官方文檔：Introduction to TOPs

• 總覽
• 使用TOPs工作
• • • • TOP節點UI
      • Processors（處理器）
      • Mappers
      • partitions（分割）
      • Schedulers（調度器）
      • 簡單的TOP網絡例子
• Work items
• • • • Attributes（屬性）
      • 靜態 與 動態
• Managing jobs
• • • • PDG scheduling
      • In-process vs. out-of-process

總覽

通過構建TOP節點的網絡，你可以指定要完成什么工作，以及怎樣操縱這些工作的結果。TOP節點會生成 工作項(work item) ，它們將會完成特定任務和（或）在屬性(attributes)中存儲信息。

有多種TOP節點，但是主要的兩種類型是：

• 處理器(processor) 型節點將生成新的work item。
• 分割(partition) 型節點將創建work item之間的依賴關系，所以它們將會等待直到partition中所有work item都完成。

一個TOP節點網絡可看做是一個菜譜，其中包含：

• 生成work item
• 在processor中高效運行它們（在單個機器中或者渲染農場中）
• 指出依賴關系，以便可以盡可能地并行。

這個菜譜 就是所謂的PDG(Procedural Dependency Graph，程序化依賴網絡)。它描述了需要完成的work item以及它們之間的依賴關系。

例如，現在要制作一個城市，這其中包含了多個work item，它們之間也有依賴關系。通過建立它們依賴網絡，TOPs可以：

• 找到更高效的方式來cook出它的最終結果。
• 當有變化時，它可以找到最少的 必要的工作。因為你已告訴了它依賴關系，它可以判斷出哪一部分依賴于變化的東西。

作為Houdini的一部分，TOPs致力于高效地完成任務，例如：仿真模擬、渲染、合成。
然而，它通用于任何可以劃分為獨立項目并有依賴關系的任務。

使用TOPs工作

TOP節點UI

關于界面的更多信息，可見PDG node network interface

Processors（處理器）

Processors可以生成新的work item。
基于傳入的work item ，Processors可以生成多個work item。（一生多又稱為“fan-out”）

一個Processor節點——

• 既可以根據節點參數從零創建work item。
• 也可以基于輸入節點傳來的work item來生成新的。

許多節點同時以這兩種方式工作。
一個Wedge節點如果沒有輸入，則會根據參數中指定的Wedge的數目來生成work item；如果有輸入，則創建的work item的數目將是Wedge的數目乘以輸入節點傳來的work item數目。

當Processor創建work item是基于一個“父項”來創建一個“子項”時，它將會傳遞“父項”的屬性。因此work item可以將結果順流而下傳遞。

Mappers

Mappers為網絡中原本不相關的work item之間建立依賴關系。在正常情況下，它們通常是不必要的。
使用的情況例如：

• 你在兩條不同的節點鏈中創建任務，但你想要告訴系統：其中的一條鏈上的任務實際上依賴于另一條鏈上的任務完成。

partitions（分割）

partition節點將基于多個不同的標準把輸入的work item們組合在一起。PDG以這樣的方式將任務中的多個“碎片”組合為一個“整體”以供后續處理。（多生一又稱為“fan-in”）

不同partition節點將以不同的方式組合上游的work item。

partition有兩個效果：

• 它在分組的work item之間創建依賴關系，因此該partition直到組中的所有work item都完成后才能繼續處理。
• 它（可選地）將分組的work item的屬性進行合并。例如，所有從partition創建的work item都將接收這一組的合并的輸出文件路徑，作為他們的輸入屬性。

最常用的partition節點是 Wait for All 。它將所有輸入的work item都組合為一個partition，導致必須等待所有上游的work item都完成之后，才能繼續前進。

你可以基于不同的標準來做partitions，例如：

• 基于屬性。比如將同一幀的所有任務都組合為一組。
• 基于自定義的函數。
• 基于空間。比如當你在地形上散布樹木的時候，你可以將地形劃分為網格，然后將一個小塊上的所有項目都組合到一起。

就其本身而言，partition節點中的項目不會做任何工作，它們僅僅是保存著一組work item的合并信息，使得后續的操作可以操作合并的信息。

Schedulers（調度器）

Scheduler節點是實質上負責運行work item中可執行內容的。

• 不同的Scheduler類型代表了運行可執行內容的不同方法。例如：Local Scheduler 使用本地機器的線程池，而 HQueue Scheduler 將可執行內容放在了HQueue渲染農場中。
• 你可以在一個TOP網絡中有多個Scheduler節點，從而可以根據情況將網絡設置為以不同的方式進行Cook（例如，測試時使用本地機器，夜間時使用農場）

TOP網絡默認的Scheduler將在參數中指定：

簡單的TOP網絡例子

下面簡單的圖示描繪了一個基本的網絡，它的目標是以不同的質量級別來渲染出動畫的五幀，并將每一幀的不同質量的圖拼接合并，以此來創建對比圖，使我們可以更方便觀察出不同質量的區別。

使用 Wedge節點 生成四個work item，其中不包含實際任務，只包含變種信息（比如，Mantra渲染器不同的像素采樣參數）。

加入ROP Mantra Render 節點，設置幀的范圍為從1到5。這將為每個“父項”生成5個新的work item，而變種的屬性也將傳遞到新的work item中。

Partition by Frame 節點 將相同幀序號的work item分組為一個partition。這將使一幀中所有的變種都完成之后才能繼續下一步。

ImageMagick 節點 生成新的work item將每一幀的五個變種圖像拼接合并到一起，做成一個“對比圖”。（當然，我們還可以使用 ROP Composite Output 節點來為對比圖中的每個子圖像添加一些文字，用以說明所用的設置）

Wait for All 節點在末尾，用以等待所有work item的完成。你可以在之后繼續添加新的work item，用以運行那些必須在“主要”工作完成之后才能開始的任務，例如：工作完成之后的后渲染腳本，或者給用戶發提示等等。

參閱常用TOP節點來獲取更多信息。

Work items

TOP網絡中的每個Processor節點都會生成一定數量的work item。 一個節點所創建的work item可以從界面中節點的內部看到（有關更多信息，請參見PDG node network interface）。

許多work item代表著某種“作業(Job)”，即在單臺計算機或渲染農場中的進程中運行的腳本或可執行文件。 但是，也有些work item的存在只是為了保存屬性而存在，實際上并不需要完成工作。

例如：

• HDA Processor 節點創建的work item代表著一項工作：他們對輸入的一個HDA文件進行Cook。
• 而 File Pattern 節點創建的work item只是保存一個匹配的文件路徑，是下游的處理器需要根據這些文件名進行一些操作。

Attributes（屬性）

work item包含著屬性，它們就是信息，類似于Houdini幾何圖形上的屬性（比如一個點上的屬性）。 與work item關聯的腳本或可執行文件可以讀取屬性，以此來控制其執行的工作。 屬性將從“父項”傳遞下來，因此你可以使用屬性使work item的結果影響其“子項”、對子項進行分組的partition、并通過網絡向下傳遞信息。

雖然，可以寫自定義的節點來讀取屬性并控制work item的生成。
然而，屬性最常見的用法還是——在“TOP網絡中”或“TOP引用的外部Houdini網絡中”的節點的參數中，引用屬性。例如：

• 你想使用不同的渲染質量。可以使用 Wedge節點 來創建名為pixelsamples的屬性為不同值的work item。 然后，在ROP Mantra Render 節點中，就可以寫 @pixelsamples 這樣的字符串來引用先前的屬性，并將其值設置到 Pixel samples 參數中。
• 你還可以在TOP網絡調用的外部資產/網絡中引用work item的屬性。 例如，HDA Processor為每個work item進行Cook。 你可以在HDA的參數中使用 @attribute 來引用從work item中提取的值。

你可以使用 @attribute.component 來引用向量的一個分量，其中 component 是從0開始的數字，或者x、y、z（分別等于0、1、2）。 例如 @pos.x 或 @pdg_output.0 。 你還可以使用pdgattribvals將屬性數組的所有組件引用為以空格分隔的字符串。

節點，以及自定義的節點可以加任意的屬性。
而work item還有一些內建的屬性，可以在任何情況下訪問。

詳見 Using attributes

靜態 與 動態

靜態：
有一些work item在TOP網絡開始運行之前，就已經基于節點的參數計算出需要的數目了，這些被稱為靜態的 work item。

例如，對于一個沒有輸入的ROP Mantra 節點，它會為每一幀創建一個用于渲染的work item。渲染的幀數將在參數中設定。所以work item的數目可以在提前就知道。

如果節點會為每一個傳入的work item創建一個新的work item，則這些work item也被視為是靜態的。

電影的工作流往往是基于“幀”的，由于提前知道幀數，所以往往生成靜態的work item。

動態：
有時，work item只有在運行時才會被生成，他們被稱為動態的 work item。

游戲和特效的工作流通常更具動態性。 例如，基于人群代理的輔助模擬可能會根據每個圖塊中有多少代理，將人群劃分為圖塊，而這只有在運行時生成人群模擬并讀取文件后才能完成。

• 一般經驗——靜態勝于動態：因為work item的數量是可見的，所以你可以了解要完成的工作量，而Houdini可以給出更準確的完成百分比估算。
• 然而，根據工作流程，動態的 work item 是不可避免的，實際上，幾乎整個網絡都可能是動態的。例如，在一個游戲工作流程中，你從曲線生成一個關卡，你不知道需要多少的運算量，因為你的曲線可能會與其他曲線相交，曲線可能會與圖塊相交等等。
• 在某些情況下，Houdini無法分辨工作是否是靜態的，于是為你提供動態還是靜態的選擇。在這種情況下，標記為動態始終是安全的，因為TOP網絡始終可以在運行時確定需要哪些work item。但是，如果已知work item是靜態的，則將節點標記為靜態的可以獲得作為靜態項的優勢。
• Wait for All 節點 可以將動態數目的work item轉變為靜態的數目（1個），其他的partition節點也可以將動態數目轉變為靜態數目。這些情況都應該被自動設置，而非手動設置。
• 某些processor 節點具有“ Work item generation”菜單，可讓您選擇“靜態”，“動態”或“自動”（“自動”表示“如果此節點能夠靜態生成，或者沒有輸入，則生成靜態”）。 如果processor只能動態工作或只能靜態工作，則它們將缺少此選項。
• 一些partition節點具有一個稱為“Use dynamic partitioning”的參數。 當partitions取決于動態生成的信息時，將其打開。 如果partitions僅取決于最接近的上游靜態work item中“已知”的信息，則將其關閉，在這種情況下，就可以靜態計算partition。（如果節點的工作方式只能動態或只能靜態，則節點可能不提供此選項。）

提示：
如果你的TOP網絡中沒有緩存結果（節點內沒有work item），則可以在網絡編輯器中選擇“ TOP”?“ Generate Static Work Items”以生成所有靜態已知項。 這通常可以幫助你了解網絡中涉及多少工作，而不用實際進行Cook。

Managing jobs

官方文檔缺失，todo。

PDG scheduling

In-process vs. out-of-process

總結

以上是生活随笔為你收集整理的翻译Houdini官方文档：PDG/TOPs介绍的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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