Houdini PDG/TOPs: Variationen und Render-Workflow mit Wedge

Die Houdini-22.0-Dokumentation von SideFX beschreibt PDG/TOPs-Netzwerke als Task-Graphen, die Daten in Work Items umwandeln und diese mit verschiedenen Nodes verarbeiten. Dieser Guide zeigt, wie sich mit Wedge TOP Parameter-Variationen erzeugen und Ergebnisse vergleichen lassen sowie wie ROP Fetch TOP Render- oder Simulationsjobs ausführt. Auf der ROP-Fetch-Seite wird angegeben, dass der Node seit Houdini 17.5 verfügbar ist. Der Workflow konzentriert sich darauf, wiederkehrende Szenenerstellung, parametrische Geometrie und Simulationsvarianten in einem Ablauf zu verwalten.

Kontrollierte Variationen mit Wedge erstellen

1. Legen Sie fest, welches Asset variiert werden soll. Das in Houdini verwendete digitale Asset oder Netzwerk muss die zu ändernden Parameter enthalten. Im Beispiel von SideFX werden Werte wie die Höhe, die Anzahl der Ziegel und der Farbton einer Ziegelwand variiert. Auch in einem Architekturprojekt lassen sich anhand der vorhandenen Asset-Parameter Alternativen testen. Wichtig ist: Wedge erstellt nicht selbst neue Designparameter, sondern übergibt festgelegte Attributwerte an die Work Items.

2. Definieren Sie die Attribute im TOP-Netzwerk mit Wedge TOP. Wedge erstellt Work Items mit unterschiedlichen Werten für ein oder mehrere ausgewählte Attribute. Jedes Work Item kann in den nachfolgenden Schritten als separate Aufgabe verarbeitet werden. In einem einzelnen Wedge-Node lassen sich mehrere Attribute ändern; laut Dokumentation variieren diese Attribute innerhalb der festgelegten Anzahl von Varianten unabhängig voneinander.

3. Übergeben Sie die Werte der Work Items an das aufgerufene Netzwerk. Nodes wie HDA Processor und Geometry Import können Houdini-Assets oder -Netzwerke ausführen. Damit Parameter im aufgerufenen Netzwerk die Werte des aktuellen Work Items übernehmen, müssen die entsprechenden Attributausdrücke verwendet werden:

@attribute

Mit dieser Verknüpfung kann jedes Work Item dasselbe Basis-Asset mit anderen Werten verarbeiten. Wurde zwar ein Attribut erstellt, aber im aufgerufenen Netzwerk nicht verwendet, entsteht möglicherweise nicht die erwartete Geometrie- oder Simulationsvariante.

1. Vergleichen Sie die Varianten visuell. Rendern Sie die erzeugten Geometrien, um die Alternativen zu prüfen. SideFX weist darauf hin, dass es in TOPs einen Node gibt, der eine Bildersammlung als Mosaik zusammenstellen kann; der Name dieses Nodes wird in der Dokumentation nicht bestätigt. Eine Mosaikausgabe erleichtert den direkten Vergleich verschiedener Ergebnisse. Welche Option sich für das Design eignet, muss jedoch weiterhin das Team beurteilen.

Wedge-Kombinationen und Simulationstests

Wenn mehr Parameterkombinationen benötigt werden, lassen sich Wedge-Nodes hintereinander schalten. Ein Wedge mit eingehenden Work Items erzeugt seine Varianten für jedes dieser Work Items. So können Permutationen unterschiedlicher Attributgruppen erstellt werden. Das ist hilfreich, um viele Alternativen aus demselben Basis-Asset zu erzeugen. Mit der Anzahl der Wedge-Nodes und der Varianten pro Node kann jedoch auch die Zahl der Work Items steigen. Für einen überschaubaren Workflow sollten Sie daher zunächst nur die Variablen auswählen, die für die Entscheidungsfindung relevant sind.

Im Beispielnetzwerk von SideFX werden zunächst Wandvarianten erzeugt. Anschließend werden Einstellungen wie die Geschwindigkeit des Balls variiert, der bei einer RBD-Simulation gegen die Wände prallt. In einem späteren Schritt lassen sich auch eine Rauchs simulation und die Rauchdichte mit einem separaten Wedge variieren. So können Geometrie- und Simulationsvarianten innerhalb desselben Task-Graphen erstellt und geprüft werden. Wedge ist nicht nur für zufällige Änderungen gedacht: Laut Dokumentation lassen sich auch mit regelmäßigen, gleichmäßig abgestuften Werten Geometrien mit unterschiedlichen Detailgraden erzeugen.

Frames und Outputs mit ROP Fetch verwalten

ROP Fetch TOP kann über TOPs einen ROP-Node oder ein Netzwerk in der aktuellen Houdini-Datei oder in einer externen .hip-Datei ausführen. Abhängig von den Frame-Generierungseinstellungen erstellt der Node ein Work Item pro Frame. Die Work Items lassen sich in einem einzelnen Job für alle Frames oder in kleineren Frame-Gruppen zusammenfassen. Bei Simulationen kann es ermöglichen, die Simulationsdaten im Speicher zu halten, statt sie auf der Festplatte zwischenzuspeichern, wenn alle Frames in einem Job zusammengefasst werden. Bei einem schnell ausgeführten ROP können kleinere Gruppen – etwa 4 Frames pro Job – helfen, den zusätzlichen Aufwand für das Laden der .hip-Datei zu reduzieren.

Damit ROP Fetch erzeugte Dateien erkennt, muss die Ausgabe korrekt nachverfolgt werden; das ist auch für das Caching wichtig. Bei Standard-ROPs kann der Ausgabepfad aus den Node-Parametern ausgelesen werden. Schlägt die automatische Erkennung bei einem benutzerdefinierten ROP fehl, lässt sich der Name des Ausgabeparameters angeben. Eine weitere Option ist Custom Path List: Damit werden PDG die Pfade der vom ROP geschriebenen Dateien mitgeteilt. Der tatsächliche Ausgabeort des ROP wird dadurch nicht geändert.

Wenn die Outputs eines benutzerdefinierten Driver-Nodes über das Log registriert werden sollen, nennt die SideFX-Dokumentation einen Toggle-Parameter namens pdg_logoutput sowie das Format, nach dem in den Log-Zeilen gesucht wird:

OUTPUT_FILE:{file_path};

Bei diesem Verfahren können übereinstimmende Dateipfade als Ausgabedateien der ROP-Fetch-Work-Items gespeichert werden. Prüfen Sie zuerst, welche Dateien der verwendete ROP tatsächlich schreibt, und kontrollieren Sie anschließend, ob PDG diese Outputs korrekt erkennt.

Worauf es in Architektur- und Archviz-Workflows ankommt

Wedge kann für Architekturbüros und Visualisierungsteams hilfreich sein, die anhand vorhandener Maß-, Material- oder Simulationsparameter Alternativen für dieselbe Szenenkomponente erzeugen möchten. TOP-Netzwerke können Task-Graphen definieren, deren Jobs lokal oder auf einer Renderfarm ausgeführt werden. Die Dokumentation macht jedoch keine Angaben zu bestimmten Hardwareanforderungen oder Performance-Garantien. Bevor Sie eine große Zahl von Variationen, Render- und Simulationsjobs starten, sollten Sie in einem kleinen Test die Anzahl der Work Items, die Ausgabedateien und die Ressourcennutzung prüfen.

Auch die Verwendung einer externen .hip-Datei wirkt sich auf die Abhängigkeiten des Netzwerks aus: Laut Quelldokument wird Source Node Path nicht verwendet, wenn External HIP File aktiviert ist. Ein falsch definierter Ausgabepfad kann es PDG erschweren, die erwartete Datei nachzuverfolgen. Testen Sie daher zunächst mit einem begrenzten Frame-Bereich und wenigen Varianten. Erweitern Sie das Netzwerk erst, wenn Ausgabepfade und Cache-Status geprüft sind. Wenn Sie eine Renderfarm oder einen Server einsetzen möchten, sollten Sie auch die Laufzeitumgebung und Lizenzbedingungen gesondert prüfen.

Häufige Fehler

• Wedge-Attribute zu erzeugen, ohne sie mit den Parametern im aufgerufenen Houdini-Netzwerk zu verbinden.

• Beim Hinzufügen mehrerer Wedge-Nodes die Anzahl der entstehenden Work Items und Permutationen nicht einzukalkulieren.

• Custom Path List nicht auf die tatsächlich vom ROP geschriebenen Dateien abzustimmen. Diese Liste leitet die Ausgabe nicht um, sondern teilt PDG den Dateipfad mit.

• Davon auszugehen, dass ROP Cook Order bei jeder Ausführungsart greift. Laut Dokumentation ist die Wirkung dieser Einstellung auf die Batch-Verarbeitung oder ein einzelnes Work Item für alle Frames beschränkt.