Houdini中“数据”的“传递”

在我看来，Houdini中有多处存在着“数据”，并且他们可以相互“传递”。
明面上的“数据”有：

• 几何体的属性（Geometry Attribute）
• 节点上的参数（Parameter）

而这些“数据”可能需要在其他地方引用，如：

• Python节点中的代码
• Vex节点中的代码

如果也将代码中的变量看做是一个“数据”，那在代码中引用属性/参数“数据”可以看做是：将属性/参数“数据”传递到了变量这个“数据”中。

如果考虑更深层次的开发如：

• 使用HoudiniEngine（或者说HAPI）在游戏引擎或其他美术软件（这里仅谈UE4引擎）的插件中与Houdini进行交互
• 使用HDK（Houdini Development Kit）对Houdini进行功能上的扩展

那么也可以看做是属性/参数“数据”传递到了C++变量中。

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本篇的目标是：

1. 简单讨论各个方面“数据”的基本概念
2. 具体列举这些“数据”相互间传递的方式

基本概念

1. 几何体的属性（Geometry Attribute）

可以在Geometry SpreadSheet这个面板中看到：

属性（Attribute）分为：

• 点（Points） A point is simply a point in space as defined by four numbers (X, Y, Z, W).
• 顶点（Vertices） A vertex is a reference to a point. Primitives use vertices to reference points. For example, the corners of a polygon, the center of a sphere, or a control vertex of a spline curve.
• 图元（Primitives） refer to a unit of geometry, lower-level than an object but above points. Houdini supports several different types of primitives
• 全局（Details或者叫Global）

这些数据可以看做是在Houdini中各种运算的最终目标。

有些属性没有显示在界面中，比如高度场的数据，但我也将其归在这一类中。

2. 节点上的参数（Parameter）

参数可以是一个固定的值，或者是一个表达式。（表达式语法参考）

基本上，他们被视作完全由用户定义的数值，在运算中应该是不发生改变的。Python中可以修改参数，但如果这个行为是发生在节点已锁的情况下，则会失败并报错，所以我一般不会在Python中改变参数。
但并不是说参数的值一定是事先确定的，因为表达式可以引用【几何体的属性】而它可能会变化，此时就算节点是已锁的情况下也不会失败或报错。

3. Python节点

Python节点中的代码可以用HOM模块（Houdini Object Model）与Python交互，这是一个功能强大的模块，访问【几何体的属性】或【节点参数】这种基本的功能自然可以做到。（HOM模块代码参考）

但是其中的变量如果看做是一个“数据”，则外部是无法访问，因为它的作用域仅在这个节点的代码片段内。如果外部需要访问，就需要将“数据”转换为外部可以访问的形式了，比如存储为【几何体的属性】是我常用的方式。

4. Vex节点

Vex节点是一种类似“并行”的计算方式，可以选择以哪种属性（点？图元？）为单位来执行。

在代码中也有方式可以引用【几何体的属性】或【节点参数】的数据。速度上相比Python更快。

Vex函数参考

5. HoudiniEngine

对于不同的游戏引擎/美术软件，开发的环境不一样，例如对于UE4，即是编辑插件C++代码：

我在《简单梳理UE4的Houdini官方插件代码》有过对其的讨论。

6. HDK

此方面我也在学习。

《研究HDK(Houdini Development Kit)：起点》讨论了一些关于HDK的基本概念。

《研究HDK(Houdini Development Kit)：概括配置一个HDK工程的通用步骤》是具体配置一个新工程的通用步骤。

数据的传递方式

1.1 参数中引用其他参数

比较简单的操作方式是：

• 右键想要被引用的参数选择Copy Parameter
  
• 右键想要引用别人的参数选择Paste Relative Reference
  

1.2 参数中访问几何体的属性

在表达式语法参考中可以找到一些访问几何体属性的语法，例如：

上述表示访问../box1这个节点的几何体的第3个点属性，属性名为P。

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不过需要注意的是，对于“字符串”类型的属性，所用的表达式和一般的不同，因为“表达式”本身也是个“字符串”，会引起歧义。

• 首先，函数的名字一般是普通版的后面跟着一个s
• 其次，需要用“`”符号包围住表达式，算是对其中的表达式求值，而不是将“表达式”本身的字符看作为字符串。

2.1 Python中操控节点参数

“参数”归属于节点（hou.Node），可以通过名字来找到参数：

而对于参数（hou.Parm），有方法对其进行操控：

• 求值：
  
• 设置：
  

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例子：

# 找到节点
node = hou.pwd().node("../box1");

# 访问参数
parameter = node.parm("sizex");
# 测试打印
print(parameter)

# 参数的值
value = parameter.eval();
# 测试打印
print(value)

2.2 Python中操控几何体的属性

需要先获取节点对应的几何体（hou.Geometry）。其中有一些与属性相关的操作，例如：

• 获取全局类型的属性：
  
• 设置全局类型的属性：
  
• 添加一种新的属性：
  

而对于全局之外的属性，比如点，则需要获取更细级别的结构如hou.Point，它有操控属性的方法：

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例子：

#获得当前的节点：
node = hou.pwd()

#获得当前节点的几何体
geo = node.geometry()

#遍历所有的点
for p in geo.points():  
    #打印出“P”属性：
    print(p.attribValue("P"))

3.1 Vex中访问参数

Vex有方法可以获取各种类型的参数的值：

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例如：

@P.y+=chf("../null1/test");

3.2 Vex中访问几何体的属性

如果是自身节点的几何体的属性，则比较方便，直接用“@”符号即可引用，例如：

@Cd = @P;

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如果是其他的几何体，则需要用一些函数

可以通过下面方式找到这个节点：

• 通过输入引脚
• 通过节点路径

例如：

@Cd = point(1,"P",@ptnum);

这段代码表示用1号输入的几何体的P属性。另外由于是以点为单位运行，所以可以得到顶点的序号@ptnum。

下面的代码用路径来引用节点（记住路径名前加op:）

@Cd = point("op:../box2","P",@ptnum);

可以达到相同的功能：

4.1 使用HAPI操控节点的参数

在HAPI文档中可以找到多个对参数进行获取/设置的函数：

4.2 使用HAPI获取几何体的属性

在HAPI文档中可以找到多个对参数进行获取的函数：

5. HDK

目前我对于HDK的使用还较小。不过可以肯定的是：HDK是相对底层的，对很多东西都有控制，至于获得节点的参数，或者几何体的属性，一定可以做到

总结

总结来说，各方面“数据”之间 获得/修改 的关系如下：

扩展用法

有时候，我需要修改一个节点参数，而这个参数和几何体属性有关。但问题在于：如果我直接在参数表达式中获取几何体属性，我还需要做一些处理，而这些处理如果使用参数表达式的语法会相对麻烦，这时候我倾向的解决方式是：
在Python中获得几何体属性，在此处理我想要的参数的值/表达式，将值/表达式放在一个新的几何体属性中，例如叫“result”，那么参数即可直接读取“result”的结果

这样相当于用比较方便的Python替代参数表达式的逻辑了。

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作为以上问题的一个延伸情况：
我的Vex代码内容也是“动态”的，而Vex节点的代码内容实际上也是个“参数”。所以我可以在比较方便的Python中计算出Vex代码，然后存到一个字符串类型的属性中例如叫“Code”，这样Vex节点的代码内容可以直接引用这个“Code”的值。

后续待实验问题

• HAPI中其实不仅有获得几何体属性的方法，也有设置几何体属性的方法。但是我还没有遇到过需要设置几何体属性的需求。关键在于：几何体属性应该被各种节点操作最后Cook出来，如果我使用HAPI对其进行了修改，那么结果到底有谁负责呢？还是说只能在节点冻结的时候才可以？此处后续待实验。
• Python如果修改其他节点的几何体会怎么样？理论上应该不会成功，此处待实验。