前一節裡，解決了Houdini地形無縫匯入到UE4的流程問題。但這種方法也有它的侷限性，在實際遊戲專案裡，LA和LD還是偏向在遊戲引擎編輯器裡工作，他們的一些設計也會影響到地形的資訊，那麼就需要Houdini對已經匯入UE4中並Bake成Landscape的地形資源做二次修改。通常會選擇兩種方案：

• 方案一：把整個地形和建築都導回到Houdini裡，重新過程化和調整生成後，再全部匯入回UE4做處理。
• 方案二：使用HDA節點的Input和Output，通過呼叫Houdini Engine API，直接在UE4裡完成呼叫Houdini過程化節點對地形做修改。

    這裡方案一不但要求美術和策劃對Houdini有一定了解，而且因為Houdini裡和引擎的渲染效果不一致。可能還需要匯入到UE4裡才能看到最終效果，大地形還要做WorldCompositon和LandscapeStreamingProxy的生成。除了地形以外的的場景和建築部分，還會和GamePlay以及優化顯示邏輯相關，通常會包裝成BP或Prefab的形式，這些東西要匯入Houdini再導回也不僅僅是資源處理的工作。這麼看方法一是非常費時費力的方法。這也導致了國內一部分專案雖然是把Houdini的地形引入到製作管線裡，但也僅僅是作為WordMachined的替代品，並不能完全發揮Houdini的全部功能。

    所以，我們的目標還是方案二的開發方式，除了第一次在Houdini裡做完初始地形匯入到UE4裡生成WorldCompositon後，就不再需要重新導回到Houdini，而是在UE4裡呼叫預先封裝好過程化功能的HDA節點來完成功能。這也是近年來Ubisoft在Tom Clancy’s Ghost Recon: Wildlands和Far Cry 5裡使用Houdini的方案。具體案例在GDCVault上有GDC2017和GDC2018的相關視訊，這裡的目標也是要UE4裡用類似他們的方法來實現功能。

圖：Far Cry 5的地形編輯工具示例。可以直接在編輯器裡呼叫Houdini功能對地形做修改。

    但是使用原生的UE4 Houdini Engine的前提下，無縫大地型的UE4內部修改還是會有以下幾個問題：

• 雖然Houdini Engine支援Landscape的讀回到Houdini，但他Output只支援使用回讀的Landacape Data資訊建立一個新的Landscape：
  • 每次修改，都要重新跑一遍上節提到的生成WorldCompositon和LandscapeStreamingProxy的過程，重新對地形對切割，還是非常耽誤時間
  • 雖然提供了基於Landscape Component的Input，但Output時每個Component會Cook成一個landscape，導致生成多個Component。
• 在原生配置下，即便只處理一部分地形的迭代也必須把整個Landsacape Data通過HDA Input到Houdini來進行處理：
  • 假如使用Houdini裡讀入8x8k的地形，記憶體佔用和過程化處理和交換資料量都會變大，從而導致Cook時間變長，降低迭代的速度。
  • 不能基於Componment的控制生成範圍，那就需要給HDA額外加入一個選擇區域的Input，導致美術工作上變的更加繁瑣。
• 很難在UE裡做資源的版本管理，也不方便多人合作地形

    對前面提到的一些概念和方法不瞭解也沒關係，我接下來會用示例還原這些過程，直到最終的目標方案的原型，也就是Far Cry 5的功能效果。

圖 Far Cry 5 地形編輯器，可以選擇一個Terrain的Section或Sector區域來做過程化生成，極大的減小了處理和引擎與Houdini交換的資源量。

    時間和篇幅的緣故，本節會分為上下篇，上半部分主要是在如何修改Houdini Engine原始碼，可以在UE4裡基於Landscape Component進行小規模的迭代迭代的功能，下篇則是實現Houdini Engine管線的基礎上，如何製作HDA節點，實現各種不同的編輯效果。

使用Houdini製作閉環

    本節繼續使用上一節的場景資源做作為測試用例，講解一些HDA Input基礎知識，讓沒有Houdini開發經驗的程式人員也能很快接手Houdini Engine的改造。首先建立一個用來開發除錯用的HDA節點，它的功能就是可以選中UE4場景裡的一個Landscape作為Input，通過Houdini Engine把UE4 Landscape Height Data和Layer Data 轉換為Heightfiled Height和Mask Data傳入到HDA，在HDA裡不做任何處理直接輸出原始的Height和Mask,再次經過Houdini Engine生成UE4的Landscape Data。

下圖就是一個Houdini閉環處理地形的流程展示，不需要開啟Houdini，在UE4裡就能完成閉環的操作。

 如何建立一個SOP（Surface OPerators or geometry nodes ）型別的Houdini Node Input的流程，Houdini Engine的官方文件裡也有講解 https://www.sidefx.com/docs/unreal/_inputs.html 

方法一，Houdini裡File->New Asset，按下圖的建立一個新的Operator

方法二 建立一個Gemotry節點，Create Digital Asset，在HDA的Parameter裡新增一個Operate Path的引數，把這個引數的與Object_Merge的Object做關聯。

    不論用這兩種哪個方法制作都可以得到這個HDA檔案，把它加入到UE資源並拖入到Level的話，按下圖那樣把Input型別選擇為Landscape Input，就可以選擇要處理LandscapeStreamingProxy。而勾選上最下面的“Export Selected Landscape Components Only”，就可以把Landscape Component作為Input輸入給Houdini。但就像一開始提到的，原生Houdini Engine的這個功能並不能滿足我們的需求。

基於component的更新的問題

如下圖所示，原生UE4的Landscape的是支援多選Component Selection的，Houdini Engine也是支援多個Landscape Component 的Input。

選擇4x4個Component作為要處理的Landscape資訊，然後用Recommit看下結果.

    如下圖所示，雖然在效果面上，Houdini Enine把讀入的LandScape Data轉成HeightField Data 輸入給Houdini又沒有絲毫誤差的的Output後轉為LandScape Data，但Houdini Engine把這16個Component建立成了16個Landscape，這明顯不是想要的結果。

    另外要注意的是，新建立的Landscape的Transform和老的Landscape的Transform也不一樣，這是Houdini和UE4的高度資訊單位不同導致，這個問題也會在後面修改Houdini Engine時造成一定的困擾。而且原生的Component多選功能在Height和Mask更新上也會有一些問題。另外預先提到的一點，雖然Houdini Engine的Landscape的更新上有以上各種問題，但類似讀取Landscape的資訊來動態擺放，生成植物生態系統等不會修改LandscapeData的功能並不會受影響，這個具體的HDA開發也會在下篇裡涉及到。

圖：類似FarCry5根據選擇地塊的Mask資訊生成植被的管線，原生的Houdini Engine也是可以勝任的。只需要一些Houdini HDA的功能開發就可以了。

定製Houdini Engine支援基於Component的生成和更新

因為時間和篇幅關係，這裡提供一個不需要修改UE4原始碼，只少量修改Houdini Engine就可以解決問題的方法，先進入到UE4的Houdini Engine Plugin工程程式碼裡。

和Landscape相關的功能，是在HoudiniLandscapeUtils和HoudiniEngineUtils裡，建議有時間還是全看一遍，這裡用註釋簡單描述下整個資料流程方便定位問題。

Input部分：

呼叫FHoudiniLandscapeUtils::CreateHeightfieldFromLandscapeComponentArray函式，把選擇的Landscape Component的Height Data資訊轉為Houdini的HeightField Data。

 1. Extracting the height data

 2. Convert the height uint16 data to float

 3. Set the HeightfieldData in Houdini

 4. Extract and convert all the layers

    // 1. Extract the uint8 values from the layer

    // 2. Convert unreal uint8 to float

    // 3. Set the heighfield data in Houdini

Output部分：

當資料在Houdini裡處理完成後，呼叫FHoudiniLandscapeUtils::CreateAllLandscapes基於Houdini的volume資料生成Landscape。

    // First, we need to extract proper height data from FoundVolumes

    // Check that all layers/mask have not changed too

    // Extract the Float Data from the Heightfield

    // Convert the height data from Houdini's heightfield to Unreal's Landscape

  // Look for all the layers/masks corresponding to the current heightfield

  // Extract and convert the Landscape layers

  // Create the actual Landscape

定位到FHoudiniLandscapeUtils::CreateLandscape函式裡，它的核心功能把轉換後的的uint16的Landsacpe的Height資訊（TArray< uint16 >& IntHeightData）和Layer資訊（TArray< FLandscapeImportLayerInfo >& ImportLayerInfos），通過呼叫UE4的ALandscapeProxy::Import來生成一個全新的Landscape。

    這裡選擇的解決方案是不建立新的Landscape，把HeightData和LayerData做適當的封裝，直接使用FLandscapeEditDataInterface的SetHeightData和SetAlphaData輸入到需要修改的Landscape的對應Component的資料做更新。

Layer Data的處理方法

    為了講解簡單起見，直接在CreateAllLandscapes函式的後面加上這部分功能。其中的Height Layer的更新相對簡單，把之前Import用的TArray< FLandscapeImportLayerInfo > ImportLayerInfos的資料對應的用LandscapeEdit.SetAlphaData傳給老的Landscape就可以了。

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然後選中一個Component，給HDA配置上Landscape材質，以及一個HeightField  Mask Noise節點，給地形的Groud資訊圖層資訊增加一些噪聲 。

左邊是處理前的效果，右邊是增加噪聲後的效果。

可以看到，這裡已經把Houdini處理過的Height Mask資訊寫回到了UE4原本的Landscape Layer上，實現了目標的效果。

Height Data的處理辦法

和處理Layer Data的方法類似，把Houdini Engine Output的（TArray< uint16 >& IntHeightData）用LandscapeEdit.SetHeightData函式傳回給Landscape Component。

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    Convert Transform註釋部分的處理，是因為經過重新處理後Houdini的Height Field的Data Range和之前的發生了變化，導致ConvertHeightfieldDataToLandscapeData裡生成的HeightData和Transform資訊和Input時的Transform資訊不匹配，ZeroValueInDigit和OldLandscapeScale.Z分別代表了新地形的Transform資訊。需要把兩個Transform資訊的差異對HeigtData做修正，才能把正確的Height Data寫回到Landscape。如果你發現寫回的地形整體高了一塊或低了一塊，或者高度比例和原來不一致，那通常就是這個HeightData的還原處理出錯了。所以原始的Landscape Transform也要儘量標準，例如本節示例裡初始Landscape的Transform就做的儘量正規化

看下修改程式碼後的效果，選擇一個Landscape Component地塊，在HDA節點裡增加一個Heightfiled Noise的節點，對Landscape Height Data做一些輕微的噪聲修改：

左側是未處理的，右側是處理完的。可以看到地塊有了噪聲的高低差的效果。

繼續做一個Height Field Erode的測試，用TimeShift來控制Height Field Erode的演算幀數。

    下圖結果是TimeShift = 30 和 TimeShift = 60的效果對比。基本上實現了用Houdini Engine對一個Landsape Component的修改功能。但是問題也很明顯。處理的Component和未處理的Component的邊緣高度無法很好的銜接。距離推上生產線，還有不少功能需要開發和支援。

圖：Height Field Erode效果生成，相比整個Landscape的演算，一個Component只要幾秒內就能完成效果計算。

總結

Houdini Engine基於Landscape Component的過程化生成，確實可以大幅度的提升生成效率和速度，但是Houdini Engine和HDA製作都還需要一系列的定製開發

• 對多選Landscape Component的支援，並且解決多個Component之間的接縫問題。
• Input不能只有Landscape Component來控制範圍，還需要為美術提供選區的功能來控制生成範圍，避免Component邊界問題。

在下篇中，我們會針對這些問題，繼續對Houdini Engine進行定製，以及提供針對不同功能的HDA開發的示例。