======Boolean====== //使用 Boolean 的指定方式来组合两个几何体，或者用于找两个多边体之间的相交部分。//\\ //Ver 19.5// ---- ====Overview==== //Boolean// 的主要操作有： * Boolean 操作：（比如 union, intersect, subtract 等等）在两个“实心”的物体中发生的操作 * Shattering 操作：用于切割 surface * 在两个模型的交界处创建 Polylines * 检测相交部分，并对其创建组。 输入的模型可以指定为 “实心（solid）”，或者是“表面（surface）”。处理的方法就是字面上的意思：当做实心体处理或者当成平面处理。 Boolean 的时候一定要确认输入端的几何体类型。测试中 polygon 与 polygon mesh 就不能很好的 boolean。 ====Boolean operations==== ===Solid / Solid=== Boolean 的操作示意图如下： {{ vfx:houdini:sop:node:polygon:boolean-min_1_.png |}} ===Solid / Surface=== {{ vfx:houdini:sop:node:polygon:boolean_2_2-min.png |}} * Union / Subtract 的时候，如果是**部分相交**，相交部分的 surface 会变成 double wall ，也就是没有体积，两个面重合在一起的形式（Subtract 的例子在下面。） * 从 solid 中 Subtract surface，如果两者只有**部分相交**，那么相交部分会得到一个看上去像线段的几何体（也就是之前说的 double wall，表现为 corner 处有多个点）。详情看下图（注意 point 的数量） * 在测试 Shattering 的过程中得到了与 Subtract 同样的结果，但点的数量是唯一的，与帮助上有冲突。FIXME {{ vfx:houdini:sop:node:polygon:ss_subtract_1-min.png?400 |}} ===Surface / Surface=== {{ vfx:houdini:sop:node:polygon:boolean_3-min.png |}} ====Schematic views==== 下图中，Double wall 表现为有厚度的线，原点表示有多个点。 {{ vfx:houdini:sop:node:polygon:scheme-min.png?600 |}} ====Other Mode==== ===Custom=== 该操作只用于各种重合的、或者是同心的几何体（比如 box 套 box，自我相交的几何体之类的）。//Custom// 允许用户自定义 ''depth'' 来分离出指定的区域。 \\ \\ 这里的 ''depth'' 指的是几何体内某一点要达到几何体最外部所需要穿过的 surface 的**最少层数**。下图是例子： {{ vfx:houdini:sop:node:polygon:depth-min-min.png |}} ===Detect=== 该模式会直接为几何体的相交部分创建一个组或者属性。 ===Resolve=== 一般用于内部测试，也可以用于快速生成四面体（//Tetrahedralize//）。其效果与 Union 相同，但输出的是三角化的几何体和 surface。 ====Tips & Notes==== ===Boolean 对 Solid 的要求=== 在对 Solid 对象进行 Boolean 操作时，我们需要保证 Solid 的质量： * Solid 应该是封闭的（closed）、气密的（airtight）。 * Solid 的**所有法线必须指向外部**。 * Solid 不能包含 “non-manifold edges”，也就是 solid 中没有边被两个或以上的 polygon 分享。 必须要强调的是最后一点：如果有该种类型的边存在，会导致算法错误判断 Solid 的外部和内部。当然，这种情况下 Houdini 会提供一个警告，警告中会描述出现问题的组。 ==Solid 的其他事项== * 不含**逻辑矛盾**的 open surface 也可以作为 solid. 比如一个没有共享边的 mesh 面（比如用于切割破碎的 gird）可以看做是一个 solid。 * 如果使用 open surface 作为 solid 产生了不确定的问题，出现问题的边会被**红色**高亮。 ===Boolean 的可视化=== 有几种不同的方法可以可视化 Boolean 后的结果： * 使用 viewport 中的 ''group-list'' 选项。 * 使用 Assemble + Color * 使用 Exploded View Node（这个很好用，推荐） ===Boolean 的使用技巧=== * Boolean 不但可以对两个几何体进行操作，也可以对一个几何体中的不同组进行操作（通过 Set A / B 选项控制）。 * 在没有指定 Set 的情况下，如果使用同一个几何体连接 Boolean 的两个输入口，那么 Boolean 会对几何体自身进行操作。 ===Boolean 和属性=== Boolean 会对 points / vertex 属性进行**插值**操作，而对 primitive 属性进行**复制**操作。 ===Boolean 和精度=== 因为 Boolean 采用浮点数进行计算，因此计算的结果永远是个近似值。因此，某些行为是没有必要的，比如试图将一个球体均分（将切割用的 plane 精确的放置到球体的“赤道” 上。）\\ \\ 同样因为精度问题，即便是上述的边对齐（看上去重合）了，这两条边之间也会有细小的缝隙。好消息是， Boolean 会自动将其修复。 \\ \\ Boolean 在处理拥有超高细节的几何体的过程中会出现一些未知的问题，尤其是我们连续使用不同的 Boolean 对几何体操作的时候。这种情况下因为精度问题很可能导致几何体与自身产生相交。如果出现了问题，我们可以通过两种方式来尝试修复： * 将上游的 Boolean 中的 ''Assume seam polygons are flat'' 选项关闭。 * 如果不管用，设置 ''Detriangulate'' 的选项为 ''Only unchanged polygons''。 技术上来说，精度的问题会导致非三角的 polygon 都不是平面（除非基于坐标）。因此先对输入的几何体进行三角面化是可以保证该几何体是“纯平”（//perfect-flat//）的。而在最后我们设置 ''Detriangulate'' 进行还原即可。 \\ \\ 但三角化同时也带来一个副作用：会在我们想要“弄平”的几何体上产生一个小的“褶皱”。即便是我们最后对几何体去三角化，也会留下一个额外的点在“褶皱”处。这个问题可以通过 ''Assume seam polygons are flat'' 选项解决。 \\ \\ 上述的问题是因为在实现上，Boolean 的精度是任意的。具体的说，Boolean 在创建输出的时候会当前几何体做一个“快照”。这个快照实际上做的工作就是保存了当前精度下几何体中 point 的信息（当前的精度是任意的），再将这些信息转化成了低精度的浮点数。而这种转化会导致几何体原有的随机精度覆盖掉浮点数的精度，而这种精度的改变会导致几何体自身与自身的相交（非常微小）。这种情况会在选项 ''Assume seam polygons are flat'' 开启的时候变得尤其明显；因此我们可以关闭该选项解决上述的问题。 ====常用参数==== ^Parameters^Usage^ |Remove self-intersections|自动修复 surface 的穿模 / 重叠的问题。 | |Detriangulate|Boolean 会在开始将输入的几何体三角化。这个选项用于将三角化的几何体还原，以便匹配输入的源几何体。| |Detriangulate://All Polygons//|通过合并相邻的三角面还原几何体。 | |Detriangulate://Only Unchanged Polygons//|如果输入的几何体**没有**被 Boolean 切割，那么还原该几何体（方法同上） | |Assume seam polygons are flat|该选项会忽略去三角化（//Detriangulate//）过程中的精度差异。不过该差异会导致在 Boolean 处理**高细节**几何体的过程中出现**自身相交（）**的问题，因此这种情况下最好关掉（当然关掉会导致输出的几何体中会有更多的三角面）| |Unique Points Along Seams|沿着 seam 将几何体的 surface 切割成几个 polygon，每个 polygon 都有自己独立的 points。该选项可以用于防止处于 seam 范围的点属性的 blending。 | |Collapse tiny seam-adjacent edges|因为精度问题，通常情况下我们是不能精准的对齐几何体的；而这种细微的差异会导致用于对齐的边之前会有缝隙，这将会导致输出的几何体会有额外的边。该选项可以自动合并对齐的边，防止上述问题的产生。（不推荐关闭） | |Edge length threshold|边合并的最大距离，就像 distance 之于 fuse 一样。 |