierten Density-Felder des Pyro Shaders verwendet werden sollen, wird der Shader entsperrt und die Eingänge für Density, Temperatur, Flamme und Streuung werden mit dem Bundle verbunden. Anschließend folgen „Create Output Connector“ und „Create Output AOV“ in dieser Reihenfolge.

3. Render-Variablen aktivieren und eine Vorschau anzeigen. Fügen Sie direkt vor dem Karma Render LOP einen IPOPs Volume Render Vars-Node ein, um die gewünschten Pässe zu aktivieren. Das „viz“-Null bietet RGB-Ansichten für Density, Temperatur, Flamme und Streuung. Für die Volume-Höhe passt Dynamic Bounds die Grenzen automatisch an, wenn sich die Größe des Volumes ändert; Defined Bounds verwendet einen festen Wert ab dem Boden. Der Geschwindigkeitspass erzeugt einen Gradient auf Basis der Geschwindigkeit. Der Gradient-AOV wird beschrieben, um Beleuchtung, Konturen und Rauchkanten hervorzuheben. Der Motion-Vector-Pass hilft dabei, im Compositing Bewegungsunschärfe hinzuzufügen. Mit Mask RGB lassen sich Farbe und Helligkeit in den durch den SDF Mask VDB-Eingang festgelegten Bereichen anpassen.

Auswirkungen auf Architektur- und Archviz-Workflows

Dieses Setup bietet einen Compositing-Ansatz, den Visualisierungsteams prüfen können, wenn sie bestimmte Bildeigenschaften nach dem Rendern gezielt anpassen möchten. Geometry-AOVs behandeln Informationen wie Oberflächenposition, Kanten und Geschwindigkeit separat; Volume-AOVs trennen Density, Tiefe, Bewegung und Maskeninformationen in rauchähnlichen Volumes. Ob sich diese Pässe direkt auf Architektur-Renderings übertragen lassen, hängt von der jeweiligen Szene und dem Material ab. Die SideFX-Tutorials enthalten weder Architekturbeispiele noch Hardwareempfehlungen oder Renderzeitvergleiche.

Achten Sie bei der Kompatibilität darauf, Nodes aus den Houdini-20- und Houdini-21-Tutorials nicht ungeprüft zwischen Versionen zu übernehmen. Außerdem wird im am 9. Juli 2024 veröffentlichten Houdini-20-Tutorial zu Geometry AOVs erwähnt, dass MaterialX Ambient Occlusion damals nur mit Karma CPU verfügbar war. Diese Angabe bestätigt nicht den aktuellen Support. Auf den IPOPs-Tutorialseiten wird eine Zahlungspflicht angezeigt, Preise sind in den Quellen jedoch nicht aufgeführt. Da auch die Lizenzbedingungen des Toolsets in diesen Quellen nicht erläutert werden, sollten Sie Zugangs- und Nutzungsbedingungen vor dem Produktionseinsatz separat prüfen.

Häufige Fehler

• Das viz-Null für den Render-Output halten: Im Tutorial wird render_out für das Rendering und viz für die Vorschau verwendet.

• Vom „all_aovs“-Node allein ein Bild erwarten: Das Tutorial beschreibt ihn als Passthrough, der die übrigen AOV-Informationen weitergibt.

• Den Schritt mit Render Vars überspringen: In den Geometry- und Volume-Tutorials werden die benötigten AOVs im jeweiligen Render Vars-Node vor dem Karma Render LOP aktiviert.

• Die Schritte der Geometry- und Volume-Tutorials vermischen: Node-Namen und Tutorial-Versionen unterscheiden sich. Für den Volume-Shader werden außerdem separate Schritte zum Erstellen des Output Connectors und des AOVs beschrieben.

• Die Information zu Ambient Occlusion als Garantie für aktuelle Kompatibilität auffassen: Der Hinweis zu Karma CPU im Houdini-20-Tutorial bezieht sich auf den Veröffentlichungszeitpunkt des Tutorials.