Houdini cho diễn họa kiến trúc: Tại sao không?

Khi diễn họa kiến ​​trúc ngày càng phát triển, các chuyên gia trong ngành kiến ​​trúc và thiết kế liên tục tìm kiếm các công cụ và phần mềm mạnh mẽ để hiện thực hóa tầm nhìn sáng tạo của họ. Trong khi các phần mềm như 3ds Max của Autodesk và V-Ray của Chaos Group đã thống trị lĩnh vực hình ảnh kiến ​​trúc, thì có một câu hỏi đang nổi lên trong số các kiến ​​trúc sư và nghệ sĩ hình ảnh: Tại sao không cân nhắc SideFX Houdini cho diễn họa kiến ​​trúc?

Trong bài viết này, iRender sẽ giới thiệu về Houdini và các tính năng nổi bật trong diễn họa kiến ​​trúc.

Nguồn hình ảnh: sidefx.com

Houdini là phần mềm hoạt hình 3D và hiệu ứng hình ảnh mạnh mẽ do SideFX phát triển vào năm 1966. Phần mềm này có quy trình làm việc theo thủ tục (procedural workflow), khả năng mô phỏng tiên tiến và bộ công cụ mạnh mẽ. Nó phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm phim ảnh, truyền hình, trò chơi và hình ảnh thiết kế. Houdini nổi bật với phương pháp tiếp cận dựa trên nút (node-based approach), cho phép các nghệ sĩ tạo ra các hiệu ứng, môi trường và hoạt ảnh phức tạp thông qua một loạt các nút được kết nối với nhau, xác định logic thủ tục của dự án.

Một trong những tính năng chính của Houdini là khả năng tạo và thao tác nội dung theo thủ tục. Nghĩa là, thay vì tạo tài sản theo cách thủ công, người dùng có thể xác định các quy tắc và tham số chi phối hành vi và giao diện của các đối tượng. Điều này cho phép người dùng thay đổi và lặp lại hành động mà không cần phải bắt đầu lại từ đầu. Từ đó, Houdini trở thành một công cụ tuyệt vời để tạo nhiều hiệu ứng hình ảnh, mô phỏng và hoạt ảnh với mức độ kiểm soát và khả năng thích ứng cao.

Houdini tự hào có nhiều tính năng đáp ứng các khía cạnh khác nhau của sản xuất 3D, bao gồm mô hình hóa, hoạt ảnh, ánh sáng, kết xuất và mô phỏng. Khả năng mô phỏng của nó đặc biệt nổi tiếng, với các công cụ cho động lực học chất lỏng, mô phỏng vải, hệ thống hạt, v.v., cho phép các nghệ sĩ tạo ra các hiệu ứng hình ảnh động chân thực. Ngoài ra, khả năng tích hợp của Houdini với các gói phần mềm khác và hỗ trợ các định dạng tiêu chuẩn công nghiệp khiến nó trở thành một phần mềm có giá trị trong các quy trình sản xuất đòi hỏi sự cộng tác liền mạch.

Quy trình làm việc theo thủ tục dựa trên nút của Houdini giúp nó khác biệt so với các phần mềm khác. Các nghệ sĩ quen thuộc với các công cụ đồ họa máy tính khác có thể thấy giao diện người dùng của Houdini quen thuộc, nhưng điểm khác biệt chính là có các ngăn được sử dụng để quản lý các nút và mạng lưới. Điều này cho phép sắp xếp không gian làm việc phù hợp với nhiều phong cách làm việc khác nhau. Ngoài ra, Houdini cung cấp nhiều tính năng CORE và FX, biến nó thành một công cụ hoàn chỉnh. Houdini Core cho phép người dùng mở, tạo hoạt ảnh và kết xuất các tài sản kỹ thuật số được tạo trong Houdini FX. Sau đây là tổng quan về các tính năng FX chính.

Nguồn hình ảnh: sidefx.com

Pyro là một chương trình mô phỏng thể tích chất lỏng đi kèm với Houdini. Các nghệ sĩ có thể mô phỏng lửa và khói một cách chân thực hơn, nhanh hơn và dễ dàng hơn với Pyro FX. Hơn nữa, nó còn có thể mô phỏng động lửa và khói với chất lượng cao, và mô phỏng phản ứng thực tế với nhiều lực, điều kiện môi trường và tương tác với các đối tượng trong cảnh. Điều này cho phép tạo ra hiệu ứng pháo hoa động và tăng sức hấp dẫn về mặt thị giác. Tốc độ mô phỏng nhanh giúp bạn dễ dàng lặp lại nhiều lần mà không tốn nhiều thời gian. Đặc biệt, với khả năng mô phỏng bằng GPU, việc kết xuất kết quả cuối cùng cũng nhanh hơn nhiều.

Nguồn hình ảnh: sidefx.com

Tính năng Fluid FX của Houdini là một bộ công cụ độc đáo hỗ trợ mô phỏng hiệu ứng chất lỏng trong môi trường, còn được gọi là mô phỏng chất lỏng (fluid similation hoặc fluid sim). Tính năng này sử dụng độ nhớt, sức căng bề mặt và độ nhớt đàn hồi để tạo ra các mô phỏng giống như trong thực tế. Đồng thời, lực chất lỏng cũng được sử dụng để tạo hiệu ứng nước trắng, hạt chất lỏng, có thể được áp dụng cho các bề mặt ở cấp độ hình học để tạo ra các tia nước chất lượng cao. Trong trực quan hóa kiến ​​trúc, Houdini Fluids có thể tạo ra các đặc điểm nước thực tế như đài phun nước, sông và đại dương, nâng cao khả năng biểu diễn trực quan của các thiết kế kiến ​​trúc.

Nguồn hình ảnh: thegnomonworkshop.com

Hệ thống hạt, còn được gọi là mô phỏng hạt (particle simulation), là thuật ngữ chung cho các tương tác và va chạm với các thành phần động. Các công cụ hạt của Houdini có một bộ quy tắc rõ ràng và một mạng lưới nút cơ bản bao gồm các nguồn, lực, lực hấp dẫn và các đối tượng va chạm. Điều này giúp các nhà thiết kế tạo ra bụi và mảnh vỡ hoặc đàn chim một cách dễ dàng, đơn giản và nhanh hơn. Các hạt Houdini có thể được sử dụng để mô phỏng các hiện tượng tự nhiên như mưa, tuyết, gió hoặc thậm chí là hành vi của đám đông hoặc vụ nổ trong các cảnh kiến ​​trúc.

Nguồn hình ảnh: sidefx.com

Các mô phỏng quy mô lớn của các tập dữ liệu phức tạp được tạo ra bằng cách sử dụng trình giải Bullet Rigid Body trong Houdini FX. Hệ thống Rigid Body Dynamics của Houdini cho phép người dùng mô phỏng hành vi của các vật thể rắn trong quá trình phá hủy. Các vật thể có thể vỡ thành nhiều mảnh và mô phỏng tính toán cách các mảnh này tương tác và vỡ ra dựa trên các lực khác nhau như va chạm, trọng lực hoặc nổ. Sử dụng mô phỏng Destruction FX, các kiến ​​trúc sư và kỹ sư có thể mô phỏng và đánh giá kỹ thuật số hành vi của các cấu trúc trong điều kiện khắc nghiệt, chẳng hạn như động đất hoặc các tình huống có tác động mạnh.

Nguồn hình ảnh: sidefx.com

Trong Houdini, phương pháp phần tử hữu hạn Finite Elements Methods (FEM) là một công cụ mạnh mẽ được sử dụng để mô phỏng hành vi của các vật liệu có tính đàn hồi, dẻo và các biến dạng khác dưới nhiều lực vật lý khác nhau. Phương pháp này trong Houdini mô phỏng chính xác các mô hình biến dạng và ứng suất phức tạp xảy ra khi phản ứng với các lực như uốn, kéo giãn, nén và xoắn. Phương pháp này được ứng dụng trong Character FX, chẳng hạn như mô phỏng cơ và da.

Các kiến ​​trúc sư và kỹ sư kết cấu sử dụng FEM để phân tích và dự đoán hành vi của các thành phần kết cấu như dầm, cột, sàn và móng trong các điều kiện tải khác nhau. Điều này giúp đảm bảo rằng các thiết kế kiến ​​trúc đáp ứng các yêu cầu về an toàn và hiệu suất.

Nguồn hình ảnh: sidefx.com

Vellum là một framework mô phỏng sử dụng phương pháp Động lực học dựa trên vị trí mở rộng (Position-Based Dynamics). Phương pháp này có thể được sử dụng để tạo ra nhiều thứ bao gồm vải, tóc, vật mềm, bóng bay và hạt. Ưu điểm chính của Position-Based Dynamics là khả năng kiểm soát, tính ổn định và tạo ra kết quả chân thực nhanh chóng. Trình mô phỏng Vellum dễ thiết lập và lặp lại, đồng thời được tăng tốc bằng GPU. Để tăng khả năng kiểm soát, người dùng có thể sử dụng dây điều khiển với các thuộc tính như độ dày, chiều dài, độ cứng và độ cong. Khả năng mô phỏng vải, vật mềm và các yếu tố động khác của Vellum giúp nó trở nên hữu ích trong trực quan hóa kiến ​​trúc, đặc biệt là để trình bày các mô phỏng vải và vật liệu thực tế trong bối cảnh thiết kế nội thất và ngoại thất.

Nguồn hình ảnh: iamag.co

Grains cũng sử dụng Position Based Dynamics để mô phỏng các hạt cát và các vật liệu dạng hạt khác. Ưu điểm chính của Position Based Dynamics (PBD) là tính đơn giản và khả năng kiểm soát: không giống như các bộ giải phức tạp như FLIP và FEM, PBD chỉ sử dụng các ràng buộc về vị trí để xác định chuyển động của các điểm trong hệ thống. Nó xử lý các ràng buộc va chạm dễ dàng và hữu ích để mô phỏng cát và tuyết.

Mô phỏng hạt trong Houdini có thể mô phỏng hành vi của các vật liệu dạng hạt như cát, sỏi hoặc đất, cho phép các kiến ​​trúc sư và nhà thiết kế cảnh quan nghiên cứu cách các vật liệu này phản ứng với các điều kiện môi trường khác nhau. Trong thiết kế nội thất, mô phỏng hạt có thể được sử dụng để thử nghiệm các kết cấu, hoa văn và đặc điểm động do vật liệu dạng hạt tạo ra.

Nguồn hình ảnh: Houdini Youtube

Houdini Procedural: Crowd LOP là một công cụ tiện lợi cho phép bạn tối ưu hóa mô phỏng đám đông trực tiếp tại thời điểm kết xuất. Quy trình này cố gắng tìm các vật thể nền có tư thế rất giống nhau và biến chúng thành các vật thể có cùng biến dạng hình học. Công cụ xác định kích thước pixel của tác nhân trong hình ảnh, dựa trên máy ảnh và độ phân giải của cảnh. Điều này làm giảm lượng hình học và tiết kiệm tài nguyên hơn.

Các kiến ​​trúc sư có thể sử dụng Houdini Crowds để mô phỏng chuyển động và hành vi của đám đông trong không gian kiến ​​trúc, giúp phân tích dòng người, mô hình lưu thông và tương tác không gian.

Với tính linh hoạt và khả năng thiết kế mở rộng, Houdini cho diễn họa kiến ​​trúc là sự lựa chọn hoàn hảo để hiện thực hóa tầm nhìn. Quy trình làm việc theo nút thủ tục của Houdini FX cho phép tạo nội dung nhanh hơn, thời gian xử lý ngắn hơn và tính linh hoạt cao hơn trong bất kỳ quy trình làm việc sáng tạo nào. Houdini cũng hoạt động cực kỳ tốt trong các mô phỏng bao gồm hệ thống hạt, vải, động lực học vật thể mềm và cứng, và động lực học chất lỏng. Một lợi thế tuyệt vời khác là Houdini không yêu cầu bất kỳ plugin nào để tạo các đối tượng như vải, vật thể cứng, giàn khoan, chất lỏng, hạt và hiệu ứng pyro. Với các tính năng độc đáo của mình, tiềm năng của Houdini đối với kiến ​​trúc đang ngày càng mở rộng.

iRender – dịch vụ kết xuất đám mây hàng đầu. Chúng tôi cung cấp các máy chủ có cấu hình cao giúp tăng tốc độ kết xuất CPU và GPU. Với các gói cấu hình RTX 4090 mạnh nhất trên thị trường, tất cả đều được trang bị bộ phận xử lý AMD RyzenTM ThreadripperTM PRO 3955WX @ 3.9 – 4.2GHz và AMD Ryzen™ Threadripper™ PRO 5975WX @ 3.6 – 4.5GHz, bộ nhớ RAM 256GB và dung lượng ổ cứng NVMe SSD 2T. Cùng một loạt các máy chủ GPU (1/2/4/6/8x) – RTX 4090, bạn có thể lựa chọn máy chủ phù hợp với nhu cầu của mình để bắt đầu quá trình render.

Quy trình làm việc đơn giản

Về cơ bản, bạn chỉ cần truyền file sang máy chủ của chúng tôi > kết nối với máy và cài đặt Houdini, cũng như các plugin cần thiết có bản quyền và bắt đầu render. Bạn chỉ cần set up một lần duy nhất, môi trường làm việc của bạn sẽ được lưu trữ bảo mật cho lần dùng tiếp theo.

Vì sao nên chọn iRender?

Việc chuyển dữ liệu có thể tốn thời gian và tiền bạc trên máy chủ từ xa. Tuy nhiên, tại iRender, bạn có thể tải lên và tải xuống các tệp của mình mà không cần khởi động máy chủ, nhờ đó bạn có thể tiết kiệm được nhiều hơn. 

Chúng tôi có ứng dụng GPU iRender cho PC Windows tích hợp tất cả các tính năng và dễ sử dụng, và ứng dụng iRender Drive cho người dùng MacOS để chuyển dữ liệu. Hơn nữa, có nhiều lý do tại sao chúng tôi là render farm tốt nhất cho dự án của bạn.

• Hỗ trợ tất cả phần mềm: Chúng tôi hỗ trợ tất cả phần mềm 3D, plugin và công cụ kết xuất đi kèm, đảm bảo duy trì workflow mượt mà.
• Toàn quyền kiểm soát: Dịch vụ của chúng tôi sẽ cung cấp cho bạn toàn quyền kiểm soát các máy chủ bạn thuê. Vì vậy, bạn có thể tự do tạo ra môi trường làm việc của riêng mình.
• Go Green: Chúng tôi cam kết sử dụng 100% năng lượng tái tạo từ mặt trời hướng tới môi trường bền vững.
• Hỗ trợ 24/7: Đội ngũ tư vấn chăm sóc khách hàng và kỹ thuật chuyên nghiệp của chúng tôi đảm bảo mang đến cho bạn trải nghiệm kết xuất tốt nhất.

Mới đây chúng tôi mới ra mắt 9S (8xRTX 4090) – server mạnh nhất từ trước đến nay. Hãy cùng xem hiệu suất Houdini Karma trên máy chủ của chúng tôi:

Bạn vẫn đang phân vân liệu đây có phải giải pháp render cho dự án của mình? Hãy ĐĂNG KÝ NGAY để trải nghiệm miễn phí và nhận nhiều ưu đãi lên đến 100% cùng chúng tôi ngay hôm nay.

Nếu bạn có bất cứ thắc mắc hay feedback nào, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi qua Live chat 24/7, hoặc Zalo: +(84) 962868890 hay Email: [email protected] để được hỗ trợ nhanh nhất!

iRender – Happy Rendering!

Nguồn bài viết: parametric-architecture.com