Houdiniの プリミティブ とはオブジェクトよりも下のレベルでポイントよりも上のレベルのジオメトリの構成単位のことです。Houdiniでは、いくつか異なるタイプのプリミティブをサポートしています:

• ポリゴンフェース

• パックプリミティブ, Packed Diskプリミティブ, Packed Disk Sequenceプリミティブ

• パックUSDプリミティブ

• ポリゴンスープ

• ボリューム

• 四面体

• Bezier/NURBSサーフェス

• ポリゴン/Bezier/NURBSカーブ

• メタボール

さらに、どこかに保存したジオメトリを軽量で参照することができるパックプリミティブと呼ばれる特別なプリミティブがあります。これは、コピー/インスタンスと重いジオメトリの処理で非常に役に立ちます。Houdiniでは、Alembicファイルをパックジオメトリで表現します。

他にも、ポリゴンサーフェスとは違って数学的に形状を表現した二次プリミティブタイプがいくつかあります。これらのタイプは、軽量なジオメトリとして役に立ちます。

• 円(単一ポイント、向き、半径で定義されたもの)。

• 球/楕円体(単一ポイントと複数半径で定義されたもの)。

• チューブ/円錐(単一ポイント、向き、複数半径、長さで定義されたもの)。

Houdiniの円、球、チューブには、それらを作成する方法を選択するパラメータがあります。例えば、“primitive sphere”や“polygonal sphere”。

Convert SOPを使えば、たいていのジオメトリタイプを別のジオメトリタイプに変換することができます。

ポリゴンとは、一連の真っ直ぐなエッジから構築した形状のことです。これらのエッジは、一連の頂点で定義されています。ポリゴンは、メッシュやNURBSサーフェスが4辺の性質をもつのに対して、それを超えた複雑なトポロジーを扱うのに理想的です。

メッシュ とは、並びが保証されたポリゴンの集合体です。 そのメッシュと等価のポリゴンは、たいていの通常のポリゴンとは違って、ポリゴンを直接NURBSに変換することができるので非常に効率的です。 縦と横に綺麗にレイアウトされたポリゴンが欲しい時は、Convertサーフェスノードを使うことで、メッシュプリミティブを通常のポリゴンに変換することもできます。

ポリゴンは以下の特性を持っています:

Create シェルフタブのツールを使ってサーフェスを作成することができます。 ビューポートの上部にあるオペレーションコントロールツールバーの Primitive Type メニューのオプションからポリゴンの構築方法を選択することができます。

Polygon シェルフタブのツールを使えば、フェースとポリゴンサーフェスを編集し、形状を変更することができます。

パックプリミティブを参照して下さい。

ポリゴンスープは、少ないメモリ表現でポリゴンをメモリに保存し、非常に効率的に同じPrimitiveアトリビュートのフェースを保存します。 メモリ内の表現は、トポロジーが変わらない限り、大きなスープのメモリのほとんどがノード処理間で共有されます。 それとは対照的に、通常のポリゴンでは、各ノードがすべてのポリゴンのコピーを保持する必要があります。 このメモリ共有により、メモリのキャッシュ化が非常に効率的になって、その結果、メモリ使用量が少なくなり、さらに、通常ではモデリングとレンダリングの処理も高速化されます。 スープ内にポリゴンが多いほど、通常のポリゴンと比較してメリットがあります。ポリゴン数の少ない単純なジオメトリに関しては、スープのオーバヘッドの管理が原因で、通常のポリゴンよりも遅くなる可能性がありますが、それでもメモリは少なく済みます。

Polysoupノードを使えば、ジオメトリをポリゴンスープに変換することができます。

ファイルからのポリゴンスープの読み込むは、通常のポリゴンの読み込みよりも非常に速いです(MantraとHoudiniどちらも)。Alembicファイルをポリゴンスープとして読み込むことができます。ポリゴンスープを作成するオプションを使うと、グリッド、球、チューブ、トーラスの形状の作成が速くなります。

形状ノードと合わせれば、Convert、Convert Meta、Convert VDB、Convert Volume、Iso Offset、Point Cloud Iso、Subdivide、Tetra Surfaceを使って、ポリゴンスープを作成することができます。Subdivideノードを使って、OpenSubdivメソッドの1つを選択すれば、ポリゴンスープを細分化することができます。

ほとんど(すべてではなく)のジオメトリノードは、ポリゴンスープに対して“ネイティブに”操作することができます。アトリビュートを修正するオペレーションでポリゴンスープを共有するメリットがあります。例えば、Edit、Transform、Sculpt、ポイントへのAttribute Transfer、ポイントGroup、Attribute Create、Attribute Wrangle、Attribute Copy、Facetを使ったポイント法線の計算、ポイントのUV Project、Paint、Groups from Name、ポイントのConnectivity、Rayなど。

頂点/プリミティブのアトリビュートの修正をするいくつかのオペレーションは、ポリゴンスープで動作しますが、通常のポリゴンとは少し違った意味を持ちます。例えば、1つのポリゴンスープにつき、プリミティブは1つのみなので、ポリゴンスープ内のポリゴンは、独自のPrimitiveアトリビュートを持つことができません。また、ポリゴンスープは、通常のポリゴンプリミティブほどにたくさんの頂点を持ちません(頂点は、同一頂点を結合します)。つまり、例えば、UV Projectは正しく頂点のテクスチャ座標を計算することができず、頂点法線の鋭角化に対応していません。

ポリゴンのトポロジーを変更するオペレーション(例えば、Poly ExtrudeとPoly Split)のほとんどが、ポリゴンスープをサポートしていませんが、少しのオペレーションはサポートしています。例えば、Divideノードの Convex Polygons オプションは、ポリゴンスープを凸状にして、頂点の追加ができないので、Vertexアトリビュートのメモリを共有することができます。

ポリゴンスープをサポートしていないノードに対しては、Convertを使って、ポリゴンスープを通常のポリゴンに変換して、そして、Polysoupを使って、そのポリゴンをポリゴンスープに戻します。しかし、ポリゴンスープのメリットが通常では変換コストで打ち消されてしまうので、ほとんどの場合は、通常のポリゴンを使ったほうがよいです(HDAでこのような方法で変換をしているなら、SOPキャッシュが必要以上に長くポリゴンを保持しないので、出力がポリゴンのノードすべてに対して Unload フラグを設定するべきです。)。

ポリゴンスープ、パックプリミティブ、通常のポリゴンを使用する時期に関しては以下のセクションを参照してください。

パックジオメトリとポリゴンスープを使ったインスタンスも参照してください。

ノード上でクリックすれば、そのノードのメモリ使用量を確認することができます。ポップアップには、色々な方法で測定したノードのメモリ使用量が表示されます:

この表示には、いくつか制限があります:

• パックプリミティブが参照するメモリは、パフォーマンスのためにカウントされません。

• SOPキャッシュマネージャとCache SOPは、まだ正しくメモリ使用量を監視しません。

• サブネット(例えば、デジタルアセット)上でクリックすれば、サブネット内のネットワークのメモリ使用量ではなく、サブネット自体が使っているメモリ使用量のみが表示されます。

Alembicパックプリミティブと同様に、USDパックプリミティブは、SOPプリミティブ内部に外部データ(この場合だと、USDジオメトリ)を格納します。 ビューポートは、このようなプリミティブにエンコードされたジオメトリを表示することができますが、その内部のデータを変更したい場合には、まず最初にそのデータを アンパック する必要があります。

パックプリミティブ内のポイントがUSDプリミティブを表現していて、そのポイントポジションと標準のポイントインスタンスアトリビュートが各プリミティブのトランスフォームを表現しています。それらのトランスフォームを編集することで、パックプリミティブをアンパックすることなくプリミティブを移動/回転/スケールさせることができます(これは、RBDシミュレーションを扱う時によく行ないます)。

Unpack USD SOPを使用すれば、パックUSDプリミティブをSOPジオメトリに変換することができるので、それ以降にSOPノードを接続することで、そのSOPジオメトリを編集することができます。 USDジオメトリをパックSOPプリミティブまたはポリゴンに変換することができます。 パックプリミティブに直接作用するSOPしか使用したくない場合以外では、ポリゴンへの変換が選択肢になることでしょう。

メタボールは、ポイントセット周辺を計算する暗黙的なサーフェスを作成します。メタボールは、ポイントまわりの中心にある球のようなものですが、2つのメタボールをお互いに近づけて配置すると、お互いのサーフェスが滑らかに結合されます。

メタボールは、ブロッブや変わったサーフェスを表現するのに役に立ちます。サーフェスの計算方法を変更することもできるので、特定のエフェクトを表現するのに役に立ちます:

• NURBSとは、Non-Uniform Rational B-Spline(非一様有理Bスプライン)の頭文字です。NURBSは、制御頂点(CV)で定義した滑らかな曲線/サーフェスです。詳細は、 Wikipedia を参照してください。NURBSのメリットは、CVを動かすことで、カーブ/サーフェスの連続性を保持しながら周辺のカーブ/サーフェスの形状を変更することができることです。これによって、NURBSカーブ/サーフェスのCVを“上下に動かす”ことで、捻じれや不連続を起こさずに目的の形状を生成することができます。

• Bezierカーブ/サーフェスは、NURBSよりも単純です。詳細は、 Wikipedia を参照してください。Bezierカーブは、ノットでの不連続が許されているので、簡単に角を作成することができますが、滑らかに連続したカーブ/サーフェスを作成することが難しいです。

Houdiniは、プリミティブの球/楕円体、円/楕円、チューブ/円錐をサポートしています。プリミティブの形状は、とても単純な数学的パラメータ(例えば、楕円体は高さと幅で計算)と中心点で定義します。プリミティブは移動、回転、スケールが可能です。

Quadratic(2次)プリミティブは、とても軽いので以下の様な場合に使います:

• 何十万何億もの単純な形状のコピーを表示する(インスタンス化)。

• Stand-In(代用)ジオメトリ。

• エンベロープ(包まれたような)ジオメトリ(例えば、飛び跳ねるパーティクルのオン・オフ用)。

ほとんどのモデリングツールは、Quadratic(2次)プリミティブに機能しますが、プリミティブはトポロジーを持たないので、サーフェスポイントに機能するオペレータはQuadratic(2次)プリミティブでは機能しません。