Substance Designer中的摩洛哥彩绘瓷砖
介绍
你好，我叫 Ishan Verma，今年 22 岁，来自印度。我已经在视频游戏行业工作了大约 2 年，目前在 Ubisoft India Studios 担任 Material Artist。
从孩提时代起，我就很好奇电子游戏是如何开发的，尤其是它的艺术方面。随着我不断研究，我发现游戏环境对我更感兴趣，所以我开始学习环境创建过程。
看着 Daniel Thiger 等资深艺术家的材料作品，我真的很受启发，想尝试自己创作。因此，我开始了自学的 Substance Designer 之旅，它的每一点都令人兴奋和迷人。过了一段时间，我完全专注于学习表面和纹理艺术，每一个小技巧和最细微的细节。
2018 年，我有一个不错的作品集，并有幸在 Ubisoft Mumbai 找到了一份工作。
发现物质设计师
我一直对学习视频游戏行业的新工具和工作流程很感兴趣，并充满热情地尝试它们。Substance Designer 有一种不同的材质创建方法，其基于节点的非破坏性程序工作流程非常吸引我，我对它非常满意。Designer 的内置渲染器非常棒，因为我可以实时查看我的逐步工作流程，有时甚至可以渲染我的最终输出。
在 GDC 2016 期间，当 Naughty Dog 谈论他们的 Substance 套装管道时，我对此感到惊讶并直接跳入 Substance Designer 并旨在深入学习它必须提供的每一个小工具。随着时间的推移，我开始意识到 Designer 的真正潜力及其创建从瓷砖表面到技术地图集的各种材料的能力。
5 年来，我一直在使用 Substance Designer 进行我的专业和个人工作；即使在今天，我觉得还有很多东西需要学习和尝试。这种无限的可能性和学习是我渴望的，Substance Designer 一直在为我解渴。
摩洛哥彩绘瓷砖：想法
在制作了各种各样的 Substance 艺术之后，是时候尝试超出我的舒适区的新东西了，一些有很多模式的东西。通过这种方式，我还可以学习使用 Substance 节点创建程序模式并使自己成为一个不错的作品集。因此，为此，我选择了基于现实生活中的摩洛哥和波斯参考资料的摩洛哥主题。“彩绘摩洛哥瓷砖”这一物质是该系列的结尾部分。
我对这种材料的目标是在方形瓷砖上创造一些令人着迷的雕刻图案和设计。
我的计划是基于这个过程：
高度图生成 – 分解所有几种形式和形状并将它们混合以获得用于高度图生成的特定高度数据。
法线贴图生成——使用我们之前创建的高度图获得一个好的法线贴图。
基础粗糙度生成 – 生成基础粗糙度贴图以检查构建适当的反照率，之后查找粗糙度贴图的改进就变得非常好。
反照率生成 – 生成反照率就像使用所有混合形状和蒙版获得颜色值的最后传递，为我的材料赋予生命。
粗糙度抛光 – 然后我使用我的反照率贴图，将其转换为灰度并尝试掩盖不同的蒙版以抛光我的最终粗糙度贴图。
最后一遍——在最后一遍中，我专注于我的图形清理以及优化它并润色剩余的地图以获得更好的输出。
Marmoset 渲染和预览 – 我使用照明进行基本设置以预览材质的外观，然后获得高质量的渲染并发布它们。
生产
由于我已经做了很多基于设计的瓷砖材料，我面临着很多挑战来优化它并提供逼真的输出。大多数情况下，我想复制我在确切的现实生活中看到的内容。因此，对于彩绘摩洛哥瓷砖材料，我首先开始构建高度数据，如下所示：
方形瓷砖的平铺设置（高度数据）
首先，我开始研究方形瓷砖。为此，我使用了一个切片生成器节点并创建了一个 6×6 方块的基本切片设置。然后我使用了一个斜角节点来稍微斜切边缘。现在根据参考，边框平铺被平均分为两半。因此，为了实现这一点，我使用了一个 2D 变换节点和一些混合节点将边界图块一分为二。
边缘/表面处理
现在，对于边缘处理和损坏，我使用了一个坡度模糊灰度，以我的高度作为输入数据。我还使用了“Perlin Noise grayscale”、“Clouds 2”和“Fractal Sum Base”等噪声节点来处理瓷砖边缘的边缘损坏。为此，我使用了各种混合节点和 2D 变换来为瓷砖添加多层损坏。之后，我使用“扩张和侵蚀”节点来扩大损坏瓷砖之间的距离，并使用带有 0.78 副本的混合节点，将其与主瓷砖设置混合以获得边缘损坏。
对于表面处理，我使用了 Fractal Sum 基础节点，并使用具有乘法混合模式的混合节点将其混合在我的主要高度上。然后，我使用自动水平节点来调平高度上的噪声数据，并再次将其与“分形总和基础”节点混合，以获取瓷砖表面的宏观细节。对于微观细节，我将相同的高度贴图与“Clouds 2”节点混合，以在瓷砖上获得凹凸效果以赋予其表面体积。
对于瓷砖上的定向渐变效果，我将我的高度图插入到“Flood Fill node”中，使用“Flood Fill to gradients”并进行了随机渐变瓷砖设置。然后我将我的主要高度数据上的渐变设置与 0.52 值的柔光混合混合。
灌浆
对于灌浆填充，我只是用“云 2”减去我的主瓷砖高度图，并使用“级别节点”将其调平一点。然后我使用高度混合节点将减去的数据与我的主高度图混合，以使该灌浆填充瓷砖之间的裂缝。
极端表面损伤
对于裂缝和表面脱落等极端损坏，我使用了洪水填充节点并将其插入到渐变填充中以获得多个渐变。然后我使用最大变暗混合模式相互混合 2 到 3 个随机渐变以获得轻微的衰减。然后我使用了一些“高斯点”节点，它会轻微损坏瓷砖。
使用渐变作为蒙版，我使用了一个裂纹节点（可在 Substance Share 上获得），然后使用减法将它与我之前生成的蒙版混合到主高度上。
多层图案结构
为了获得正确的图案结构，我首先浏览了我用来工作的真实参考资料，并在 Photoshop 中对该图像进行了细分。对于细分，我只是使用了多个图层，同时为各种图案提供了蒙版，以了解设计如何分层和子分层。
然后我将这些蒙版用作块，以便在 Designer 中获得适当的程序模式。
对于图案创建，我使用了称为 Shape、Polygon 2 和 Uniform Color Grayscale 的简单节点以及 2D 变换和混合节点。
我从中心设计开始模式。我使用 Shape 节点和各种 2D 变换来获得基本的曼陀罗形状，然后我使用“镜像灰度”节点在所有四个方向上镜像我的图案，使其成为花状设计。然后在该模式上，我使用“扩张节点”将其扩张，并使用减法模式将其与主曼陀罗形状混合。这为设计和中心设计提供了一个粗边框。
对于常春藤图案，我使用了一个 SVG 节点，使用钢笔工具将其矢量化，并执行了与之前使用 Mirror 节点相同的步骤。它为我提供了在所有 4 个方向上设计的攀爬常春藤图案。
使用相同的方法，我开始根据参考创建各种抽象的花卉设计。我使用了一个形状节点和各种 2D 变换和混合节点来获得内部花朵形状。对于花瓣，我也做了同样的事情，并使用了一个圆形喷溅节点将它喷洒在花朵的中心形状周围。然后我使用 Slop blur 灰度节点为花朵提供画笔效果，然后使用定向扭曲节点提供扭曲效果，使其看起来更逼真。然后对于额外的抽象设计，我使用了一个反应扩散节点并将其模糊化！然后将该抽象图案与主要设计混合，以获得一种抽象的感觉。
我使用相同的方法制作了 5 种花的变体，对于平铺设置，我只是复制了我之前在图中使用的镜像节点设置，并使用它在所有 4 个方向上散布了主要形状。我对我处理过的所有花卉图案都使用了这种镜像节点方法。
对于薄常春藤，我使用了一个带有圆形的形状节点，这是我使用 2D 变换调整大小并将其与邮件圆形混合以获得曲线的相同圆形的较小版本。我重复了这些步骤以获得不同大小的线条，并使用 2D 变换和各种混合节点添加它们。
对于叶子，我决定将其作为 SVG 节点中的一个小矢量图集。我使用 SVG 节点创建了大约 10 种不同类型的叶子，然后使用带有 2D 变换和混合节点的图集将它们散布在薄常春藤上。
在那一刻，我拥有了为图案创建适当高度数据的所有形状。我使用了一个非均匀模糊节点和我的形状作为输入来给它们一个凸起。我对所有图案都做了同样的处理，然后复制了我对方形瓷砖所做的边缘/表面处理过程，以获得这些形状的细节。
然后对于实际的雕刻细节，我尝试使用加减混合模式将其与方形瓷砖高度混合，这给了方形瓷砖雕刻的表面体积。
这就是我获得雕刻表面细节的方式。
然后我把这个高度贴图插入一个法线节点，得到了我的法线贴图。对于实际高度图，我使用主高度图作为各向异性模糊的输入——它有助于通过超过高度限制来移除所有边缘拉伸和分形面——然后将其插入主高度输出节点。
粗糙度图
对于粗糙度设置，首先我使用灰度中的曲率平滑节点将我的法线贴图转换为曲率，并使用最小变暗混合模式将其混合到我的曲率平滑贴图上以获得合适的粗糙粗糙度。我还使用带有法线贴图的 RGBA 分割来屏蔽一些值，以从粗糙度贴图中获得更多。
然后我使用直方图扫描从曲率平滑中扫描出蒙版，然后将其与主要粗糙度混合以获得粗糙度图的变化。最后，我使用线性减淡混合模式将表面损坏的蒙版混合到主要粗糙度之上，是的，完成了！
调色板
在调色板上工作对我来说总是很有趣。对于我的材料，我从主要参考中选取了多种颜色，然后使用渐变动态将它们与曲率平滑混合以获得类似颜色。
然后我使用我之前生成的不同形状的蒙版，将这些蒙版与颜色设置一起使用，并一个一个混合以获得具有大量颜色变化的适当反照率。对于混合颜色，我只是可视化参考中的形状如何相互放置并将其用作特定的分层，我利用混合节点和蒙版来使用该形状的蒙版一一混合颜色输出。
由于整个图形是程序化的，并且包含多个可调参数，因此可以随时轻松更改形状和颜色。
挑战
在 Designer 中制作材料对我来说一直很有趣，面对一些挑战是整个过程的一部分！
在处理这种材料时，我面临的最具挑战性的部分是分解所有形状以及它们如何相互混合以获得适当的高度，即使是我必须混合不同形状的对齐阶段也花费了大量时间。
混合形状并将小组件添加到主要反照率需要大量尝试和错误，直到我得到最终输出！
介绍
为了在 Toolbag 中设置最终渲染，我总是使用一个球体和一个具有 4K 视口分辨率的简单平面并将其设置为 2:1 比例。
对于照明，我使用了由补光、主光和背光组成的三点光设置，以使我的材料具有逼真的感觉。这个主光系统在实现逼真的渲染方面始终发挥着至关重要的作用，因此每个细节都可以突出，材料开始讲述故事。我还使用了一点全局照明来赋予我的材料更多的生命！
获得正确的相机视图需要对 FOV 进行大量调整。我通常使用不到 30 度，这几乎覆盖了材料表面，并且给了我很好的结果。我还添加了一点锐度和色差效果。
学习资源和技巧
Gumroad、Artstation 市场、80 级文章和 Youtube 是学习的完整资源和内容。
Dinusty Empire 是另一个寻找有关 Substance Designer 的各种教程的地方。
初学者可以查看 Substance Academy 和 Substance 官方 Youtube 频道以正确介绍该软件。
对于中级和专业艺术家，你们可以跳上由 Jonathan Benainous、Chris Hodgson、Rogelio Olguin 和 Daniel Tiger 等高级纹理艺术家创作的各种 Substance 系列和包。
Substance Designer 就像 ZBrush 的节点版本，您可以在其中从宏观到微观过程，始终牢记这一点并按照该方法相应地处理您的高度。
每当您开始从事任何新事物时，一开始都会变得棘手，但随着时间的推移，整个过程会变得容易得多！
始终保留备份文件并优化您的图表以避免任何崩溃和文件丢失。为此，子图是更好的选择。
如果图形又大又重，请始终尝试在节点部分添加注释、图钉和框架，以便可以轻松找到内容。
对于优化图，尝试制作生成器和节点！
公开参数是另一个有益的选择，可以使其超级程序化和可调整。
当你觉得它完成了，在不同的渲染器中检查它，比如 Iray、Toolbag 或 UE4，也许测试它在不同的照明场景中的外观。它将让您了解需要修复的内容。
我计划很快在市场上展示我的材料包和教程，所以请密切关注我的 Artstation个人资料，以便在不久的将来获得更新。
