第067封“情书”：扁平化Importing & Exporting Vectors to_from Houdini + Creating Isocontours＜Entagma＞

▉ 在学历，财富，地位作为成功标准的三维坐标系里我是失败中的佼佼者，也可能我是低一维度世界里的人有点水土不服。— 每天翻译一篇教程，这就是我写给houdini的情书。【首发于同名公众号：“致houdini的情书”】

 【】

█ “世外桃源 ”

前言不搭后语：

不可能图形（impossible figure又称undecidable figure或impossible object）或称二维图形，是在现实世界中，不可能客观存在的事物，只会在二维世界存在的一种图形。不可能图形是由人类的视觉系统瞬间意识地对一个二维图形的三维投射而形成的光学错觉，在三维空间中它不可能存在，但研究它将会对人脑图像形成提供医学上的帮助。

还是二维的世界简单，纯净  

    今天这节内容：

    如何实现 三维线条二维投射并输出svg文件

这一节要实现的效果

.....

今天是42岁

第041天周三

67

这是写给Houdini的第067封“情书”

我是geo流程图

创建的可见线几何体

投射“可见线”到平面&移回到原点

提要
制作步骤

            ○

本节将学习：

A）从Iluustrator导入&修改&转几何体；多边形切n片 保留交界线。

B）检测隐藏表面不可见点：1 camera和几何体和交界线关联 2 删除不可见点 C 将线条绘制到平面上 

C）将线条绘制到平面上 ；1将线条几何体投射到平面上 2 将投射grid上的线条几何体移回原点

D）将线条导回Illustrator  1 将线条几何体导出dxf  2 python实现输出svg文件

原理
隐藏表面测定

   如何）隐藏切片几何体背面样条线

1）由均匀的细分线条组成的几何体。

2）点在线上均匀分布。

3）从点发出到camera中心的射线，检查是否与几何体相交。如果没有则相机可见；反之则不可见。

4）不可见的点删除。

 方案）所有点向camera发送射线，与几何体相交的删除

接下来
正式制作

           

   使用软件：houdini16.5

01AI文件转模型

1 AI导入&修改&转几何体

6）将线条绘制到平面上。

7）向量导出为DXF。

8）使用Python导出SVG。

○ 节点 ○

1 file；2 transform。3 color。 4 hole。

5 convert。6 polyextrude。7 vdbfrompolygons 。 

8 vdbsmoothsdf 。9 convertvdb。

○ 具体操作 ○

Illustrator输出，选择“版本8”比较保险

1）导入文件。

2）移动到原点：点击。

3）白色。

4）修复应该空出的洞：使用hole节点

问题）现在点的不标准分布有问题    

5）增加点的分布

解决）convert转成多边形    

6）挤压；

07）转vdb：Voxel = 0.005

08）平滑vdb：

    // Operation：Gaussian；

    // Filter Voxel Radius=3

09) 转多边形

   番外）ai线条如何保证导入是polyline   

   解决方案）convert转多边形->ends：close U选择open 

2 多边形切n片 

  解决方案）使用布尔切片  

○ 节点 ○

    10）grid；11）copy；12）boolean；13）Null命名out_Boolean

10）建立一个平面2*2； 长宽2*2  ；y轴下移=-0.5  

11）拷贝100份；

12）布尔：seam在两模型相交的地方生成polyline

02 检测隐藏表面不可见点

1  关联camera和几何体和交界线 

○ 节点 ○

    14）resample；15）convertline；16）object_merge；

○ 具体操作 ○

14）重新采样”

15）每个小段建立单独primid//    

❖需求1）一个点传达camera原点在哪里

❖方案）连接camera和线条几何体进行设置

16）合并camera进来

17）“槽1”连“线条几何体”“槽2”连“几何体”“槽3”连“camra”

2  删除不可见点

○ 节点 ○

17）pointwrangle1 ；18）peak1

 17）精确计算光线与几何体的交叉点：

使用intersect_all函数：； 

intersect_all( 发射几何体 geometry; 组group; 射线发射点 orig; 方向dir; 交叉位置pos[]; 交叉prim[]; 交叉uvw[]; 3d容差值tol=0.01; 射线容差ttol=0.01 )    

其中tol=交叉射线的精确度 ；ttol=；的设置比较 重要        

//-- 1 创建交叉点位置，prim,uvw坐标变量

    vector ipos[];

    vector iuvw[];

    int iprims[];   

//-- 2 创建方向矢量，提取camra位置

     vector campos = point(2, "P", 0);

    vector dir = campos - v@P;

//-- 3 计算指定光线与几何体的所有交点id

   int numi = intersect_all(1, v@P , dir, ipos, iprims, iuvw, 0.001, -1);

//-- 4 判断如果交集点id大于0，说明不可见，移除此点

   if(numi > 0)

    removepoint(0, @ptnum);

问题1） 结果有些奇怪，虽然移除了不可见点，但前面有些点也不见了。

原因） 由于“精确误差”设置；因为正面的点与“网格”相交，它们就在这个网格上；     

解决方案）射线不从点的位置发射，稍微偏移一下位置        

//-- 3 v@P位置加一个小小的偏移值

   int numi = intersect_all(1, v@P+ dir * .01 , dir, ipos, iprims, iuvw, 0.001, -1);

问题2）隔绝的点被从表面移动出来，避免了错误的交叉，但是还有些地方被遮挡

解决方案）收缩一下几何体 

18）peak1：

03 将线条绘制到平面上 

1 将线条几何体投射到平面上 

○ 节点 ○

17）pointwrangle1； 19）grid背景 ；20）新geo命名project_back； 20-1）objectmerge1；20-2）objectmerge2；21）null命名OUT_Line_art    20-3）ray：

   

需求）输出一个平面线条图回illustrator，所以所有点都需要在xy平面上     

分析1）设z坐标=0     

---

<17>节点加一行代码：

解决方案1）v@P *= {1,1,0};      

问题）效果消失了，如何保持三维视觉效果？

 

---

解决方案2）

    19）外面geo层级建立个grid：尺寸10*10，长宽2*2，z轴向后移动=-10

   //绑到camera下级

网格作为背景，充满整个屏幕

    20）现在添加第三个几何体geo：进入建立两个物体

    20-1）object_merge1合并“去可见点几何体”

    20-2）object_merge2合并背景：

这样才能保持它原来的位置

问题）使用ray可以在平面上投射“移出点几何体”点 ，但它需要一个投射属性    

分析）已经计算的朝向camera方向的点，如果再投射回grid，方向正好是反向的。     

执行1）<17>中添加代码：添加名为dir的属性   

v@dir = dir * -1;     

执行2）<20-3>ray引用  

      

2 将投射grid上的线条几何体移回原点

○ 节点 ○

20-4）transform1：20-5）transform2

20-4）默认轴心点在原点处。并沿着xy平面方

 分析）因为网格是camra的“子物体”子物体  

1）需要关联一下camera与transform。  

2）背景grid还向后移动了10 

操作 

20-4）transform1关联“移动”和“旋转”

20-5）transform2关联grid背景的移动       

再对变换进行逆变换，grid向后，转换就要向前

04 将线条导回Illustrator

1 将线条几何体导出dxf

○ 节点 ○

22）polypath1

方案1）简单粗暴右键<20-5>save geometry:后缀dxf文件

操作）在illustrator里直接打开dxf文件

问题）一个个的小线段，不是连段连续的线   

方案） polypath节点与convertline功能相反，它把分离的prim合并成为一个  ；

    再次：输出dxf。

问题  ）还是有问题

2  python实现输出svg文件 

有兴趣的话可以看一下原视频

//--使用--//

node = hou.pwd()

geo = node.geometry()

# Add code to modify contents of geo.

# Use drop down menu to select examples.

filename = node.evalParm('filename')

maxsize = node.evalParm('maxsize')

stroke_width = node.evalParm('stroke_width')

box = geo.boundingBox()

minv = box.minvec()

size = box.sizevec()

if size.x() > size.y():

  width = maxsize

  height = maxsize * size.y() / size.x()

else:

  height = maxsize

  width = maxsize * size.x() / size.y()

  

def write_path(fp, points):

  if not points:

    return

  data = 'M{} {} '.format(points[0].x(), points[0].y())

  for p in points[1:]:

    data += 'L{} {} '.format(p.x(), p.y())

  fp.write('<path d="{}" stroke="black" stroke-width="{}px" fill="none"/>\n'.format(data, stroke_width))

def transform_points(points):

  for p in points:

    p = hou.Vector2(

      (p.x() - minv.x()) / size.x() * width,

      (1.0 - (p.y() - minv.y()) / size.y()) * height

    )

    yield p

  

with open(filename, 'w') as fp:

  fp.write('<?xml version="1.0" standalone="no"?>\n')

  fp.write('<!DOCTYPE svg PUBLIC "-//W3C//DTD SVG 1.1//EN" "http://www.w3.org/Graphics/SVG/1.1/DTD/svg11.dtd">\n')

  fp.write('<svg width="{}px" height="{}px" version="1.1" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">\n'.format(width, height))

  for prim in geo.iterPrims():

    if prim.type() != hou.primType.Polygon:

      continue

    points = [v.point().position() for v in prim.vertices()]

    points = list(transform_points(points))

    write_path(fp, points)

  fp.write('</svg>')

今天就到这里，收功

教程翻译自entagma的网络教程

下一节：：20180813 Quicktip- Instancing In Redshift (Bonus- Particle Advection)

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