Crear terrenos con Houdini Heightfields: guía paso a paso para escenas arquitectónicas

Las herramientas Heightfields de Houdini generan terrenos como una cuadrícula bidimensional que almacena información de altura en sus celdas, en lugar de utilizar una malla poligonal tradicional. El flujo de trabajo descrito en la documentación oficial de SideFX incluye crear el terreno base, darle forma con ruido, limitar determinadas zonas con máscaras y proyectar geometría existente sobre el terreno. Las herramientas Heightfield sirven tanto para grandes espacios exteriores como para estructuras más pequeñas, por ejemplo, paisajes, lechos de ríos y fondos marinos.

1. Cree el campo de altura base

1. En Houdini, abra el menú Tab en el nivel obj y cree un Geometry OBJ. Este objeto será el contenedor de la red del terreno; haga doble clic en el nodo para entrar.

2. Añada un HeightField SOP. Este nodo crea una superficie plana centrada en el origen de la escena y extendida a lo largo de los ejes XZ.

3. Ajuste los valores Size y Grid Spacing para definir la escala y la densidad de detalle. Size determina las dimensiones generales del terreno, mientras que Grid Spacing establece la distancia entre los puntos de la cuadrícula. Cuanto más próximos estén los puntos, más detalle se podrá generar.

Los valores y opciones de la documentación pueden resumirse como punto de partida de la siguiente manera:

La resolución debe elegirse teniendo en cuenta el propósito de la escena. Para montañas que se verán a distancia puede bastar con menos detalle, mientras que el suelo en primer plano o las zonas donde se distribuirán objetos pueden requerir una cuadrícula más densa. La documentación señala que estas distintas necesidades pueden cubrirse con las mismas herramientas básicas.

2. Defina la forma del terreno con ruido

1. Añada un HeightField Noise SOP desde el menú Tab y conecte su primera entrada a la salida del HeightField SOP. De forma inicial, este nodo genera un aspecto montañoso y rocoso.

2. Controle la escala de las variaciones de altura con Amplitude. Este valor no representa directamente la altura en metros; el valor predeterminado de 500 indicado para HeightField Noise tampoco significa, por sí solo, que las montañas midan 500 metros.

3. Ajuste el tamaño del patrón de ruido con Element Size. Los valores bajos crean detalles más frecuentes y puntiagudos; los valores altos generan formas más suaves y espaciadas. Cuando se utiliza un Element Size pequeño, normalmente también hay que reducir Amplitude. La relación entre ambos parámetros determina el carácter del resultado.

4. Pruebe las opciones Combine Mode y Noise Types según sus necesidades. Por ejemplo, Maximum puede recortar los valores inferiores a cero y crear un resultado similar al nivel del mar y a unas islas. Minimum puede servir para crear formas parecidas a cañones. Superponer distintos tipos de ruido y aplicar erosión después son algunas de las opciones para obtener un terreno más detallado.

No cambie Roughness en incrementos grandes: la documentación señala que es un parámetro sensible y recomienda utilizar pequeños pasos de 0,05. Si la superficie se ve demasiado irregular, en lugar de limitarse a reducir el espaciado de la cuadrícula, revise conjuntamente los ajustes Element Size, Amplitude y Roughness del ruido para conseguir un resultado más controlado.

3. Limite las zonas de influencia con máscaras

Las máscaras determinan qué partes del terreno afectará una operación. Aunque la capa de máscara predeterminada se llama mask, en un mismo flujo de geometría se pueden conservar varias máscaras con nombres distintos. Así es posible definir zonas independientes para distintas operaciones.

1. Inserte un HeightField Mask Noise SOP entre el HeightField SOP y el HeightField Noise SOP existentes.

2. Conecte la primera entrada del nodo de máscara a la salida de HeightField y la salida del nodo de máscara a la segunda entrada de HeightField Noise SOP. Esta conexión permite controlar el ruido mediante la máscara.

3. Active el indicador Display/Render del nodo de máscara para hacerla visible. Las zonas rojas se modelarán con ruido, mientras que las áreas fuera de la máscara permanecerán planas.

Si necesita una selección más específica, puede utilizar HeightField Mask by Feature. Este nodo permite crear máscaras según criterios como la pendiente, la elevación, la curvatura, la orientación y la oclusión. Si se activan varios criterios, la máscara resultante se determina por la intersección de estos. Si no se activa ningún criterio, el nodo rellena la máscara con el valor 1; compruebe los criterios para evitar una selección vacía o inesperada. Puede utilizar Smooth Radius para suavizar la máscara y Combine with Existing para definir cómo se combina con la máscara existente.

4. Proyecte la geometría y prepare el render

HeightField Project SOP recibe el campo de altura por la primera entrada y la geometría que se proyectará por la segunda. El nodo lanza rayos desde el campo de altura hacia la superficie de la geometría y, si detecta una intersección, modifica la altura del terreno utilizando la distancia. Para incorporar volúmenes de edificios o montañas poligonales previamente preparadas, la documentación describe Hit Farthest activado de forma predeterminada y Combine Method configurado en Maximum. Para crear una depresión en lugar de elevar la geometría, se puede desactivar Hit Farthest y establecer Combine Method en Minimum. Según la documentación, HeightField Project está disponible desde Houdini 16.0.

El nodo no puede representar las partes verticales de una superficie como un terreno realmente vertical: un heightfield es una cuadrícula plana que almacena en ella la información de altura. Si se necesitan detalles en este tipo de superficies, se puede erosionar el terreno, convertirlo en geometría real o distribuir objetos en las zonas correspondientes. Antes del render, el heightfield se puede convertir en polígonos; al importarlo en Solaris, también se convierte automáticamente. La conversión manual permite controlar mejor el resultado, por ejemplo, al hornear colores y capas en el terreno. La documentación también indica que Karma CPU y Karma XPU son compatibles con heightfields.

Efectos en el flujo de trabajo arquitectónico y de visualización

Este método resulta útil para arquitectos y equipos de visualización que quieran preparar de forma controlada la topografía alrededor de un edificio, los volúmenes integrados en el terreno y distintas zonas de superficie. Mantener las capas separadas facilita desactivar temporalmente una zona o añadir otra más adelante. Las máscaras también permiten aplicar una operación únicamente en las áreas seleccionadas.

Es importante ajustar el nivel de detalle y la densidad de la cuadrícula a las necesidades de la escena: una resolución alta puede ofrecer detalles más finos, pero la documentación no proporciona requisitos de hardware ni mediciones de rendimiento. Tampoco explica las condiciones de licencia ni la compatibilidad entre versiones de Houdini. Por ello, compruebe que los nodos que se utilizarán en la escena de producción estén disponibles en la versión instalada y, antes de transferir el proyecto, determine si es necesario convertir el heightfield en polígonos.

Errores frecuentes

• Interpretar Amplitude como una altura en metros. Es un factor de escala; el resultado depende de los demás ajustes.

• Ignorar la relación entre Element Size y Amplitude al aumentar el detalle del ruido. En patrones pequeños, una amplitud elevada puede generar picos no deseados.

• Crear una máscara, pero no conectarla a la segunda entrada del nodo de ruido. Sin esta conexión, la máscara puede no limitar el área de influencia.

• Suponer que el heightfield puede representar superficies verticales. Si se necesitan detalles verticales, conviene considerar una conversión u otro método de geometría.

• Esperar un resultado del nodo de máscara por características sin activar ningún criterio. Según la documentación, si no se selecciona ninguno, la máscara se rellena con el valor 1.