Концепция

This project is a student project at the School of Design or a research project at the School of Design. This project is not commercial and serves educational purposes

Концепция

В природе многие органические структуры кажутся сложными и хаотичными. Однако при внимательном наблюдении в этом кажущемся беспорядке выявляются закономерности и повторяющиеся паттерны. В узорах снежинок, корневых сетях растений и кристаллических образованиях прослеживается единый принцип — рекурсия. Это явление проявляется в структурах, которые формируются из множества уменьшенных копий самих себя и развиваются по единым правилам.

Original size 2480x842

Рекурсия в органических структурах: ветви деревьев; капуста романеско; сосуды в легких человека.

Подобные самоповторяющиеся формы вызывают интерес не только у биологов и математиков, но и у специалистов в области компьютерной графики: рекурсивные процессы обладают редким визуальным качеством — они одновременно выглядят естественными и в то же время сюрреалистичными, что создает визуально выразительную и захватывающую картинку.

Так, в CGI (Computer Generated Imagery, компьютерная сгенерированная графика) такие структуры активно применяются для создания естественных, живых систем: от визуализации клеточного деления и роста колоний до разрастания фантастических организмов.

Original size 2480x1080

Фрагмент из документального фильма «Фантастические Грибы» (2019).

Подобные формы сложно поддаются ручному моделированию, по этой причине для подобных целей используется нодовые структуры, где процедурный подход и симуляции позволяют автоматизировать повторяющиеся операции и при этом сохранить точный контроль над логикой построения.

Во многих 3D-пакетах (например, Maya, Blender) существуют нодовые системы, однако именно Houdini считается наиболее гибкой и мощной средой для процедурного моделирования. Любой шаг можно переопределить, модифицировать и встроить в цикл или симуляционный процесс, что делает программу особенно подходящим инструментом для работы с рекурсивными системами.

Original size 2480x1080

Пример процедурного подхода в Houdini: изменение параметров внутри небольшого набора нод позволяет получить сложную форму.

Целью данной работы является создание подробного туториала, который демонстрирует процедурный метод Recursive Growth (рекурсивный рост), применимого для генерации саморазвивающихся форм, характерных для органических структур (кораллы, грибы, плесень, клетки и ткани организмов). Задача исследования заключается не только в объяснении принципа работы метода, но и в детальном анализе влияния ключевых параметров на конечный результат, а также в раскрытии возможностей подхода в контексте VFX-производства (Visual Effects, визуальные эффекты).

Original size 2048x463

Итоговые проекты данного туториала.

Исследование построено поэтапно: сначала рассматриваются теоретические аспекты рекурсии и её математические основы, после чего анализируются различные подходы реализации в Houdini. Далее представлены практические примеры, демонстрирующие применение разработанных методик для воссоздания реальных физических и биологических процессов, что связывает изучение инструментария с реальными производственными задачами. В заключении подводятся итоги, устанавливаются преимущества и ограничения подхода, а также его перспективы. Такой порядок позволяет последовательно перейти от понимания концепции к её техническому воплощению и художественному применению.

Таким образом, структура включает следующие разделы: