III. Создание симуляции в Houdini FX.
Симуляции ткани в Houdini создаются с помощью Vellum-солвера, который представляет собой среду для моделирования, использующую расширенную динамику точек на основе их позиции. Главным преимуществом данного подхода является его гибкость, стабильность, а также возможность быстрого достижения правдоподобного результата. Помимо ткани, его можно использовать для создания множества других объектов — в том числе волос, мягких тел и отдельных частиц.
Подготовка геометрии.
Перед началом работы стоит учесть седующее [9]: — В получении предсказуемого результата значимую роль играют размеры модели — они должны быть указаны в метрах. Размерные юниты могут быть также настроены в файле Houdini, и при желании пользователь может их настроить перед началом работы над симуляцией, чтобы все работало правильно. — В процессе подготовки геометрии важно убедиться в отсутствии пересечения геометрии ткани с геометрией тела или других коллайдеров. — Модель ткани может состоять как из прямоугольной, так и из треугольной сетки, — при использовании последней необходимо перенести uv-аттрибуты, чтобы контролировать то, в каких направлениях будет деформирована ткань. В квадратной сетке это необязательно, так как направления деформации будут определены направлением эджей. Сетка также может быть и смешанной, однако в этом случае также необходимо предоставить uv-аттрибуты. — Если симуляция сопровождается персонажной анимацией, топология анимированной модели должна сохраняться постоянной (без изменений количества точек, примитивов, вертексов).
Анастасия Тучина | 2025 | Анимированная геометрия и геометрия платья
Анастасия Тучина | 2025 | Сетап для подготовки геометрии
После того, как геометрия подготовлена, можно приступать к самой симуляции.
Настройка свойств ткани.
Параметры ноды Vellum Constraints предназначены для настройки внутренних сил мягких тел (в нашем случае — ткани). Характеристики объекта можно изменить с помощью настроек жесткости и демпфирования. Параметры жесткости регулируют силу, с которой ткань сопротивляется деформации (растяжению для Stretch и сгибу для Bend). Параметры демпфирования управляют тем, как быстро ткань теряет энергию в процессе деформации.
Анастасия Тучина | 2025 | Параметры Vellum Constraints
Для ткани, как и для других эластичных тел, характерны три основных типа деформации: растяжение (stretch), сдвиг (shear) и изгиб (bend). Вместе они характеризуют поведение ткани, причем каждый может быть настроен в виде параметра независимо от остальных двух видов деформаций.
Для разных вариантов тканного полотна эти параметры различаются. Например, для симуляции тянущихся тканей параметр Stretch Stiffness будет ниже.
Анастасия Тучина | 2025 | Создание группы прикрепляющих точек
Для более правильной работы симуляции необходимо выделить группу точек, к которым прикреплена геометрия симулируемой юбки.
Анастасия Тучина | 2025 | Стабилизация участка симуляции констрейнами Vellum Attach
В проекте ВКР основным материалом ткани в одежде персонажей являются домотканые лен, тонкая шерсть и конопля — тонкие, но довольно плотные по структуре. Чтобы ткань не разлеталась слишком хаотично, ее частично закрепляем у пояса при помощи констрейнов Vellum Attach.
Создание Vellum-симуляции.
Анастасия Тучина | 2025 | Сетап симуляции с коллайдером
Анастасия Тучина | 2025 | Параметры солвера
Повышаем качество коллизии, увеличив значения Collision Passes, Polish Passes и Layer Shock. Во вкладке Forces солвера повышаем Velocity Damping до 0.05, чтобы избежать нежелательной ряби симуляции.
Финальная донастройка.
Анастасия Тучина | 2025 | Группа для сшивания частей платья
Так как симуляция затрагивает исключительно юбку, а верхняя часть платья является частью общего скина, необходимо аккуратно соединить обе части одежды. Для этого выделяем ограниченную швами группу точек и соединяем их нодой Fuse.
Анастасия Тучина | 2025 | Сетап для финализации результата
Полученный сетап применяется для всех анимаций.
Перенос симуляции в проект Unreal Engine 5.
Анастасия Тучина | 2025 | Экспорт результата в формате ALEMBIC | Итоговый сетап
Полученный результат экспортирован в формате Alembic для дальнейшей загрузки в готовую сцену в Unreal Engine. Обязательно указывается ссылка на источник в OBJ-контексте.
Файл .abc импортируем в сцену UE, как и другие объекты, но не забыв изменить тип на Geometry Cache.
