基于Houdini的VAT和shader制作触手生长摆动动画效果

触手摆动效果

实现步骤：

1.在Houdini中制作模型和生长动画效果，先在houdini展好UV，让美术制作相应的贴图，也可以用美术提供的模型制作

2.利用VAT3导出模型、贴图、材质球，在unity中使用官方的shadergraph文件（我使用的是自己精简之后的）

3.在shader中用贴图偏移顶点位置形成摆动效果，并将shadergraph转成代码接入管线shader

VAT原理：

U是顶点数，V是帧数

houdini中烘焙VAT时，如果顶点数大于贴图U向像素，会自动放到下一行（一开始我以为顶点数最大支持8192，其实并不是）

每一帧存储当前所有顶点的位置，像素rgb对应顶点的xyz坐标，顶点位置进行归一化存进贴图，在shader中反算出位置。

模型生长动画

Houdini全部节点：

这个生长使用缩放实现的，其实还有很多种其他方案

实现缩放的代码如下

原理：获得模型包围盒大小，然后归一化，用Ramp控制作为比率乘到位置坐标上，然后对ramp K帧

使用labs的节点导出即可，节点使用可以参照Vertex Animation Textures in Unity | SideFX

选择柔体模式，引擎种类，帧数，输入的模型，贴图格式，贴图大小，点击左上角渲染出图（目前格式只能用exr，png有bug）

破碎效果也是类似的方式，在刚体模块解算后选择刚体模式导出即可，刚体、柔体、流体、粒子在引擎中的shader是不一样的

生成的模型、贴图、材质球

pos就是顶点位置贴图，rot是生成法线和切线的贴图，col是顶点色贴图

把图指上去即可，顶点色没用到的话可以删除，pos2是为了优化贴图大小用的，测试发现至少这版本无太大意义

在unity设置模型设置和贴图设置

触手摆动顶点动画

原理：用一张贴图做UV滚动分别影响模型物体空间坐标的三个轴向

类似这种图

下面是VAT3柔体+顶点动画的shadergraph文件（只能用柔体，刚体效果不适用）

总结：实现VAT的方法很多，之所以选择使用houdini的方式，是因为houdini的模块能够制作很多视觉效果，未来可以尝试各种酷炫效果并导入到引擎实现

效率：模型264个顶点100帧，两张图， 206k*2 。1140顶点 100帧，两张图，900k*2。

问题：目前还是不支持生成2的n次幂正方形的图，如果再深入研究的话，要修改这个节点

其他VAT调研：

1.

Houdini的VAT3官方案例视频及工程（推荐）

Vertex Animation Textures in Unity | SideFX

Vertex Animation Textures in Unreal | SideFX

2.

unity插件：Vertex Animation Tools | 动画 工具 | Unity Asset Store

文档：Polyflow - Vertex Animation Tools documentation

这个unity插件可以将现成的动画FBX转成点缓存

3.

能导出VAT的3dmax插件（Unreal专用）

Vertex Animation Tool | Unreal Engine Documentation

4.

国外大佬写的Unity工具GitHub - Gaxil/Unity-AlembicToVAT: Alembic to VAT (Vertex Animation Texture) mini tool

可以将Alembic文件直接在unity转VAT并有相应的shader