在Substance Designer和UE5中创建地砖材料

艺术家Ishan Verma分享了在Substance Designer和UE5中制作地砖材料的简单过程。
并介绍使用Substance Designer 制作地砖纹理，
以及混合材质的分解并在UE5中展示。

1场景参考

任何项目都是从收集参考资料开始的。
这里找到Piccolomini Library的地方，里面地板纹理
吸引了我，所以决定在Substance Designer中重新创建它。
如果没有参考图片，艺术家可能会偏离想要实现的目标。
以下是开始任何纹理创建项目以关注和跟进的一些要点。

要做的事情：

1、收集特定主题的参考图像，参考图片集合应该包含特写到远景的各种图像。

2、进行分类，即宏观细节、中等细节、微观细节和修饰。

3、使用PureRe组合所有参考数据。

4、收集高质量图像以获得更好的视觉效果。

需要避免的事情：

1、避免模糊参考。

2、避免使用彩色照明场景的图像。

3、避免不完全相关的图像。

2参考细分

参考细分包括计划在材料中实施的图像集合，

可以标出个人想要放在特定位置的特定参数。

在这里，给出一个简短的例子，说明如何分解参考。

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Tile Base：包含关注的实际参考图像，

宏观到微观图像收集在这里。

裂纹：包含裂纹参考，所有图像都显示

可以在UE5中分析和实现的各种裂纹属性。

碎屑：包含对瓷砖造成的碎屑损坏，

有助于创建老化的外观。

瓷砖去除：是对材料造成更多损坏的另一个功能，

可以使用材料的特定场景中提供更多可用性，

这个项目中收集各种瓷砖参考。

裂纹碎片：是材料的主要部分之一，

从干净的瓷砖到极端损坏，

收集各种裂缝损坏和瓷砖碎片参考。

3创建纹理

首先计划参考图像，投入大量时间

搜索高质量的参考图像。

规划特征和参数，在非破坏性工作流程中

具有更多特征和更少边界，可以提供

具有大量变化输出的主图。

在处理高度图的同时在 ZBrush 中雕刻一样思考并工作，

坚持从宏观到微观细节的过程。

参考分解为宏观到微观的部分，

并培养从周围的表面或者网上挑选表面细节的眼睛，

方便构建一个可视化库。

尝试创建的每个步骤，可以找到

用于高度构建工作流程的创新想法。

关注纹理在 Substance Designer之外的表现，

并分析它的用途。一旦完成参考收集和分解，

就创建一个模板，然后开始试验和构建高度图。

下面是材质创建模板的示例：

从规格/光泽度或金属/粗糙度中使用模板，

这个项目使用金属/粗糙度 PBR 模板。

然后设置相对于父级的图形。

对于基础，使用三个输出（正常、AO 和高度）构建高度。

Base Color、Roughness 和 Metallic

可以使用 16x16 Uniform Color 节点，并进行调整。

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4创建菱形

材料制作的第一步是创建菱形瓷砖，

为此使用白色的Uniform Color节点开始流程，

然后使用 2D 变换以 45 度旋转，

并使用级别节点收紧形状以避免 mipmap 问题。

再使用两个 2D 变换来对角和水平挤压形状，

使其成为实际的菱形。

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对齐菱形形状，使用两个Splatter Circular 节点，

对角线和水平形状的形状计数均为6，

以创建圆形图案。

然后使用混合节点和添加混合，

来混合两个圆形飞溅物，

并插入一个级别节点收紧形状。

然后将形状插入瓷砖生成器

并将其平铺为 X=4, Y=4 并增加形状大小，

直到间隙被瓷砖占据，并将混合模式更改为最大变亮。

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然后我对随机灰度节点使用 Flood 填充和 Flood

填充以消除瓦片之间的间隙，

并使用一个边缘检测节点，

这将从随机灰度数据中产生一个细小的裂缝。

然后我使用了一个斜角节点为图案提供了一个

非常微不足道的斜角深度。

对于边框形状，遵循上面的步骤，

将流分为三个形状。第一个是内钻，另外两个是

轮廓边界，中间由链状图案组成。

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高度构建：链式模式可以创建链模式，

这里创建一个链基。将一个圆形节点作为

主要形状，插入2D变换使其变小，然后

使用混合模式将其从主圆形中减去。

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然后将Uniform Color节点设置为白色，

进行变换和镜像，并将其与之前创建的环形混合。

再使用另一个2D变换节点来制作弧的小版本，

使用 2D 变换，将其旋转 180 度并混合。

最后使用轻微的模糊和层次，使其变成独特的形状。

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一旦链基本形状创建完成，

将其插入 X=1，Y=14 的瓦片生成器，

实现链形状。使用2D变换节点

根据菱形形状使其倾斜，并使用两个镜像节点

使其成为菱形轮廓。

为了创建新月图案，

使用一个带有圆形的形状节点，

使用 2D 变换和混合节点从中减去一个较小的圆圈。

再使用非均匀模糊灰度节点来给新月深度，

将形状插入两个飞溅的圆形节点，并添加它们。

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5处理表面

  

处理表面的过程比较简单，

从一个坡度模糊节点开始，

主要高度和云1和2的混合作为噪声输入。

然后使用反转灰度节点反转，

并使用带有暴露浮点参数的直方图扫描。

此参数可以从 0 值掩码移动到 1 值掩码，

方便在程序上创建边缘碎裂。

完成为混合蒙版创建切片后，

从 Flood Fill 中选择一个直方图到随机灰度节点，

并将其与切片直方图扫描混合，

然后用减法模式将它混合在主要形状的顶部。

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渐变和翘曲为了添加更多的表面形态，

使用一个 Flood Fill to Gradient节点，

在这个节点上，在每个瓷砖形状上创建随机渐变，

并使用 SoftLight Blend 模式将其混合到

主高度的顶部。完成后，创建另一个

从 Flood Fill 到随机灰度的蒙版，

并创建了为 Chipping pass 所做的相同的混合。

再创建相同的参数，可以调整随机的表面不平整度。

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为了添加表面扭曲，采用云 1,2、高斯噪声

和 BnW2 等各种噪声，并使用带有泛光填充的

定向扭曲将所有这些噪声驱动到随机灰度作为强度输入。

这种方法可以创建扭曲的噪声，

通过多个混合将其混合在主形状上。

为了生成大裂缝，从一个Shape节点开始，

并使用具有随机大小、旋转和

灰度值的 Splatter 节点对其进行喷溅。

然后使用距离节点最大化飞溅形状之间的距离。

之后使用边缘检测，创建一个基本的裂缝形状。

使用一个带有高斯噪声的扭曲节点作为输入，

给这些裂缝一些有机的感觉。

为了制作出一个小的裂缝，

按照上面方法进行后续操作，

但将八度音或形状平铺使较小的裂缝保持一致。

为了遮罩，使用直方图选择并将其与裂缝混合，

然后从主要形状中减去它。

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一旦从主要形状中减去裂缝，

为了提供更深的地层，

对之前创建的特定裂缝蒙版做一个斜角节点，

并拉平，使碎片通过与裂缝一起使用。

为了给碎片传递提供表面和边缘细节，

使用云 1 和 2 的混合进行斜坡模糊，

使边缘变形并使其高度不均匀。

在这一步之后，使用

直方图选择蒙版在主要裂缝上混合碎片斜坡模糊通道。

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为了创建 grime pass，

从Clouds 2节点开始，使用Safe Transform Grayscale节点

增加平铺。然后取 Clouds 1、BnW 3和高斯噪声，

并使用 SoftBlend 模式将它们混合，

每个强度为 0.5。完成 grime 创建后，

使用 Height Blend 节点将其与主要高度输出混合。

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6瓷砖去除

对于瓦片移除过程，

使用一个 Histogram Select 节点，

将输入从 Flood Fill 输入到灰度节点，

并公开所有参数以扩展图形特征。

第一个参数是位置，调整丢失瓷砖的位置。

第二个是范围，增加移除瓷砖的区域，

第三个是对比度，调整不必要的遮罩。

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身高和法线：

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7粗糙度

对于粗糙度，从 Normal 节点的

曲率平滑开始，并将其与 BnW spot-2 节点混合。

然后使用一个瓦片生成器遮住里面菱形，

并将它与 grunge 14 混合两次。

对于参数迭代，创建几个滑块蒙版，

混合为每个蒙版的减法模式，

为发生损坏的整体粗糙度提供一个独立的滑块。

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如果改变材料参数，就会影响到粗糙度。

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8环境光遮蔽

对于Ambient Occlusion，从AO节点开始，
使用直方图选择来掩盖损坏，
然后将其混合到主 AO 上。
创建了一个用于瓷砖去除的蒙版，
将其混合在主混合上，并将其插入 AO 输出，
移除瓷砖的深度。
这个具有与 Roughness 相同的混合设置，
也拥有来自每个 tile 采样器的特定蒙版。

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基色：面具由于材质中使用的颜色值较少，
所以保持较少的颜色输入。
从所有平铺采样器创建蒙版混合
并将它们与添加混合模式混合。
然后使用 Levels 节点消除蒙版中的任何噪声。
为了给蒙版添加更多的真实感，
使用 Grunge Map 014扭曲它，
并使用 SoftLight 模式再次将主高度混合到顶部，
此遮罩用于蓝色图案。

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BaseColor：原色通过基本颜色通道，
使用从主高度到渐变映射的边缘检测创建淡白色，
并使用 HSL 节点调整颜色。然后采用
另一个渐变并插入之前创建的蓝色蒙版作为输入，
并驱动它形成蓝色输出。


再将它混合在创建的白色基色之上。
通过这个过程，为材质创建原色混合通道。

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基色：对于参数混合，使用直方图扫描/选择节点
从之前在材料中暴露的每个特征创建蒙版，
例如裂缝、损坏、边缘碎裂或边缘损坏等。
然后使用指定混合中的所有蒙版，
可以与主要高度参数调整一起使用。

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9使用UE5

UE5是公开可用的，并带有改变游戏规则的功能，
例如 Nanite 和 Lumen，在技术方面实现了
巨大飞跃，所以决定在材料项目中测试它。

这一部分，为渲染模板、4 路混合着色器、

照明和其他一些附加功能设置场景。

10导入资产

创建一个渲染模板，其中包括导入资产、

设置环境设置和照明设置，

然后将转到渲染和后期处理。

首先在3ds Max中为场景创建一个球体

和基础网格，然后使用以下设置将其导入UE5：

1、取消生成自动碰撞。

2、法线导入方法：导入法线和切线。

3、取消勾选合并网格。

4、取消勾选导入纹理和不创建材质。

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11环境光设置

1、定向光：

在关卡中放置一个定向光，

勾选大气阳光选项并且强度为 5 LUX。

2、天空大气组件：

在定向光之后，添加一个单一大气组件，

调整设置是大气瑞利指数分布- 0.5和

天空亮度因子- 0.5。

3、天光：

添加天光并勾选实时选项。

4、Exponential Height Fog：

在 SkyLight 之后，添加 Exponential Height Fog

和一些设置，具体设置是

Fog Height Falloff - 1

Fog Scattering Color - H(220)、S(0.5)、V(1.0)

和 Directional Inscattering Color - - H( 0), S(0), V(0)。

12后期处理

为了后期处理，从曝光值开始，

将测光模式设置为手动，曝光补偿设置为10。

然后将光晕设置为标准模式，强度为 1.4。

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然后在全局照明中打开流明

并对反射做了同样的事情。

如果电脑有性能问题，

可以打开最终聚集质量选项，

降低流明的精确强度。

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最后在后期处理音量设置中，

勾选Infinite Extent，将音量框限制解除到整个级别。

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为了设置相机，在模板场景前

放置一个相机演员，然后将投影模式

从正交切换到透视。

设置视野为 30 度，纵横比为 1.045，

使其成为方形框架，并勾选纵横比选项的约束。

13着色器

为了创建4路混合着色器，

使用适当的命名法以堆叠方式导入纹理。

1、4张法线贴图。

2、4张ARM 地图。

3、1张高度图作为 Splat 贴图

(包含 4 个高度图)。

4、4张底色贴图。

Splat Map是一种纹理，

用于控制模型中多个纹理(或其他值)的混合。

创建一个基本材质，将所有纹理

导入到材质编辑器中。导入后，按类型将它们

组织到具有正确命名的特定框架框中。

对于第一次混合，从拖动一个顶点颜色节点开始，

并使用 Lerp节点创建了 4 个纹理的混合。

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使用相同方法来混合 ARM、Normal

和 Base Color Maps。

对于 ARM，将混合分成对。

第一个混合是针对 AO，

采用每个 ARM 贴图的 R 通道，

然后将其相乘以提供假 AO 深度。

之后从 G 通道创建一个混合，

以创建一个带有顶点数据的 Roughness Lerp 混合，

并将其插入到 Roughness 通道中。

此处的顶点数据可以使用 4 种纹理模式

对网格进行权重绘制。

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现在对于视差凹凸偏移，

创建一个平铺设置，

其中 UVcoord 节点乘以暴露的浮点数 1，

这个平铺被插入到凹凸偏移节点的坐标输入中。

创建另一个 Float 1 并公开参数，

将其命名为 Height Ratio，

并将值设置为 0.012，然后

将这个浮点数插入到 Height Ratio 输入中。

然后对于高度偏移，

使用高度 splat 贴图并将每个 RGBA

通道的高度插入到高度输入中。

完成 BumpOffset 设置后，

将其插入到所有纹理的 UV 输入中。

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对于网格顶点绘制，

选择顶点绘制选项将打开绘制框。

从那里选择几个参数，可以在下图中找到。

彩色视图模式：关闭

强度：0.5

衰减：1

纹理权重：ARGB(4 种纹理)

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完成顶点绘制后，将材质插入渲染球体。

可以在下方看到来自相机视口的最终渲染输出。

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14进行渲染

在UE5中进行高质量渲染，

从视口选项中点击高分辨率屏幕截图，

打开一个窗口。

在里面设置1 到 4的大小乘数，

可以根据系统使用最大数字。

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地砖材料制作完成，

在制作过程中可以在UE5

与Substance Designer中实现良好的工作流程，

希望上面的内容给你一些启发。

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太專業了!謝謝分享教程

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