PDG到底是啥玩意？——全面解析Houdini 17.5发布会
想必大家已经看出来了，Houdini 17.5其实就干了这么一件事——推出PDG。在SideFX长达100多分钟的发布会上，花了足足80分钟的时间来讲PDG，剩下的20分钟草草带过一些零碎的小功能升级。SideFX的产品总监Cristin Barghiel讲到，PDG并不是Houdini 17发布以来时隔五个月问世的产物，而是花费了3年零5个月，由SideFX众多研发人员一齐努力，在今天终于成熟，才得以问世的，一个具有时代意义的流程任务管理系统。
那么很多人一定一脸懵逼，PDG到底是个啥？今天我们就跟随SideFX发布会，一起来一探究竟。
PDG——Procedural Dependency Graph，字面翻译为程序化依赖图表。
它的设计灵感源自于两大方面：电影特效和游戏。
PDG=所有的任务及其中蕴含的依赖关系。是高于OBJ、ROP、SHOP、CHOP等层面的，由此诞生了一个崭新的模块——TOP（Task OP）。PDG是一个独立的API接口，而TOP是类比传统SOP、DOP等模块的一套节点系统。Houdini 17.5包含所有的PDG和TOP。
▌PDG在解算和渲染流程的应用
传统的ROPs模块，包含解算和渲染两道工序，我们首先需要做动力学解算，缓存完毕后再去进行最终的渲染。也就是说，解算和渲染是存在先后顺序的。
（第一行示意解算，第二行示意渲染）
我们来看这里面存在的依赖关系，解算是基于上一帧的，因此只有第一帧计算完成，才能继续进行第二帧，然后第三帧，第四帧，依此类推……而渲染就不一样了，帧与帧之间不存在依赖关系，因此只要硬件资源足够，所有帧可以无序进行。
如何更高效的处理这其中的依赖关系，从而最快速地完成解算和渲染这一流程呢？我们看上图，当解算第一帧完成后，渲染第一帧的任务可以执行，然后解算第二帧，渲染第二帧……直到最终完成。理清这层依赖关系后，我们来看如何在PDG中实现。
一个非常基础的烟雾解算和渲染，在TOP模块中新建一个解算节点和渲染节点，点击“输出所有”后，可以直观地看到绿色的小点点从左向右跑动，一个点代表一帧，你还可以在某个点上面按鼠标中键查看那一帧的渲染图。这一流程非常直观且高效地呈现在艺术家面前。
流程之间每一帧的依赖关系可以通过鼠标的点击清晰展现，并在视图看到相应结果。
可以更进一步的加上一个ffmpeg输出预览视频的节点，“waitforall”代表等待上述全部完成后执行的意思，这样，点击“输出所有”后，从解算到渲染，到最终的输出预览视频，一气呵成。
▌PDG在wedge流程的应用
wedge节点用于更改某个参数多次，然后分别输出相应结果，比如改变box的宽度，从1到10，然后输出这10种形态。有了PDG，wedge流程更加强大直观。
你可以通过点击每一个小点，查看每一次wedge的属性，直接可以在视图中看到每一次wedge的形态。
加多个wedge，实现N种不同的组合。
进步完善这个流程，首先wedge出N种形态，然后渲染它们，最终合并到一张图中用于对比。整个流程一气呵成。
一键获得上图所示的效果。
更进一步，加上动力学解算的流程，在每一个形态的墙生成后，用小球撞击解算，然后渲染，然后合并输出montage图。
最终一键得到上述效果。
更进一步，在刚体解算完成后，加上烟雾解算。整个流程变得更加复杂了，但有了PDG，一切都尽在掌握。
点一下，出去喝杯茶，回来收图，25种不同形态，一口气扔给客户。
客户：“我们想要做一个模型，有点像贝壳，又有点像帆，能不能多出点效果看看？”
Houdini 17.5 PDG用户：“好的，我给你出5000种。”
PDG让多种形态的生成变得可控、高效。
适用范围非常广泛，可以适用于贴图wedge流程。
甚至，流程中引入外部软件，将贴图使用subtance designer烘焙后使用mantra渲染，然后导入PS生成montage图。由于PDG是一个接口，因此不局限于Houdini软件，你可以运用它到任何想得到的地方！
▌PDG与SOP无缝衔接
这里是很多不同形态的资产，我们可以使用TOP系统生成资产库。
然后，通过TOP系统随机载入不同形态的植株，与SOP无缝衔接，并可以直接在窗口绘制它们。还可以切换显示高模和低模，以提高效率。
▌PDG与流程管理
PDG是一个高效的流程管理系统，在整个CG流程中可以发挥非常重要的作用。例如上图的镜头，不同的部门需要拿到的文件不一样，动画组需要绑定和模型，特效组只需要动画缓存文件，而灯光组需要拿到整个场景的材质贴图文件……
使用PDG，将镜头信息导入进来，然后根据类型分成不同的资产，再根据不同部门分类，最终生成hip文件。
需要生成什么类型的文件，打勾选择即可。
比如只需要动画关键帧和绑定，生成的场景文件就只包含这部分内容了。
▌PDG与动态化解算和渲染
上面这个群集场景，碰到“炸弹”的会爆炸，没有碰到的会一直往前跑。传统的流程是先模拟群集，然后看哪些“人”碰到了炸弹并标记，然后有标记的炸弹进行爆炸模拟。
有了PDG，这个流程可以变得动态化（Dynamic）。
当人碰到炸弹，随即触发一个pyro模拟，而不是等待群集解算全部模拟完成后再看看哪些炸弹被触发，PDG可以让这个流程变得动态化，可以从一个任务触发新的任务。
在这个流程中，一环扣一环，一个任务触发下一个新任务，直到最终全部解算完成，触发渲染任务渲染整个序列。这就是PDG所带来的一种革命性的动态化解算和渲染流程。
▌PDG与Houdini engine引擎
上图的场景是使用Houdini engine的HDAs生成的一个程序化场景。
在过去，每一个元素都由单独的HDA生成，例如道路、山脉、桥梁、数木，它们都是相互独立的HDA，不同元素之间没有任何联系。
有了PDG，所有的HDA资产之间都建立了联系（dependencies），从而打造了一个可视化的程序化系统。有什么好处呢？
仔细看上图，当我们主观改变了道路高度，Houdini自动生成其周围的环境，相应添加了树木，山体，最重要的是出现了一座桥。这一切看似神奇，其实都是因为PDG建立起了元素之间彼此相互的联系，从而实现了一个元素的改变，可以顺应改变其他元素来与之匹配。这就是PDG的魅力所在。
可以看到，通过PDG系统，每个元素之间都建立起了联系和依赖。
▌PDG与机器学习
PDG的高效和程序化注定了它非常适合用于机器学习。
机器学习顾名思义是通过大量的数据模型的训练，教会计算机像人类一样的“思考”和技能。SideFX举了两个例子，用PDG去实现。
第一个例子是对一个基础山体模型进行erode操作。先使用SOP在PDG中对山体进行成百上千的erode输出，组建数据模型，然后进行PDG机器学习的训练，最终得到的效果跟SOP里直接生成的结果非常像，而速度却快了50000倍。
第二个例子是关于山体绘制的，使用PDG进行数据训练完成后可以直接通过绘制山脊线生成山体模型。
这是在整个PDG流程里用到的软件和程序（后期很有可能被慢慢集成到PDG中，形成一个巨大的生态环境），具体的实现流程在发布会都有讲解，感兴趣的朋友可以自行查看，这里就不再赘述了。
这就是整个Houdini 17.5发布会上关于PDG讲解的内容了，后面的时间SideFX请出了MPC的流程主管上台发言，Bill Polson对比了迪士尼的USD流程，对PDG的前景大加称赞。
SideFX指出PDG让Houdini程序化思想得到了升华，让整个VFX流程更进了一步。
▌Houdini 17.5发布会（中英字幕）⇓⇓⇓
https://vfxforce.cn/archives/4911