在 Substance Designer 中创建布艺墙
介绍
你好！我的名字是 Maxime Guyard-Morin，我是一名材料、道具和技术艺术家。两年前我开始学习 3D 和脚本。我的目标是制作 AAA 级游戏并提供我可以提供给玩家的最佳体验。
完成第一年的学习后，我被聘为 Sentry Games 的实习 3D 艺术家，这是一家独立游戏工作室，目前正在开发Cellyon：Boss Confrontation。我还曾对TrueSightProjects DarkAge在我研究的第二年，作为一个自由3D艺术家。我目前正在 6th Sense VR 上做三明治课程，作为 3D 环境和技术艺术家。
倾向于 Substance Designer 和 Leonardo da Vinci 的方法
我是一个好奇的人。给我看一个新工具，你可以肯定我会尝试一下。所以问题不在于我为什么开始使用它，而更多的是关于我为什么还在做。
Substance Designer 有一个完全非破坏性的工作流程，所以如果你像我一样总是害怕删除某些东西，它会成为你最好的新朋友。
我特别受到列奥纳多·达·芬奇 (Leonardo da Vinci) 工作流程的启发。在某种程度上，你可以说他是某种技术艺术家。他知道事情是如何运作的，他是真正理解并掌握制作艺术品整个过程的人之一。今天，我们有设计建筑物的设计师和从技术角度进行设计工作的建筑师，因此他们都没有对整个项目的全球视野，这可能会导致大量时间浪费和代价高昂的错误。
列奥纳多·达·芬奇 (Leonardo da Vinci) 既是设计师又是建筑师（以及许多其他方面），既有很强的技术技能，又有艺术技能。例如，他不会只画一只猫，他会理解猫为什么会这样坐着，它的肌肉如何工作，光线如何与它的皮毛相互作用，它在看什么以及为什么。因此，他会对自己所画的东西有一个完美的理解，从而完美地描绘出一只猫。
从更“物质设计师”的角度来看，我受到了 Alex Beddow、Romain Lemaire、Alysson Soares、Austin Cline、Javier Perez、Elie Paquiet 等艺术家的启发。
布垫墙：为项目选择一个引人注目的主题
我不想在我的投资组合中有一个普通/普通的作品。作为一个正在找工作的学生，我想创作一些值得关注的作品。我不认为招聘人员会记住带有科幻走廊环境、混凝土墙材料和 AK-47 的作品集，因为你到处都能看到它们。
这样做还为招聘人员提供了一种将您的技能与其他人进行比较的简单方法。如果你是世界上最好的艺术家，那很好，但总的来说，你想避免这种情况。因此，如果您有不寻常的艺术作品，招聘人员可能会与艺术团队分享您的作品集，因为无论技能水平如何，我们都倾向于更多地分享和探索不寻常的事物。
材料的一般结构
第一个想法是在 Marvelous Designer 中制作布料部分，但由于我想展示我的 Substance Designer 技能，我在整个过程中坚持使用它。但是，在制作中，我会推荐 Marvelous Designer，因为目标是在尽可能短的时间内获得最佳质量。
我没有选择随机的高度/宽度基础钻石形状比例。它非常接近 1.618（由于我想要耕种材料而略高一点）。1.618 是 Φ（称为“Phi”）的近似值，更可能被称为“黄金数”或“黄金比例”。这个比例无处不在，从旋律金属节奏到人体比例。如果你发现一些令人愉快的东西，你很有可能在其中找到这个比例。所以我尝试在我所有的艺术作品中使用这个比例。据我所知，它适用于音量、长度和时间。
这里主要的有趣技术是使用非均匀模糊灰度节点来移除斜角节点产生的硬边。Nondirectional_warp 节点由四个 Directional Warp 节点组成，每个节点都链接到一个 Transform 节点和一些数学运算，因此您无需移动底图即可获得定向扭曲效果。您可以在此处获取更新版本。末端的曲线节点用于膨胀形状。
这部分是关于创造“充满羊毛”的效果。通常，布垫墙不会均匀地填充某种羊毛。它更像是放置在一起的多个羊毛球。这是你宁愿去感受也不愿看到的东西，但如果它不存在，你会觉得缺少了一些东西。FlipedNormal 的 Henning Sanden 和 Morten Jaeger 将这些细节称为“中频”：
我使用同一张地图一次使用全尺寸，一次使用 0.5 尺寸。我发现这是一种向材质添加细节的简单方法。
Remap Range Grayscale 节点是一个自定义节点，其工作方式类似于 Auto Levels 节点，但您可以选择输出的最大值和最小值。所以在这里我确保我的最小值是 0.5，我的最大值是 1。
使用带有泛光填充到随机灰度的定向扭曲是一种很好的工具，可以以非均匀方式将贴图应用于多个形状。主要问题是，由于 Flood Fill 节点的工作方式，您最终总是在形状之间出现黑色接缝。为了解决这个问题，我使用了一个带有“唯一源”参数的距离节点，扩展形状以去除接缝。相同的技术适用于颜色输入。
创建程序折叠是这个项目中最具挑战性的部分。找到要使用的节点和需要的形状的一个好技巧是获取您的参考之一并绘制您要模仿的形状。
我使用折叠采样器节点生成了三种不同比例的折叠。像“Phi”一样，3 是一个神奇的数字，我将它定义为“不多不少”。3 无处不在：时钟上的秒、分和小时。人类的头部、躯干和腿部。天、地、海。
人类的大脑倾向于欣赏数字 3，因为我们已经习惯于在任何地方看到它。通常，您需要三个不同级别的详细信息。小、中、大分别对应近、中、远。彩色（除了保持白色的布尔值，但它们也更薄一点有助于识别它们）链接意味着您正在处理值而不是像素，因此您可以操作 vector4、整数、浮点数。在这里，它们从单个输入值节点控制两个 Tile Generator 节点的参数大小。
这里的主要思想是有时您需要划分任务。复杂任务只是一组较小的任务。保持简单，大多数时候它们变得非常复杂是因为我们让它们变得非常复杂，而不是因为它们首先很复杂。是否可以使用单个 Tile Sampler 节点生成所有折叠？当然。但这是最快和最简单的方法吗？我不这么认为。在这里，我公开了 Tile Sampler 节点的一些参数，如大小、掩码随机、旋转随机和其他一些参数，以便能够在主图中控制它们（这里我以我的主图为例，“真实”节点改为使用输入节点，就在变换节点下方）。
在 Substance Designer 中的表面上使用图案时，我建议使用带有模糊高度图的 Warp 节点作为强度。看起来您正在更改应用于图案的 UV。
金属元素
对于金属元素，我再次使用了基本图案并使用了 Curve、Bevel、Blur、Blend、Levels 和 Clamp 节点。Clamp 节点就像一个直方图。我使用它是因为在我看来它有一个更合乎逻辑的参数名称。这里的重点是：使用对你有用的东西。
通常，我会花一些时间在我的图表上进行实验，并使用我的节点。这是获得有趣结果的好方法。但这并不能使您免于使用引用。我永远不会用完整的图表来做这个。在这里，只有两种金属元素来自这种策略。
从那里，金属条高度图的一半工作就完成了。金属部件仍然需要一些变化。我从严重损坏的金属开始，然后使用面具来控制损坏强度。因为我想要一个单独的点和条控制器，我发现这是最好的方法。
石头
石头高度图是基本的。该图不言自明。两个 Tile Generator 是我在制作金属十字时使用的那些的副本，但以一个点作为输入。
在处理底色贴图时，我主要使用 HSL 节点，而不是使用灰度或新颜色进行乘法/加法/复制。以这种方式工作有两个优点：首先，您仍然使用相同的颜色（只要您不更改 HUE 值），因此最终不会出现不匹配的颜色。其次，您可以随心所欲地更改基色，而无需更改任何混合值，最终只需使用 .sbsar 中的一个参数就可以更轻松地控制一些东西。
在这种特定情况下，我仍然使用 Uniform Color 节点，因为它不是添加颜色变化，而是在颜色图中添加宝石杂质。
请记住，只要您不过度使用缺陷、损坏和磨损，一切都会变得更加真实可信。你需要能够证明他们的合理性。我会说他们在材料中添加了讲故事。
粗糙度和金属度贴图
粗糙度和金属度贴图与颜色贴图一样重要，以获得逼真的纹理。粗糙度和金属度贴图通常会影响颜色和照明，从而定义您的对象的构成。这就是为什么我在高度图和粗糙度图上花费相同的时间。
我首先创建了一张划痕贴图，在混合垃圾贴图以制作粗糙度贴图时用作蒙版。粗糙度贴图中的划痕是一些灰尘和污垢因某事而被去除的地方，而不是除某事之外。这听起来很明显，但删除一些东西来添加细节听起来非常矛盾和不合逻辑。
在这里，我以不同的比例混合了三个相同的 Scratches Generator 节点，并添加了一个蒙版，使它们只影响材质的高度贴图的顶部。我还在最后使用反转灰度节点反转了地图。
接下来，我做了一张泄漏图，它将用作大部分磨损的基础。Substance Designer 使用 Grunge Map 006 为我们提供了一个很好的起点。我使用了随机种子，发现种子 4 可以很好地用于下一步。然后我将种子模式更改为“绝对”以强制 Substance Designer 对节点使用特定种子，因此更改主随机种子（在图表中或稍后在 .sbsar 文件中）不会影响此节点种子。
接下来，我使用了一些节点以获得更均匀的贴图，最后以不同的比例将其混合了 3 次。这样做比仅仅增加地图的平铺要好得多。
这种材料旨在用于垂直表面，污垢堆积将主要在布料形状的顶部。我们首先需要生成一个世界空间法线，以便能够知道材质在垂直表面上应用时在 3D 空间中的位置，然后创建一个仅考虑对象顶部的蒙版。
所以现在它主要使用我们之前生成的贴图并将它们与粗糙度贴图的基础混合（这里使用变换节点来显示输入贴图）。
我在粗糙度贴图中添加了一些圆形形状，以营造出人们仿佛靠在这个表面上的感觉。Vector Warp 节点非常适合使噪声跟随形状，这正是我所需要的。
在这一点上，材料仍然很粗糙，我决定添加一些更光滑的区域来平衡它。我从 Grunge Map 013 Node 开始，然后做了一些调整，最后使用 Subtract 将它与粗糙度贴图混合以创建一些潮湿区域。然后我将其用作 Dust 节点的自定义噪声，以添加一些灰尘堆积。
最后，我打破了粗糙度的均匀性，使远距离的反射更加有趣。为此，我将模糊的垃圾地图与“Add Sub”混合模式混合在一起。
说到材料的金属部分，如果你想在金属上加一点灰尘，你应该把金属量降低一点。
在处理金属物体时，我建议同时处理金属度和粗糙度贴图。它们都在控制反射并同时处理它们，这样您就可以避免花费数小时试图让它们协同工作。下面是一个 gif 来显示我的意思。但这并不意味着您必须在两者上使用相同的噪音和垃圾。
调色板
您感知的颜色可能不是对象的真实颜色。人脑很容易被愚弄，我们的颜色感知取决于上下文（主要是阴影）和附近的其他颜色。这是一个简单而著名的例子：
请记住，当您处理颜色时。大多数情况下，您只需要更改值和饱和度即可从您认为的颜色变为真实颜色。
由于人眼的光谱敏感性（听起来比实际情况更复杂），某些颜色比其他颜色更难获得正确的颜色。我的主要建议是尽可能避免绿色（通常情况并非如此）并且不要害怕花时间寻找完美的颜色。
现在是时候回到艺术部分了。在颜色方面，色彩和谐是最重要的事情之一。它可以成就或破坏任何艺术品。以下是我用来获得良好调色板的工具：颜色计算器、冷却器和ColorHexe。如果您想了解更多信息，安德鲁·普莱斯 (Andrew Price) 制作了关于色彩和谐的精彩视频：
了解颜色是否关闭的一个好方法是将您的作品转换为灰度。如果您使用的是 Windows，则可以按 Win 键 + Ctrl + C 将所有内容都变为灰度。默认情况下，此快捷方式是关闭的，您可以在设置 -> 轻松访问 -> 颜色过滤器中将其打开。例如，在处理高度图时，将事物转换为灰度也是避免被参考颜色分散注意力的好方法。
挑战
制作中最具挑战性的部分是处理暴露的参数。我决定公开许多参数以使材质易于在多个项目中重用，能够轻松地为我的渲染器创建变体，并表明我可以为在线材质库创建材质（你永远不知道）。挑战在于这 45 个相互交互的暴露参数。例如，如果您在下拉列表中选择石头而不是徽标，则徽标参数（例如大小或颜色）将替换为石头参数（例如面数或颜色）。但是这些参数只有在您激活金属条和点时才会显示。在做这样的事情时，你有很多参数取决于其他人的情况。因此，您需要在整个过程中保持井井有条，否则很快就会迷失方向。
这里最大的建议是一次一步公开参数，而不是在过程结束时公开所有参数。
第二个问题是让整个材料在任何设置下都能正常工作。确保您可以对材料的任何部分使用任何颜色，确保颜色图中没有宝石颜色，高度图中没有 Substance 标志。最后，这是很多掩蔽和切换。做起来很无聊，但后来很满足。
这是我为 Multi Switch Grayscale 节点所做的自定义函数示例，它根据是否有 1) 第一个条目上没有点输出，2) 有点和徽标类型 1 输出来决定用于徽标的蒙版在第二个条目上或 3) 第三个条目上有点和标志类型 2 输出。这是一种更“高级”的参数控制方式。
让自己放心，它伴随着练习。我的第一个控制参数的自定义函数看起来更像下面这个（对于习惯于这些事情的人 – 通过将“Equal”节点设置为输出，您将获得相同的结果，我添加了一个“If… Else”节点以帮助更多“业余”人士了解流程）：
Marmoset Toolbag 中的演示文稿
当我展示一种材料时，我尽量避免平面或平面。我更喜欢使用弯曲的表面，产生更有趣的景深，使粗糙度贴图更容易看到（因为弯曲部分的光反射）并允许灯光（及其阴影）为材质提供更多体积。
所以我使用了 Substance Designer 中的“Rounded Cylinder”并删除了其中的很大一部分，因为在 Marmoset Toolbag 4 beta 中，细分直接应用于网格而不是着色器，即使使用光线追踪也会产生很多性能问题关闭（我在 GTX 1080ti、具有 16G 内存的 I7 8700K 上运行，我什至没有在渲染中使用光线追踪）。因此，我需要尽可能少的多边形。因此，我现在真的不建议任何人使用 Marmoset Toolbag 4 beta 来制作作品集。
在照明方面，我保持简单。在这里，我使用了定向灯和三点照明设置，非常经典但始终有效。我总是增加点光源的形状宽度/直径以柔化阴影，从而产生更自然的阴影和灯光。请记住，您可以禁用“可见形状”选项，隐藏通过增加形状宽度/直径创建的白色球体。
由于这里的重点是展示材料而不是闪电，请记住，您所做的更改越多，就越有可能弄乱演示文稿，因此不要添加太多灯光。
此外，低角度或高角度拍摄更有趣。
从哪里开始学习 Substance Designer
我强烈建议从Kalyson的教程/延时摄影和Substance Academy 系列：Substance Designer 入门开始。对于更高级的用户，我建议您查看 Substance 实时流媒体和Substance的有关该软件的视频。查看其他人的图表也是一件好事。
如果您需要帮助，我建议您访问官方Substance Discord 和 Facebook 群组，例如Substance Tools Group、Substance Designers和Inside the node (Substance Designer)。
我的主要建议是走出你的舒适区。当我开始考虑创建这种材料时，我完全不知道如何去做。我通常不做我已经知道怎么做或我已经做过的事情。这样，我可以随时学习新事物并保持动力。
