Houdini技术体系 基础管线 ：UE4 Landscape Component的多选支持 下篇

Posted 2020-11-17 traceplus

背景

上篇中，我们介绍了如何修改Houdini Enigne来设置单个Landscape Compnent的Height和Layer的数据，但原生Houdini Engine并不支持多选Component的写回功能，下篇中，我们来解决这个问题。

Component多选支持的修改

    Houdini Engine虽然支持多个Landscape Component的选择，但是并不支持写回到Landscape Component，需要自己来实现这个功能。单个Component的实现方法上文已经接受。

多选和单选区别只是在要把所选的Landscape Component按提交给Houdini的顺序来保存。

    通过阅读Houdini Engine代码可以看到FHoudiniLandscapeUtils::CreateHeightfieldFromLandscapeComponentArray的参数LandscapeComponentArray里有所有提交的Landscape Component，不过LandscapeComponentArray中保存顺序并不是真正的提交顺序，而Houdini Engine Output出来的处理结果的顺序是Input的顺序的是一致的，如果直接用LandscapeComponentArray的结果，就会导致Component的不对应，所以这里我是在FHoudiniLandscapeUtils::CreateHeightfieldFromLandscapeComponent函数里把Input的Component保存起来，也保证了保存顺序。

 

    然后在FHoudiniLandscapeUtils::CreateAllLandscapes函数中，就可以把每个FoundHeightfield和LandscapeComponent做对应，来调用LandscapeEdit.SetHeightData来更新这个Component的Height Data了。

 

  for ( TArray< const FHoudiniGeoPartObject* >::TConstIterator IterHeighfields
    ( FoundHeightfields ); IterHeighfields; ++IterHeighfields )
  {
      SelectLandscapeComponent = 
      SelectLandscapeComponentArray[ComponentIndex];

 

    而Layer Data的保存方式和Height Data，所有Landscape Component的Layer都保存在一个ImportLayerInfos，比如选了4个Component，每个Component有4个Layer，ImportLayerInfos里就有4x4 16个Layer Data的信息，这里也需要自己按Component和每个Component的Layer数量来提交。下面伪代码，LayerNum为每个Component的Layer的数量，ComponentIndex为处理的Component的编号，而实际开发情况下，可能每个Component的Layer的数量和命名都不一样，那就需要根据规则来定制这里的算法了。

// Set Current Component‘s Layer Data
for (int32 LayerIndex = LayerNum * ComponentIndex; 
LayerIndex < LayerNum * (ComponentIndex + 1); LayerIndex++)
{
    LandscapeEdit.SetAlphaData
}
ComponentIndex++;

　　

这样修改后，Houdini Engine就可以支持多选Landscape Component的Input和Output了。这里使用上节用到HDA文件，选中4个Component做HeightField Noise的生成

但结果跟我们预想的并不一样，而且只有第一个Component被做了Noise处理。。。

这是UE4原生的Houdini Engine的Input的数据和我们的HDA的处理算法不匹配导致的。

修改HDA对Input的支持

造成这个结果的原因，要从Houdini Engine生成Input的函数FHoudiniEngineUtils::HapiCreateInputNodeForLandscape入手：

// 1. Create the heightfield input node.
// We‘ll use its mergeId to connect all the landscape layers,
// while it‘s displayId will be our connected asset ID
FString LandscapeName = LandscapeProxy->GetName() + TEXT("_Merge");
HAPI_NodeId MergeId = -1;
if ( !FHoudiniLandscapeUtils::CreateHeightfieldInputNode( ConnectedAssetId, MergeId, LandscapeName ) )
    return false;　

    

　　这里是通过Houdini Engine，直接创建了一个Houdini的Merge节点，然后把每个Component的Landscape Height Data和Layer Data转为HeightField的Height和Mask Volume，在Merge到一起，也就是用C++代码来生成HDA节点，这样就保证了所有Input的整体处理，而且也可以程序化的去对应不同的Input情况，在后面的章节里，很多Input项目也是要使用C++或Python来生成HDA节点来节省开发成本。下图就是程序生成HDA节点的效果示意：

再增加一个Heightfield noise 看下效果：和之前闭环测试效果一样，因为默认的Houdini HeightField节点并不支持这种多个Volume Merge的处理。

 

这里介绍三种解决方法：

方法一是直接修改或重写HeightField Noise节点来支持整个Merged Volume：

方法二：用Loop处理每个Height Volume

方法三：用tilesplice把Volume合并到一起做处理，然后再用split重新切开

 

如果不想自己修改或定制节点的话，方法二和三都可以，感觉方法三还更省事，但方法三有以下几个问题：

一个是Tile顺序的问题。UE4里的Tile和Houdini的Tile的行列是不同的，同样一个2x2的Compnent，他的Input和Output的顺序有所不同：

Input  Output

1 2      1 3

3 4      2 4

这个需要自己开发功能调整，另外，方法三所选的Component也必须是NxM这种连续的Volume，否则tilesplice节点会像下图这样帮你补齐。所以方法三也有不少的限制。

如果时间允许，还是自己开发一套Heightfield的节点来定制需要的功能，原生的HeightField系列节点在内存上也有些浪费，限制也比较多，而方法二和三可以作为临时应急方法。

边缘法线问题处理

再运行一次HDA处理，2x2的4个Component的节点确实都做了处理，但是在Component边缘有很明显的接缝问题，在World Normal视图下更明显。

    造成法线接缝是Component之间是共享边缘造成的，单个Landscape Component的LandscapeEdit.SetHeightData即便选择计算法线，也会导致边缘因为采样不到旁边Component的顶点，而导致两个Component的不连续，这里我暂时使用了比较暴力的方法，所有的Landscape Comonent 在SetHeightData都不计算法线，而是在最后重新计算整个Landscape的Normal。

再看下修改后多选Component增加一个HeightField Noise的效果。

 

Height Data处理后，就是Layer Data的处理了，这里把HeightField Noise 改成 HeightField Mask Noise，对Landscpae的4个Layer的Mask做噪声处理，和之前Height Data导入时一样，也会有Component之间的接缝问题。

    这种分割图接缝的问题，以前用WorldMachine做Tile Mask时也经常遇到，也就是Tile边缘之间共享顶点的问题。用WM可以少输出一圈边缘的Map的方法来解决，在UE4里也可以使用类似的方法。

 

在调用的LandscapeEdit.SetAlphaData参数上，把Stride比默认的宽度减少1（XSize - 1），就可以不传边缘的Mask Data进去了。

LandscapeEdit.SetAlphaData(ImportLayerInfos[LayerIndex].LayerInfo, SelectLandscapeComponent->GetSectionBase().X, SelectLandscapeComponent->GetSectionBase().Y, SelectLandscapeComponent->GetSectionBase().X + SelectLandscapeComponent->ComponentSizeQuads, SelectLandscapeComponent->GetSectionBase().Y + SelectLandscapeComponent->ComponentSizeQuads, (uint8*)ImportLayerInfos[LayerIndex].LayerData.GetData(), XSize - 1);

　　

再看一下效果，接缝的问题基本上已经解决了。

 

总结

至此，Houdini技术体系的几个问题的基础解决方案已经完成，后面的文章会逐渐倾向Houdini的地形实际制作部分。

而这些技术案例，大多要基于这个闭环+可选组件的方式来实现，随着技术介绍流程，我也会在Github上定制一个类似Far Cry5的UE4 Houdini Engine版本，希望大家多提宝贵意见。