Houdini 实用VEX高级教程：第一卷

课程定位

• 课程以Houdini和VEX为核心，面向已经掌握基础操作、节点流程与函数调用的进阶学习者，重点建立对几何数据结构、底层算法和高复杂度特效流程的理解。
• 每个主题先通过概念推导和示意说明建立数学与几何直觉，再在Houdini中逐步完成实现，强调可控、可复用和适合生产环境的工作方式。

点云与几何处理

• 从pcopen()、pcfind()、nearpoints()、pgfind()和pcfind_radius()开始，学习点云查询、邻点筛选、临时分组、唯一配对、最小与最大邻点查找，以及自定义pcfilter()。
• 课程还涵盖带可变pscale的摄像机遮挡、点松弛、曲面均匀分布、聚类、四叉树和几何平流，为后续几何分析与追踪建立基础。

卷积核与场分析

• 通过卷积核处理边界、边或图元连通性和多层邻域，实践属性模糊、反锐化遮罩、属性锐化、smoothstep()三次 Hermite 插值、塑形函数、泛化属性类型和Hashing。
• 进一步计算属性梯度，实现平面与三维几何上的梯度上升、梯度下降、等高线、高度场、正交化、流线和几何遍历，并讨论前向与反向追踪及流场可视化。

细分曲面与生产优化

• 系统实现Edge Divide、双线性细分和Catmull-Clark Subdivision，处理闭合与开放多边形、边界规则、角点、非流形拓扑、混合拓扑及复杂几何体测试。
• 结合OpenSubdiv曲面片和Subdivision Limit Surface，完成极限曲面采样、点云生成、等值线创建和曲面法线计算，同时学习属性插值、顶点与图元分组保留、VEX 融合、邻接结构重建、性能分析与激进优化。

综合案例

• 课程最后将几何、光照与反射知识应用于海洋焦散和泳池焦散，帮助学习者把前面的 VEX 算法、几何构造和性能设计原则整合到可操作的视觉特效场景中。