houdini engine for unity初探（一）

這陣子初步嘗試了一下houdini engine for unity。

感覺是：可用，但充滿了羈絆。

目前只做了 地形、道路、湖，而且遠不夠完善，僅以此例點滴經驗探討下houdini engine for unity的使用。

一，houdini engine的作用

houdini engine就是能讓使用者在遊戲引擎裡使用houdini的幾何計算功能。

若不用houdini engine，我們在houdini裡搭建場景，匯出模型、mask等資源，再匯入到遊戲引擎，這樣是可以的，但缺點是無法及時看到遊戲引擎中的效果。

若使用houdini engine，則是另一種流程：在houdini中製作hda，hda匯入遊戲引擎，在遊戲引擎中用hda搭建場景，並透過houdini engine呼叫houdini進行cook。這樣的好處是場景搭建過程直接在遊戲引擎中進行，所見即所得。提高迭代效率。

二，基本流程

1，在houdini中製作 地形hda， 道路hda， 湖hda。

2，將hda匯入unity，地形hda拖入場景。

3，將若干 道路hda 和 湖hda 掛接到 地形hda上（作為 地形hda 的輸入）。

然後就可以在unity裡調整curve或引數來改變 道路 和 湖 的形狀，同時對地形造成影響。

三，houdini engine存在的問題

1，功能不完善，資料較少，遇到問題只能自己去程式碼裡找，並亂改。

2，cook速度太慢，這是最大的問題。

例如調一下道路curve的控制點，要等五六秒鐘。而且，這還是隻有道路和湖且節點連得比較簡單的情況，可想而知，隨著功能/效果做細，速度只能越來越慢。

本來是想提高迭代效率的，這麼一搞反而慢了。

同一個功能，使用houdini/houdini engine cook和自己手寫編輯器相比，甚至會更慢。

怎麼會這樣，houdini不是有opencl加速嗎？

個人認為有如下兩方面原因：

1，houdini設計著重通用性，導致一些我們自己寫編輯器時很容易做到的最佳化，在houdini裡做不到。

比如說在地形上鋪路，讓道路將地形壓低（或抬高）這件事兒，由於道路通常只覆蓋一小部分地形，如果我們自己實現，肯定會對道路求包圍盒，然後只對包圍盒內的地形區域做處理。而houdini裡操作heightfield的節點，如heightfield project、heightfield mask by object、heightfield blur等，卻都是對整個heightfield進行處理。

2，遊戲引擎和houdini之間透過houdini engine交換資料的過程也比較耗時。

那乾脆不用houdini，直接手寫編輯器得了。

問題是有沒有那麼多時間和精力，而且有些複雜的計算幾何演算法，自己真的未必寫得出來，寫出來也未必夠魯棒。

四，解決辦法

1，基礎地形的生成過程不要放在地形hda裡

生成基礎地形，需要各種噪聲及erode，slump等操作，非常耗時，最快也要幾分鐘。這個過程如果直接放在地形hda裡，每cook一次就重新執行一遍根本不現實。考慮到基礎地形修改頻率較低，可單獨弄一個物件來生成基礎地形，將結果輸出為檔案，再用heightfield file節點引入到地形hda中。

houdini地形和匯出的高度圖（2048x2048）

2，houdini節點最佳化

用perfomance monitor可以檢視各節點的消耗，對高消耗的節點/subnet用其它方法代替。

3，編輯時降低地形解析度。

原始heightfield為2048x2048，在terrain hda中加一個heightfield resample節點控制解析度，編輯時將解析度降為1024x1024，減少cook時間，最終看效果時再調高。

4，廉價cook自動觸發，昂貴cook手動觸發

以鋪路為例，使用者拖動curve控制點，預設會觸發兩個cook，一個是道路cook，一個是地形cook（因為道路hda作為地形hda的輸入，houdini engine會正確處理這種依賴關係，當道路cook後自動觸發地形cook）。其中道路cook由於只是一些簡單幾何操作，速度很快。但地形cook由於涉及到一系列heightfield操作，比較耗時。那我們就讓它只進行道路cook，而不要進行地形cook。

這樣使用者可以實時看到路面變化，只是地形沒有跟著變，如果想看最終效果，手動點一下地形的cook。

其實只有影響到地形的操作才會比較慢，這樣的操作並不多，也就道路、河湖、地基這幾項，其餘如建築、植被等，都不會影響地形（建築放在地基上）。

至於如何實現“只cook道路，不cook地形”，本來我以為hda面板上的“cooking triggers downstream cooks”是幹這個的：

而且文件中也是這麼寫的（Houdini Engine for Unity： Houdini Assets）：

但試了一下，貌似不起作用。

去論壇發了個帖子也沒人回覆：cooking triggers downstream cooks not working

最後只好去程式碼裡直接把地形的cook函式遮蔽了。dirty。

5，不用houdini/houdini engine。

一些難度不是很大的處理演算法，完全可以自己寫編輯器指令碼，反而效率更高。

補充：

有人可能會說用PDG提速，我沒細研究，但看了下indie pixel的影片，感覺一來比較複雜，不好維護，二來要想透過PDG加速，必須將任務拆分為可並行，對於地形處理而言，就是分塊（indie pixel的影片裡也這麼做的），但分塊會帶來很多限制，比方說heightfield blur、heightfield mask blur這類操作，在接縫處會產問題。如果我們要根據不同的操作，一會兒分塊，一會又合起來，分分合合之間，也是浪費不少效能。一個變通的方法是在設計上就避免在接縫處有東西，但這樣的話我即使不用PDG也可以透過每塊區域單獨一個hda來實現最佳化。。。

五，其它

1，一個比較有用的功能是在houdini中可以為hda指定 unity材質 和 c#指令碼（其實就是個detail屬性），到unity裡以後就自動掛上了。

2，heightfield到unity裡以後自動轉為unity terrain，heightfield的那些layer，其中height layer會作為terrain的高度資料，其餘layer則進入splatmap的通道，用於地形shader的紋理混合。