Houdini 18.5 Lightning [稲妻] Seminar

自然界における雷の発生の原理、稲妻の発生パターンを解説します。
現実の雷は一方向にのみ進展する現象ではありません。大気は絶縁体なので、電気の流れやすい方向に 流れていきます。そのため、肉眼では枝分かれしているかのように見えます。

• 放電の仕組み
• 雷の発生パターン
  • 下向き放電
  • 雷雲内放電
  • ストリーマ　など

電気が流れる経路を「放電路」と呼びます。放電路の形成は、パーティクルを使用して設定します。実際の雷は空気中の電荷の配置によって、放電路が形成される空間上の位置が決まりますが、ここでは制御を容易にするために 、パスを使用した制御方法を試みます。

• 雷の発生領域の設定
• 開始点と終点の設定
• 経路探索

分岐構造の生成手段はいくつかあります。本セミナーでは、進展する放電路を再現するために 、放電路を構成するポイントを確率的に選択し、サブエミッターとして設定します。

• 放電経路を構成するポイントのグループ分け
• サブエミッターを使用した分岐の作成

放電路に対して電気が流れる挙動を表現するためにメッシュ化を行い、局部的な厚みを与えます。 パーティクルシミュレーションでは再現が難しく、最終的なレンダリング結果にも影響を与えます。その挙動の再現は可能ですが、レンダリング時に放電路の幅が一律となって表示されます。この問題を回避するため、放電路をポリゴン変換後ノイズを加えて歪みを与え、widthアトリビュートの値を調整して、放電路の先端と中央部分の直径を変更します。この操作を行うことで、不規則性をもたせ、放電路の幅が一律となることを回避します。

• 放電路のメッシュ化
• widthアトリビュートを使用した太さの調整

放電路の色味を設定する際には、uv情報を活用します。 放電路は温度が一律ではないために 、発光している時は色味が斑らになってしまいます。

• uアトリビュートの取得と制御
• Blurの設定
• Glowマテリアル、Geolightの設定