Houdini技术体系基础管线（二）：Heightfiled与UE4的无缝导入以及对World Composition的支持

Authored by TraceYang

前言

传统的制作做比较真实大世界3D关卡地形时，通常的采用的方式是把HeightMap和SplatMap（Layer Mask）导入到引擎的地形系统里，生成Terrain LandScape的地形信息和地表材质的图层信息。再由美术在引擎编辑器做进一步的细化工作。而这些Map的生成，是使用WorldMachine（简称WM）软件来制作的。

图为Ghost Recon Wildlands前期使用WolrdMachine制作的地图

图除了HeightMap之外，SplatMap也是要从World Machine中生成的

从WorldMachine中Bake出Map后，导入到UE4引擎里，这个教程wiki上比较多，就不多做描述了。

图把Map导入到UE生成的Landscape

但是传统的WM机制通常会有以下几个问题

WM里预览的地形生成效果跟DCC软件或游戏引擎相比并不美观，也不能像其他工具里直接由美术参与修改
WM导入到引擎需要通过导出Heightmap再导入引擎，当地形比较大时，map生成和写入到硬盘的时间会超过10分钟，对美术迭代修改的成本非常大
WM生成后到引擎后，关卡设计还需要在地形上进行二次开发，从而影响到地形和地表的Map，这时如果需要WM生成部分地形时，整个流程会变的非常混乱。

像Ubisoft在近年来的大世界项目，Ghost Recon Wildlands和FarCry5如里引入了Houdini Pipeline技术，GDCVault上都有介绍，具体的Heightfield替换WorldMachine的制作，会在地形篇提到，管线章节里就不多做叙述了。这里假设你已经用Houdini的HeightField制作了地形，接下来看下怎么能够快速的通过Houdini Engine快速的导入到游戏编辑器里。

Houdini HeightFiled 到UE4 Landscape的无缝生成

下图是Houdini HieghtFiled到UE4 Landscape的无缝生成的结果示例，不需要导入贴图，只需把HDA文件拖入到编辑器的Viewport，赋予预制作好的Landscape材质，就可以自动把HDA Cook成UE的landscape资源。这里假定假定读者已经掌握Landscape Material和Landscape Layer的创建方法，就不多做叙述了。

从Houdini Engine的机制图可以看到。我们就是通过HDA文件 Houdini HeightFiled的每一个volume的信息转入到UE4里，这里UE4 Houdini Engine Plugin已经实现了功能帮我们做转换

首先这里要要让HeightField的Size的设置和最终在UE4里Bake的Landscape Sizes一致。下图是UE官方建议的Landscape的配置。

HDA文件导入到场景后，这里可以看到Landscape 的Component的情况。

管线介绍部分不会对Heighfiled的制作做太多介绍，用Houdini生成地形信息，通常是用两种途径：

方法一：使用HeightField File节点加载一张已有的高度图来生成

在HeightField File 节点里可以配置生成到UE4的Landscape的Size

而具体的对应的UE Landscape的Overall Resultion，可以使用Heightfiled Resample节点

而GridSpacing则对应的是他实际在UE4里的Overall Resultion

当Heighfiled的Grid Spacing比较大时，说明同样大小的地形，对应的更少的顶点，换算到UE里，就是比较小的Landscape Overall Resultion。 Overall Resultion越小，UE里Landscape生成后的顶点数也会更少一些。这样适合在移动终端用较少的资源做出相对比较大的场景。

下面我做几组Height Field Size与UE Landscape Componment的对比，他们最终在UE里的Landscape szie都是8129x8129。只是细节有所不同。

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业余学习中我们能把Houdini Engine作为一个黑盒，根据需求来做Size和Grid Spacing的组合来达到想要的目标配置，而真正项目工程里，还是建议由引擎程序根据项目来定制Hengine Engine的Cook Landscape的配置。这个我们在后续的定制更新和修改时也会提到。

方法二：使用Heightfiled节点从0开始生成：

创建这个节点时，就可以选择整个地图的尺寸，其中Size就是为导入到UE4后对应的大小，和方法一一样Grid Spacing来决定Overall Resultion。

其他的就跟方法一是一样的了。这样，就可以根据机器性能，在场景用较低的几何体生成出相对较大的场景。

Heightmap的导入解决了，然后就是HeightField Layer Mask与UE4 Landscape Material Layer的对应设置。

上图中HDA里HeightFiled的volume信息，height对应的就是HeightMap信息，这个Houdini Engine已经自动支持了，而其他的Layer Mask与UE的Landscape Material Layer，则可以通过命名来一一对应。

这里我们让HeightField的Layer Name与UE的Landscape Layer Name保持一直。

左侧的Heithfiled Layer名称和右边UE的Landscape移植，就可以通过Houdini Engine，不导出中间的Map资源，这个过程相比WM的10几分钟要快很多，通常HDA的Cook只要10几秒。

具体的制作过程可以看附件的HDA事例，这里只介绍几个Houdini关键节点的使用。

HeightField Copy Layer的功能就是把你在Houdini里生成的Layer Mask重命名为你想在UE引擎里对应的Landscape Layer的名字。

这样，我们可以从HDA文件直接生成出带地形高度和地表图层信息的场景了。

Houdini HeightFiled 对World Composition的支持

无缝大世界游戏场景开发中，一个Landscape不管是在多人协作开发，迭代，还是在Streaming的优化以及打包等，诸多方面都会有很多的不便，所以需要我们把一个大世界的Landscape‘Tile化’。比如一个8x8km的Landscpe可能会切成4x4或8x8的Tile。UE也提供了World Composition的功能。

传统WorldMachine里可以通过Tiled build生成出无缝的Tiled Heightmap和Mask，然后import到UE的Landscape里，这样其实也会增加bake时间，另外把UE4 Landscape的Mask导回给Houdini也是很痛苦的事情（很慢，需要非常大的系统内存）。

好在Houdini 16.5版本后，其实对这部分的支持也加强了，Houdini提供了一个heightfield tilesplit节点就可以做Tile化了，这里我切成了4x4个tile。

再次把HDA加入场景Cook。就可以生成4x4=16个tile的Landscape了。

但是这个用heightfield tilesplit的方法有他的缺陷，一个是会在tile上产生边缘产生接缝露空。

而且这种多个Landscape的方式，和UE4的World Composition机制也有冲突。也不能跨Tile来做地形编辑，其实并不是做无缝大世界地图的正确方法。其实World Composition还是一个整体Landscape，通过把LandscapeStreamingProxy分配到每个子关卡的方式，来进行的Tile分割。

这里提供一个不修改Houdini Engine也能快速的使用World Composition的比较笨的人力办法来解决。

首先，我们不使用splite节点，直接导入一整张地图进来，这样肯定是没有接缝的。