Posted: July 31, 2019
Version: Houdini 17.5
Vellum 시뮬레이션이란?
Vellum 시뮬레이션 기본구조
후디니 Vellum 시뮬레이션의 기본 골격은 다음과 같다.
Vellum 오브젝트가 어떤 힘을 받을 경우, Vellum 솔버가 그 힘을 계산하여 오브젝트를 움직인다.
Vellum 오브젝트는 다음 두가지 요소로 구성되어 있다.
1. Vellum Geometry
시뮬레이션을 실행할 주대상 지오메트리를 말한다.
Constraint Geometry 에 의해서 그 움직임이 제한을 받는다.
2. Constraint Geometry
주대상 지오메트리의 형태를 유지시키기 위한 점들간의 뼈대를 말한다.
Vellum Geometry 가 비현실적으로 줄어들거나 늘어나는 움직임에 제한을 준다.
Vellum 시뮬레이션 구현하기
이번 시간에는 /obj 가 아닌 Geometry 레벨에서 다이나믹 셋업을 한다.
/obj 에 Geometry 노드를 한개 만든다.
만들어진 ‘geo1’ 노드를 더블클릭 해서 Geometry 레벨로 들어간다.
이제 다이나믹을 하기위해 DOP Network 노드를 하나 만들자.
만들어진 'dopnet1' 노드 안쪽 Dynamics 레벨로 들어간다.
TAB 메뉴를 이용해 Vellum Object DOP, Vellum Solver DOP 노드를 하나씩 만든다.
만들어진 'vellumobject1' 과 'vellumsolver1' 노드를 다음과 같이 연결한다.
Output Flag 를 맨밑에 있는 'output' 노드로 지정해준다.
이전까지 배운 다른 다이나믹 오브젝트와 다르게 기본값으로 나타나는 지오메트리가 없다.
그럼 시뮬레이션할 대상인 Vellum 지오메트리를 직접 준비하면 된다.
Geometry 레벨로 다시 올라가 /obj/geo1 안에서 Grid SOP 노드를 만든다.
만들어진 ‘grid1’ 노드의 Connectivity 옵션에서 Triangles 를 선택한다.
빗금들이 추가되면서 사각형이었던 면들이 삼각형으로 바뀐다.
이제 이 그리드는 우리들의 Vellum 지오메트리가 될 것이다.
하지만 그리드 형태를 지탱해줄 Constraint 지오메트리 또한 필요하다.
/obj/geo1 안에서 Vellum Constraints SOP 을 만든다.
이 노드는 Vellum 시뮬레이션에 필요한 뼈대를 자동으로 생성한다.
만들어진 ‘vellumconstraints1’ 노드를 ‘grid1’ 노드에 연결해 준다.
이때 그리드가 ‘vellumconstraints1’ 노드 첫번째 인풋에 연결하도록 주의한다.
‘vellumconstraints1’ 노드의 Constraint Type 옵션에서 Cloth 를 선택한다.
다이나믹하려는 대상의 특성에 따라 이 옵션을 적절히 선택해주어야 한다.
그리드 면위에 수많은 흰색 와이어들이 거미줄같이 연결되어 있다.
바로 이 흰색 와이어들이 Constraint 지오메트리다.
Vellum Constraints 노드는 특이하게 세가지 인풋/아웃풋을 갖는다.
1. Vellum Geometry: 그리드 지오메트리
2. Constraint Geometry: 흰색 와이어 지오메트리
3. Collision Geometry: 충돌 지오메트리
임시로 Null SOP 을 만들어서 세가지 아웃풋을 차례대로 확인해본다.
세번째 충돌 지오메트리는 이번 강좌에서는 무시하도록 한다.
이제 Vellum 시뮬레이션을 할 준비가 모두 끝났다.
‘vellumconstraints1’ 노드를 ‘dopnet1’ 노드 첫번째/두번째 인풋에 차례대로 연결한다.
‘dopnet1’ 노드를 더블클릭해서 다시 Dynamics 레벨로 들어가보자.
이전과 달리, 씬뷰에는 우리가 만든 그리드가 자동으로 들어와 있다.
이는 ‘vellumobject1’ 노드의 [Initial Data] 탭에 쓰여있는 익스프레션 때문에 그렇다.
`opinputpath("..", 0)` 은 상위노드, 즉 ‘dopnet1’ 의 첫번째 인풋을 가리킨다.
`opinputpath("..", 1)` 은 상위노드, 즉 ‘dopnet1’ 의 두번째 인풋을 가리킨다.
Geometry 레벨에서 만든 Vellum/Constraint 세트를 Dynamics 레벨에서도 그대로 가져온 것이다.
현재 기본골격인 오브젝트와 솔버가 있지만, 플레이를 해도 그리드(Vellum) 는 아무 변화가 없다.
그것은 그리드를 움직이게 만드는 외부힘이 존재하지 않기 때문이다.
그렇다면 우리가 알고있는 대표적인 외부힘인 중력을 더해보자.
TAB 메뉴를 이용해서 Gravity Force DOP 노드를 한개 만들어준다.
만들어진 ‘gravity1’ 노드를 ‘vellumsolver1' 과 'output' 노드 사이에 연결해 준다.
'gravity1' 노드의 Force 기본값이 (0, -9.80665, 0) 임을 확인할 수 있다.
후디니 화면 밑쪽 Playbar 에 있는 Play 버튼을 클릭해서 플레이 해본다.
이때 플레이버튼 밑에 있는 Real Time Toggle 버튼을 눌러서 리얼타임으로 플레이 한다.
플레이를 해 보면 그리드(Vellum) 가 중력으로 인하여 아래로 떨어지는 것을 볼 수 있다.
Vellum 시뮬레이션 마무리하기
이번 강좌를 마무리하기 전에 Pin to Animation 기능을 활용해 보자.
Pin to Animation 이란 시뮬레이션 도중 특정한 점을 고정(pin) 시키는 역할을 한다.
‘vellumconstraints1’ 노드의 Pin Points 속성에 0 을 입력한다.
이는 시뮬레이션 도중 고정시킬 Point 번호를 지정한다.
다시 ‘dopnet1’ 안으로 들어가 플레이 해보자.
그리드가 중력으로 인해 떨어짐과 동시에 0번 점에 묶여 매달려있는 모습을 볼 수 있다.