Water in Houdini

Houdini-cursus bij Indian VFX School · FLIP in Houdini, Karma en Mantra

Water kent iedereen, en daarom zie je meteen of het in 3D klopt. Tijdens mijn Houdini FX-cursus bij Indian VFX School heb ik twee watersimulaties gemaakt: een rivier die tussen rotsen langs een schedel stroomt, en Crag, die met zijn hamer door ijskoud water loopt. Het waren allebei oefeningen uit de cursus.

Voor allebei heb ik FLIP gebruikt, de vloeistofsimulatie van Houdini. Het water bestaat dan eerst uit miljoenen kleine deeltjes, particles. Houdini rekent per beeld uit hoe die deeltjes stromen, botsen en spatten. Daarna maak ik er een wateroppervlak van, en dat render ik.

De rivier langs de schedel

Bij de rivier begint het water als een blok particles in de bedding. Ik heb het een snelheid in de richting van de stroming gegeven en een kracht toegevoegd, zodat het meteen gaat stromen. De rotsen en de schedel zijn een botsingsobject: het water kan er niet doorheen en stroomt eromheen en eroverheen. Elk deeltje is anderhalve centimeter groot.

De rivier langs de schedel, FLIP-simulatie in Houdini gerenderd in Karma
Eerste FLIP-oefening in Houdini: blauwe vloeistofdeeltjes stromen uit een bron in een doorzichtige bak
Mijn eerste FLIP-oefening: water dat in een bak stroomt
FLIP-simulatie in Houdini: een blok water stort over grijze stenen en stroomt als rivier door de bedding
Het begin van de rivier: een blok water stort over de stenen
De particles van een FLIP-rivier in Houdini in blauw, met de rotsen en de schedel als paars botsingsobject
De particles van de rivier in Houdini, met in paars het botsingsobject: de rotsen en de schedel
Het wateroppervlak van de rivier in Houdini, gemaakt van de FLIP-particles
Van particles naar een wateroppervlak

Van al die deeltjes heb ik daarna een gesloten oppervlak gemaakt, een mesh. Dat oppervlak heb ik iets gladder gemaakt, zodat het als echt water leest. Gerenderd heb ik de rivier in Karma, de renderer van Houdini, met een HDRI als licht.

Het netwerk in Houdini waarmee de FLIP-particles van de rivier een wateroppervlak worden
Het netwerk in Houdini: de particles uit de cache worden een wateroppervlak

Crag in het ijswater

Crag is het testpersonage van Houdini, een rotsmonster met een voorhamer. In deze oefening loopt hij door een bassin met ijswater en slaat hij met zijn hamer in het water. Het bassin is een flat tank: een bak water met golven langs de randen. De particles zijn hier nog kleiner, 6 millimeter, voor meer detail rond zijn benen en de hamer. Crag, de ijsbergen en de besneeuwde rotsen zijn botsingsobjecten.

Crag in het ijswater, FLIP-simulatie met whitewater in Houdini gerenderd in Mantra
Eerste FLIP-test in Houdini: het rotsmonster Crag met zijn hamer loopt door een vlakke bak blauw water
Eerste test: Crag loopt door een vlakke bak water
FLIP-water rond Crag tussen ijswanden in Houdini, gekleurd op snelheid: rood is snel, blauw is rustig
Snelheid in kleur, tussen de ijswanden: hoe roder, hoe sneller

Het schuim, de spatten en de belletjes zijn een aparte simulatie: whitewater. Houdini zoekt de plekken waar het water snel draait, versnelt of omkrult, en maakt daar witte deeltjes. In de kleur van het water heb ik ook onderscheid gemaakt: rustig water is ijsblauw, kolkend water wordt wit. Gerenderd heb ik dit shot in Mantra.

Het whitewater rond Crag in Houdini van bovenaf: witte deeltjes voor schuim, spatten en belletjes
Het whitewater apart: schuim, spatten en belletjes
Crag in ijsblauw water van bovenaf, met een krans van wit schuim, FLIP-simulatie in Houdini gerenderd in Mantra
Van boven: het schuim rond Crag, gerenderd in Mantra
Crag heft zijn hamer in ijsblauw water vol schuim, FLIP-simulatie in Houdini gerenderd in Mantra
Crag heft zijn hamer, gerenderd in Mantra
Wireframe van Crag die zijn hamer optilt in het ijswater, met de ijswand erachter, in Houdini
Crag met de hamer omhoog, als wireframe in Houdini

Meer oefeningen met water

Tijdens de opleiding heb ik nog meer met water geoefend. Een speedboot trekt een kielzog met schuim door het water, en een letter E schuift erdoorheen op snelheden die ik zelf heb ingesteld.

Een letter E schuift door een vlakke bak water in een FLIP-simulatie in Houdini en duwt het water opzij
Een letter E schuift door het water
Een speedboot van bovenaf in een FLIP-simulatie in Houdini, met een kielzog van wit schuim
Een speedboot met zijn kielzog

Werken in stappen

Zulke simulaties zijn zwaar om door te rekenen. Daarom heb ik alles in stappen opgeslagen: eerst de particles, dan het wateroppervlak en dan het whitewater. Zo kon ik het licht en de render aanpassen zonder de simulatie steeds opnieuw te draaien.

Meer over wat ik in Houdini maak, lees je bij 3D-animatie en Houdini VFX.

Volgend project: Set Fire to the Rain →

E-Line Vision
Bringing vision to light.