[Houdini] RBD Cluster 올바른 사용법

개요

가끔 군집화를 위해서 RBD Cluster를 사용하다보면, 예상치못한 오류가 발생할 때가 있다.

그런 문제 해결을 위한, 기초를 제공하는 강의를 소개한다.

 

참고영상

https://youtu.be/lCLbuQcO_jQ

 

기본 개념

[00:00:00 - 00:02:40] RBD 클러스터 SOP의 기본 개념 및 초기 설정

Fuse Cluster Pieces,

Dissolve Exterior Cluster Edges

위 두가지 옵션 활성화시, 클러스터 내부의 불필요한 면과 외부의 경계선을 정리한다.

 

 Random Detach 기능은 시뮬레이션 및 렌더링 시,

보이지 않는 내부 지오메트리를 생성하여 불필요한 연산을 유발할 수 있으므로 비활성화할 것을 권장한다.

 

만약 랜덤이 필요하다면, 아래와 같이 별도 셋업한다.

cluster 어트리뷰트에 -1과 같이 음수값을 집어넣으면 클러스터링에서 제외되는 기능이 있다.

따라서 이를 활용하면 random detach 기능을 직접 만들 수 있다.

 

[00:02:41 - 00:09:38] 클러스터링 문제점 진단 및 외부 데이터 활용 제어

기본 노이즈 사용시, 클러스터링에 심각한 문제가 있다.

물리적으로 전혀 연결되지 않은, 멀리 떨어진 조각들이 하나의 클러스터로 묶이는 현상이다.

이는 보로노이 노이즈가 오브젝트의 바깥 공간에도 셀 포인트(Cell Point)를 생성하는 패턴 때문에 발생하는 것이다.

문제가 생긴 부분이다.

 

균일한 간격의 점을 jittering 시켜서 보로노이 시켜보면, 엣지부분에 자잘한 조각들이 생긴다.

또한 이로 인해 물리적으로 연결되어있지 않은 것들이 군집화되는 이슈가 생긴다.

 

해결책으로, RBD 클러스터 SOP의 두 번째 입력 단자를 활용하여 외부에서 클러스터링을 직접 제어하면 된다.

cluster라는 이름의 포인트 어트리뷰트(Point Attribute)를 만들어 입력하면,

노드는 이 어트리뷰트 값을 기준으로 조각들을 그룹화한다.

이를 구현하는 두 가지 방법이 있다.

 

Cluster Points SOP 활용:

k-means clustering 알고리즘을 기반으로 하는 이 노드를 사용하면,

원하는 개수만큼의 포인트를 생성하고 각 포인트 주변의 조각들을 묶어 균일한 크기의 클러스터를 만들 수 있다.

반복적으로 클러스터링을 찾아서 균일한 분포로 만들어주는 알고리즘이다. (scatter SOP의 point relax와 같은 느낌이다)

 

하지만 크기를 다르게 가져가고 싶다면?

Attribute Transfer SOP 활용:

만약 보로노이 프랙처가 생성한 셀 패턴을 그대로 클러스터링에 반영하고 싶다면,

원본 셀 포인트의 name 어트리뷰트를 Attribute Transfer SOP를 이용해 파편 조각들로 전달하는 방법을 사용한다.

파괴의 초기 패턴을 유지하면서 클러스터를 형성할 수 있다는 장점이 있다.

 

그렇다면, RBD 클러스터 SOP 결과를 바로 시뮬레이션에 사용 가능한가?

결론은 비추천한다.

Concave 문제 때문이다.

 

[00:09:39 - 00:12:31] 시뮬레이션 효율성 문제: Concave Geometry

 RBD Convex Proxy나 RBD Sphere Proxy와 같은 쉘프툴이 존재하며,

복잡한 지오메트리를 단순한 Convex 형태로 대체하여 시뮬레이션해야한다.

 

최종 RBD 클러스터 사용법 : Geometry는 그대로 두고, Constraint만 클러스터링

[00:12:32 - 00:15:00] Group Constrain 모드를 활용한 시뮬레이션 최적화

 Combine Pieces 모드와 달리, 지오메트리를 물리적으로 합치지 않는다.

대신, 조각들은 분리된 상태를 유지하되, 같은 클러스터에 속한 조각들 사이에 강력한 강도(Strength)를 가진 구속(Constraint) 네트워크를 생성한다.

이 모드의 장점은 다음과 같습니다:

• 클러스터 내부 조각들 사이의 글루 강도(Glue Strength)를 -1로 설정하면, 외부의 큰 충격에도 절대 클러스터가 깨지지 않고 하나의 덩어리처럼 움직이게 할 수 있다.
• 시뮬레이션은 개별 조각들로 계산되므로 'Concave' 지오메트리 문제가 발생하지 않아 매우 효율적이다.

 

결론 : 최적의 워크플로우

최종적으로, 이 두 가지 모드를 함께 활용하는 최적의 워크플로우를 제시한다.

먼저, Group Constrain 모드를 사용해 시뮬레이션을 진행한다.

그 후, 시뮬레이션이 완료된 결과에 Combine Pieces 모드로 클러스터링된 고해상도 지오메트리를 적용한다.

이렇게 하면, 시뮬레이션의 속도와 렌더링 시의 불필요한 내부 절단면 제거까지 모두 가능하다.

 

파일

hdtkt_e9v1.0.hipnc

0.84MB