Houdini学习 —— 使用音频驱动几何体变换之信号处理

这篇博客介绍了如何在Houdini中使用音频来驱动几何体的变换。

背景

Houdini是我个人非常喜欢的DCC工具，节点式的操作与过程化的思想简直是天生一对。这篇博客介绍了如何以.wav音频文件作为输入，从而根据音频中的鼓点来驱动几何体进行规律性的变换的方法。

整个过程大致可以分成三大部分 —— 第一部分是针对于音频进行处理，从而将连续的杂乱无章的信号转化为规律的值为0或1的Trigger鼓点信号；第二部分是将0/1的Trigger信号转化为驱动的连续信号，最后一部分则是针对于鼓点信号的输入来驱动几何体。

音频处理

音频导入及预处理

首先是进行音频的导入，这个应该不用细说，使用

File

节点即可，在Channel File中选择对应的.wav文件即可，输入的波形如下：



可以看到波形中有绿色和黄色两个声道，实际上我们只需要针对一个声道的鼓点进行处理即可，因此选择删掉左声道：

实现方法也很简单，使用

Delete

节点即可，将

Select Channels

设定为

By Channel Name

，并且将

Channel Names

设定为

chan1

，输出波形如下：

音频滤波

首先是进行简单的滤波，毕竟原来的波形中的噪声实在太多，因此使用

Parametric EQ

节点进行一次滤波，使用默认设置即可，输出波形如下：



通过试听能够得到比较清晰的鼓点，但是发现查看波形属性后发现整个波形的信息还是太多，而且采样频率是44100HZ，有点太高了，因此使用envelop节点来进行一次处理并且重新采样一下，从而得到一个比较……额……清爽的波形：

这里我将

Envelop Width

设定为2，并且采样频率设为96，启用重采样，得到的波形如下：



然后就是针对于输入的波形来产生Trigger信号了，简单的使用

Trigger

节点，并且设定好对应的

Trigger Threshold

值，我这里设定为0.042，输出波形如下：



可以看到这样以来就产生了纯净的0/1的Trigger信号。

随机Trigger

然而如果需要针对Trigger信号来驱动几何体集群，那么我们需要产生随机的多重Trigger信号，因此这里对其做一些额外处理：

首先添加噪声信号，使用noise节点，并且将

type

设定为

Random

，随后调用hold节点，输入Trigger信号，从而产生随Trigger信号触发的随机值，如下图：



我们将其作为一个与原信号值相乘的数值，因此我们需要0/1值，因此使用logic节点，

Convert Input

节点设定为

Off When Zero Or Less

，接着使用Math节点将其做一个乘法，从而得到一个具有随机性的0/1信号：

信号集群

有的时候可能需要产生多个随机信号来驱动多个几何体信息（或者几何体的多个信息），因此有必要使用

copy

节点来产生信号集群。

需要针对信号产生多个集群，则需要使用一个

constant

节点作为template，这里设定为

chan[0-9]

，并且去掉Single Frame，将End frame设定为1000，这样一来就产生了10个对应的信号。

另外，每个信号的噪声Seed需要针对每个信号而不同，所以在

copy

节点的

variable

中，添加对应的seed值，让其使用

rand()

函数而生成（我这里使用了

rand($C + 23)

作为seed的variable值），勾选

Cook Each Copy

。

此后，将

noise

节点的

Seed

值改为表达式

stamp("../copy1", seed, 0)

后，便已经产生了不同的信号：



由于我预备使用这些信号来驱动几何体的旋转，因此需要使用

count

节点来获得其旋转的角度，可以看到得到了一个比较不错的信号集群：



之后就是解决尖锐的跳跃了，这个简单，使用

filter

节点即可，我将

Filter Width

节点设定为0.6，最后再将值乘以90即可，得到的信号如下：





暂时先写到这里，几何体变换应该是很简单的处理了，篇幅所限，下篇博客再讲吧……

<全文完>