Créer des terrains avec Houdini Heightfields : guide étape par étape pour les scènes architecturales

Les outils Heightfields de Houdini créent des terrains sous forme de grilles 2D dont les cellules contiennent des informations de hauteur, plutôt que sous la forme de maillages polygonaux traditionnels. Décrit dans la documentation officielle de SideFX, ce workflow comprend la création du terrain de base, son modelage à l’aide de bruit, la délimitation de zones à l’aide de masques et la projection de géométrie existante sur le terrain. Les outils Heightfield ne se limitent pas aux grands espaces extérieurs : ils peuvent aussi servir à créer des aménagements paysagers plus modestes, des lits de rivière ou des fonds marins.

1. Créer le champ de hauteur de base

1. Dans Houdini, ouvrez le menu Tab au niveau obj et créez un Geometry OBJ. Cet objet sert de conteneur au réseau de terrain ; double-cliquez sur le nœud pour entrer à l’intérieur.

2. Ajoutez-y un HeightField SOP. Ce nœud crée une surface plane, centrée sur l’origine de la scène et étendue sur les axes XZ.

3. Réglez les valeurs Size et Grid Spacing pour définir l’échelle et le niveau de détail. Size détermine les dimensions globales du terrain, tandis que Grid Spacing définit la distance entre les points de la grille. Plus les points sont rapprochés, plus il est possible de produire des détails fins.

Les valeurs et options indiquées dans la documentation peuvent se résumer ainsi comme point de départ :

La résolution doit être choisie en fonction de l’usage de la scène. Des collines visibles au loin peuvent se contenter de peu de détails, tandis qu’un sol au premier plan ou une zone destinée à recevoir des objets peut nécessiter une grille plus dense. La documentation précise que ces différents besoins peuvent être satisfaits à l’aide des mêmes outils de base.

2. Définir la forme du terrain avec du bruit

1. Ajoutez un HeightField Noise SOP depuis le menu Tab et connectez sa première entrée à la sortie du HeightField SOP. Par défaut, ce nœud produit un aspect vallonné et rocheux.

2. Utilisez Amplitude pour contrôler l’échelle des variations de hauteur. Cette valeur ne correspond pas directement à une hauteur en mètres ; la valeur par défaut de 500 indiquée pour HeightField Noise ne signifie donc pas, à elle seule, que les collines mesurent 500 mètres.

3. Réglez Element Size pour définir la taille du motif de bruit. Les petites valeurs produisent des détails plus rapprochés et plus pointus, tandis que les grandes créent des formes plus douces et plus espacées. Avec une petite valeur Element Size, il faut généralement aussi réduire Amplitude ; le rapport entre ces deux paramètres détermine le caractère du résultat.

4. Selon vos besoins, essayez les options Combine Mode et Noise Types. Par exemple, Maximum peut créer un résultat évoquant le niveau de la mer et des îles en supprimant les valeurs inférieures à zéro. Minimum peut servir à créer des formes de type canyon. Superposer différents types de bruit, puis appliquer une érosion, fait partie des pistes permettant d’obtenir un terrain plus détaillé.

Évitez de modifier Roughness par grands incréments : la documentation indique que ce paramètre est sensible et recommande de procéder par petits pas de 0,05. Si la surface semble trop rugueuse, ne vous contentez pas de réduire l’espacement de la grille : examinez ensemble les réglages Element Size, Amplitude et Roughness du bruit pour obtenir un résultat plus maîtrisé.

3. Limiter les zones affectées à l’aide de masques

Les masques définissent les parties du terrain concernées par une opération. Le nom du calque de masque par défaut est mask, mais plusieurs masques portant des noms différents peuvent coexister dans un même flux de géométrie. Il est ainsi possible de définir des zones distinctes pour différentes opérations.

1. Insérez un HeightField Mask Noise SOP entre le HeightField SOP existant et le HeightField Noise SOP.

2. Connectez la première entrée du nœud de masque à la sortie du HeightField ; connectez ensuite la sortie du nœud de masque à la deuxième entrée du HeightField Noise SOP. Cette connexion permet de contrôler le bruit à l’aide du masque.

3. Activez l’indicateur Display/Render du nœud de masque pour rendre le masque visible. Les zones rouges seront façonnées par le bruit, tandis que les zones situées à l’extérieur du masque resteront planes.

Pour une sélection plus ciblée, vous pouvez utiliser HeightField Mask by Feature. Ce nœud permet de créer des masques à partir de critères tels que la pente, l’altitude, la courbure, l’orientation et l’occlusion. Si plusieurs critères sont activés, le masque obtenu correspond à leur intersection. Si aucun critère n’est activé, le nœud remplit le masque avec la valeur 1 ; vérifiez donc les critères pour éviter une sélection vide ou inattendue. Smooth Radius permet d’adoucir le masque, tandis que Combine with Existing définit le mode de combinaison avec le masque existant.

4. Projeter la géométrie et préparer le rendu

HeightField Project SOP reçoit le champ de hauteur sur sa première entrée et la géométrie à projeter sur la deuxième. Le nœud envoie des rayons depuis le champ de hauteur vers la surface de la géométrie et, en cas d’intersection, modifie la hauteur du terrain en fonction de la distance. Pour intégrer au terrain des volumes de bâtiments ou des montagnes polygonales déjà préparées, la documentation décrit Hit Farthest comme activé par défaut et Combine Method comme réglé sur Maximum. Pour créer un creux plutôt que de surélever la géométrie, désactivez Hit Farthest et réglez Combine Method sur Minimum. La documentation indique que HeightField Project est disponible depuis Houdini 16.0.

Le nœud ne peut pas représenter les parties verticales d’une surface comme de véritables surfaces de terrain verticales : un heightfield est une grille plane, dans laquelle sont stockées les informations de hauteur. Si ces surfaces doivent comporter des détails, le terrain peut être érodé, converti en géométrie réelle ou agrémenté d’objets dans les zones concernées. Un heightfield peut être converti en polygones avant le rendu ; il l’est aussi automatiquement lors de son importation dans Solaris. Une conversion manuelle donne davantage de contrôle sur le résultat, par exemple pour baker les couleurs et les couches dans le terrain. La documentation précise également que Karma CPU et Karma XPU prennent en charge les heightfields.

Conséquences pour les workflows d’architecture et de visualisation

Cette méthode est utile aux architectes et aux équipes de visualisation qui souhaitent préparer de façon maîtrisée la topographie autour d’un bâtiment, des volumes intégrés au terrain et différentes zones de surface. Le fait de conserver les couches séparées facilite la désactivation temporaire d’une zone ou l’ajout ultérieur d’une nouvelle couche. Les masques permettent également de limiter une opération donnée à des zones précises.

Il est important d’adapter le niveau de détail et la densité de la grille aux besoins de la scène : une haute résolution peut offrir des détails plus fins, mais la documentation ne précise ni configuration matérielle requise ni mesure de performance. Les conditions de licence et la compatibilité avec les versions de Houdini ne sont pas non plus abordées dans ces sources. Vérifiez donc que les nœuds destinés à la scène de production sont disponibles dans la version installée et, avant le transfert du projet, déterminez s’il est nécessaire de convertir le heightfield en polygones.

Erreurs fréquentes

• Prendre la valeur Amplitude pour une hauteur exprimée en mètres. Ce paramètre est un facteur d’échelle ; le résultat dépend des autres réglages.

• Augmenter le niveau de détail du bruit sans tenir compte du rapport entre Element Size et Amplitude. Avec des motifs petits, une amplitude élevée peut créer des aspérités indésirables.

• Créer un masque sans le connecter à la deuxième entrée du nœud de bruit. Sans cette connexion, le masque ne limite pas nécessairement la zone affectée.

• Supposer qu’un heightfield peut représenter des surfaces verticales. Si des détails verticaux sont nécessaires, envisagez une conversion ou une autre méthode de géométrie.

• Attendre un résultat du nœud de masque par caractéristique sans activer de critère. Selon la documentation, si aucun critère n’est sélectionné, le masque est rempli avec la valeur 1.