在 Substance Designer 中创建华丽的材料
介绍
我叫 Benjamin Thomas，目前是德比大学计算机游戏建模和动画专业的高级讲师。我担任这个角色已经将近 4 年了。在教学之前，我在 Firefly Studios 工作了超过 11 年。在那里，我从初级 3D 艺术家一路成长为首席艺术家，并制作并发布了 5 个游戏。
在 Firefly Studios 期间，我参与了广受欢迎的 Stronghold 系列游戏，包括 Stronghold 3、Stronghold Crusader II 和 Stronghold: Warlords。其他值得注意的项目是 MetaMoprh: Dungeon Creatures 和 Dungeon Hero。
在 Substance Designer 中工作
值得一提的是，我的游戏材料创作之旅始于 2007 年左右，当时我找到了我的第一份游戏工作。在这里，我学习了如何烘焙、创建法线贴图、使用 Photoshop 处理参考图像以创建漫反射贴图，以及使用 CrazyBump 等工具生成光泽和高光贴图。在导出到引擎之前，您可以将贴图打包到不同的通道中，手动保存 DDS 文件类型并在 Max/Maya/Softimage 中构建您的材质。您了解了所有这些不同的地图如何协同工作，以及如何最好地使用这些地图来获得您正在寻找的结果。实际上，这与在 Substance Designer 和 Painter 中使用材料并没有太大不同。
在 2014 年初及前后，要塞十字军 II 的开发即将结束。我开始探索新的工作流程，以提高质量的一致性，同时提高我们艺术流程的速度。这是我发现 Substance Designer 和 Painter 的时候。从一开始，很明显，通过使用自定义导出预设和货架工作流程等功能，我们不仅可以加速资产集成，而且可以开始构建所有艺术家都可以访问的材料库。
项目入门
无论您计划创建什么资产，无论是在 ZBrush 中雕刻、完整的环境作品还是材料，参考收集都非常重要，这应该始终是第一步。不要只是为了它而收集参考文献，而是收集有用的参考文献。
我喜欢使用 PureRef 来收集我的参考图像。正如您在下面看到的，这是我的 Lava 材料参考板的屏幕截图。值得注意的是，我还喜欢收集摄影测量和 Substance 材质的渲染，并将它们添加到我的 PureRef 板中。摄影测量作为参考源非常重要，因为您看到的是真实世界的数据，而且对于采样数据也非常方便！这是我们将在本文后面讨论的内容。
完成此步骤后，我将使用我的模板场景并首先开始试验和构建高度图。
使用自然材料
我通过首先研究参考图像来处理我的自然/自然材料，我喜欢通过思考自然如何形成、分层和结构来分解自然模式。观察流动、图案和形状非常重要。
从上面的这两个 gif 图中可以看出，我在构建这种材料时考虑了自然分层。我正在从头开始构建。
其次，我会考虑以后将如何使用材料/纹理以及可能存在哪些迭代和使用案例。然后我开始在 Substance Designer 中探索并相应地构建我的高度图。一个值得分享的技巧，尽快让你的材料进入引擎！根据我的经验，您的材料在 Substance Designer 中可能看起来很棒，但它在引擎中的外观如何？它如何与其他资产结合使用？它是否正确平铺？它执行吗？所有这些问题都无法在 Substance Designer 中得到解答。
这个简单的草材质的目的是把它带入Unity，自学如何使用Shader Graph进行顶点混合。我想使用简单的顶点混合来混合 3 种不同的材料。
这种类型的材料面临的挑战是创造出能够正确混合的天然平铺草。这是分层方法派上用场的时候。下面你可以看到我正在测试平铺，并试图注意一旦材料在大面积上平铺后可能会看到的任何大间隙和形状。一般来说，这种类型的纹理需要更小的细节而不是大的形状，而且没有什么东西会在重复时脱颖而出。
对于那些刚开始使用 Substance Designer 的人来说，其中没有神奇的公式或“正确的方法”。是的，您需要掌握该软件并了解直方图、位深度和混合模式等图像基础知识，但某些节点肯定可以很好地协同工作。例如，插入曲线节点以操纵灰度值的渐变可用于生成各种细节。下面你可以看到我使用这种方法来操纵草叶的轮廓。这种方法也用于在图中创建更大的草叶和叶子。
最后，我想分享一下我最近制作的一种更复杂的天然材料的想法。
这里的挑战是创造一种感觉像是在运动的材料，我希望熔岩和熔岩感觉它在流动。
在这里，我尝试了各种模糊和扭曲的组合来获得那种流动的感觉。在我将这些与多向扭曲节点结合之前，一切都没有感觉。
在上方，您可以看到平铺线性渐变的基本设置，该渐变通过管道传输到多方向扭曲中，并使用 Perlin 噪声驱动强度效果。这就是我开始感受这种熔岩和熔岩自然流动的方式。下面您可以看到随着强度的增加，平铺的渐变如何开始变得像液体一样。在这里，我使用了 4 个方向的链混合模式。
一旦我解决了这个问题，我就可以完成创建基本岩石形状的过程，并将其用作强度输入，使用多方向扭曲来扭曲熔岩。在熔岩形状的早期迭代下方，这取代了上述初始概念证明中的平铺线性梯度。
下面是使用与上述相同方法的最终熔岩流图，但使用更复杂的熔岩形状驱动翘曲。
总而言之，对于天然材料，参考和观察绝对是关键。考虑分层和构造。我问自己并从参考资料中收集的最重要的问题是，它是如何形成的，它在现实世界中是如何构建的？我如何最好地使用节点/工具来复制它？最后，在引擎中获取您的材质/纹理并进行迭代！
接近粗糙度
如果不是更重要的话，粗糙度与基色同样重要。如果您想要可信的材料，那么可信的粗糙度绝对是关键。我看到学生/初学者非常关注基色而忘记了粗糙度值。
我对粗糙度的处理方法并不复杂。一般来说，在 Substance Designer 中，我总是在高度图之后创建我的基色。我喜欢在创建我的基色时将粗糙度值保持在 0.8，这样我就可以只看到颜色而不会受到太多粗糙度的干扰。
完成基色后，我将其替换为黑色统一颜色，这样我就可以只看到粗糙度值并从那里开始。正如您在下面所看到的，带有和不带有粗糙度的黑色均匀颜色确实突出了在没有底色使事情复杂化的情况下看到粗糙度的重要性。
我创造粗糙度的方法非常简单。我采用基色，将其转换为灰度图像并使用级别节点调整值。这为我提供了一个很好的起点，特别是如果您的基色采样正确。
拥有正确的价值观非常重要，实现这一目标的最佳方法是遵循 PBR 理论并拥有正确的参考资料。一般来说，从照片中采样数据是不好的，因为这些数据包含您不想要的纹理数据，例如光照和阴影。基色和粗糙度最重要的参考/数据之一是摄影测量。
下面是我的纹理与采样摄影测量的比较。在这种情况下，我能找到的最接近的数据是来自 Quixel Megascans 的熔岩，它非常适合我的熔岩材料。
我在这里花了很多时间调整我的值以接近参考值。同样重要的是要声明，在引擎中获取您的材料/纹理并调整以适应所需的方向。
最喜欢的材料
到目前为止，我最喜欢的材料是我的 Mr. Whippy Ice Cream。我 3 年前做了这个，这是我第一次尝试使用高度图来真正使一个简单的圆柱体变形。我最喜欢的是我如何设法让酱汁滴在表面上。我现在想要一个冰淇淋！
最具挑战性的材料必须是我目前正在制作的材料。
我正在利用前面讨论过的线性渐变和曲线工作流程，旨在创建各种盆形。它处于早期阶段，这里的总体目标是在 Substance Designer 中推动我的形状构建。
以下是我的形状构建的一些示例。在这里，我只是使用基本形状和变换来构建不同的元素。我在这方面玩得很开心，它肯定会推动我在 Substance Designer 中的形状构建技能。
初学者提示
我强烈建议看看像Daniel Thiger和Joshua Lynch这样的大师。80 Level、YouTube 和 ArtStation 学习是很好的资源，但我想在这里提出警告。请不要只是漫无目的地按照教程、实验和学习不同的节点。
观察技巧是最重要的，观察你周围的真实世界，拍照和写笔记。先练习制作简单的材料，不要跳进去尝试复杂的科幻走廊。从小处着手，迭代和练习。
最后，我想给初学者和有抱负的艺术家分享一些建议，失败没关系，我有过失败，我们都有！不要觉得你需要得到喜欢或关注，为自己制作材料，如果你看到很棒的作品，也不要被推迟。我们都必须从某个地方开始，您将通过练习和支持到达那里。在 Discord、Twitter 和 ArtStation 等上与社区互动，这些社区充满了出色、支持和出色的人。我们是来帮忙的。
