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作者: Jonas Armellin 作者网站：https://www.artstation.com/artwork/m8EV1d

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介绍
你好！我的名字是乔纳斯·阿梅利尼。
我是一名高级纹理艺术家，目前在 Ubisoft Annecy 的《星球大战：亡命之徒》项目中工作。

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灵感
多年来，通过各种项目，我发现了对创建生物群落和地形纹理的真正热情。我之前曾研究过森林地面纹理，但我想进一步提高质量，并将我所有的技能付诸实践。从一开始，我就非常清楚自己想要实现的目标。我还记得小时候我和家人去法国南部度假时参观过的松树林。[size=1.13]我想起了一些针叶和元素非常密集的东西，也非常干燥，由于厚厚的覆盖，地面几乎难以察觉。接下来，我的目标非常明确：仅使用 Substance 3D Designer 完全按程序重现它。[size=1.13]我当然可以使用 MegaScan 图集，这将大大加速和简化该过程，但我想建立一个小型生成器库，看看仅使用一个程序可以走多远。[size=1.13]

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参考
[size=1.13]我首先通过在 Google 图片上进行快速搜索来收集参考资料。对我来说最重要和最有用的方面是找到我想要包含在纹理中的每个元素的特写参考（针、松果、枯枝等）。[size=1.13]我还使用了更一般的参考资料来理解不同元素在落地后如何相互作用。在这个阶段，最好已经了解如何进行、从哪里开始、您需要的不同生成器、不同的层及其顺序。[size=1.13]定义要表示的表面的大小也非常重要。就我而言，我决定表示一个 4 米的表面，因为我想创建一个可以实际在生产中使用的游戏就绪纹理。换句话说，相对较大的纹理可以在大表面上使用并且易于重复。

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[size=1.13]该纹理完全依赖于生成器的使用。我必须创建一定数量的它们，但我也重复使用了之前为其他纹理制作的一些它们，例如几个月前制作的草材质。[size=1.13]制作一个生成器并不是一件很难的事情（当然，这取决于它的复杂性），但考虑到我必须制作的数量很大，我只关注主要的。
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针发生器
[size=1.13]首先，我拿了一个球体并将其修改为细长的尖头形状，类似于针。然后，我使用 2D 变换来重新缩放和重新定位我的脊柱，使其底部位于空间的精确中心。此步骤将允许我自动创建多个针的变体，确保它们始终通过底座连接。

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[size=1.13]请注意，我使用简单的混合仅通过修改裁剪区域参数来裁剪针的底部部分。[size=1.13]我在观看 Jonathan Benainous 的GDC 2023 演讲《The Last of Us Part 1》的材质艺术时发现了这项技术。

[size=1.13]https://www.youtube.com/watch?v=DEuYcOWNV2k[size=1.13]此参数非常有用，有助于保存用于手动创建蒙版的节点。然后，我通过使用扭曲和柏林噪声创建了针的几种扭曲变体，并小心地遮盖针的底部，使其不受扭曲影响并保持在中心。[size=1.13]当使用噪点、渐变、均匀颜色或任何其他贴图时，请始终询问自己是否需要它们与其他贴图具有相同的分辨率。在很多情况下，答案是否定的。[size=1.13]均匀颜色可以减少到 1x1px，渐变可以限制为 1px 宽、几个像素长的细带，Perlin 或高斯噪声（已经是非常软的噪声）也可以减少几个分辨率，而不会看到任何质量差异。[size=1.13]同样，当您想要模糊纹理时，首先要考虑降低其分辨率。这会自然地模糊它，并且您将节省一个节点和一些计算时间。

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[size=1.13]创建变体后，我将它们输入到 Splatter Circular 中。这就是为什么将针根置于中心很重要的原因。这确保了每个实例的位置和旋转点对于所有实例来说都是相同的，并且它们的所有底座都在一个点上重叠。为此，还必须将 Splatter Circular 的 Position 选项卡中的 Radius 减小到 0。

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[size=1.13]接下来，我创建了一个 ID Map，这样我以后就可以独立控制每根针（允许我给它们不同的颜色和正常方向）。为此，我复制了飞溅圆形，仅更改亮度随机以获得灰度蒙版。我使用Vincent Gault 的 Fine Edge Detect转换了这张地图。（它产生比基本边缘检测更精细和更精确的边缘）。

[size=1.13]https://www.youtube.com/watch?v=JKEld44Dj6k

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[size=1.13]然后我将其发送到洪水填充和洪水填充到随机颜色。最后，我通过使用距离节点从边缘检测中删除边缘（通过将最大距离设置为最大值并将源/距离组合为仅源）。

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[size=1.13]最后，我通过使用漩涡和方向扭曲为针提供了扭曲效果，并公开了一些有用的参数。

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[size=1.13]这个 Needles 生成器已完成，但实际上不会在最终图中使用，所有元素将在最终图中发生散射和分层。事实上，我正在使用它作为创建其他生成器的基础。[size=1.13]

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针栈
[size=1.13]我决定在最终图表中创建一堆针，而不是直接使用针生成器。原因是我将使用 Shape Splatter 节点来分散我的元素，与 Tile Sampler 不同，它的限制比例为 5。这意味着您根本无法超过该值。由于我想用厚厚的针层覆盖整个纹理，因此我需要大量分散的实例。[size=1.13]由于实例越多，它们就越小，我就会被 5 的规模限制所阻碍。

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[size=1.13]为此，我简单地创建了一个 Shape Splatter，在其中输入了 Needle 生成器的一些变体。通过使用像圆盘这样的原始形状，我能够隐藏纹理边缘的针并创建我正在寻找的堆栈效果。[size=1.13]然后，我使用两个形状泼溅混合颜色来重新创建我的法线贴图和 ID/矢量贴图。

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针分支发生器
[size=1.13]为了创建这个生成器，我还重复使用了上面制作的针生成器，我使用三个非常相似的具有不同随机种子值的形状飞溅来分散它。我只使用了形状飞溅的很少的参数。事实上，您所要做的就是将针分散在垂直线上。

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完成后，我使用 Shape Splatter Blends 重建了之前创建的其他贴图（法线贴图、ID/矢量贴图），并通过扭曲和调整级别为其提供了最终外观。在继续讨论下一个生成器之前，我公开了一些对于创建变化有用的参数。

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第二针分支生成器
[size=1.13]该生成器重用了上面创建的 Needles Branch Generator。为了做到这一点，我简单地创建了一些分支变体并手动放置它们（这可能是该纹理中程序最少的部分）。我创建了 3 个不同的分支，并将它们连接到 Switch Material 节点，这样我就可以选择要使用的分支。

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幼冷杉球果发生器
[size=1.13]对于这个生成器，我首先使用原始形状创建圆锥形状。冷杉锥鳞片是使用 Polygon 2 和 Shape Extrude 获得的，我使用 Tile Sampler 将其分散。然后我将它与形状混合。使用漩涡灰度来弯曲它，最后我添加了一些小细节。

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冷杉球果发生器
[size=1.13]冷杉球果的创建与前一个非常相似，只是我使用两个平铺采样器来分散鳞片。一个用于圆锥体的中心，一个用于圆锥体的边界。对于他们每个人，我都创建了两种不同的音阶。一个用于左侧并向左倾斜，另一个用于右侧并向右倾斜。然后，我使用遮罩来控制我想要的每个变化的位置。我还使用比例贴图来控制它们的大小，并在圆锥体的内部具有较大的比例，在外部具有较小的比例。这为圆锥体提供了凹凸不平的 3D 效果。

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枯枝生成器
[size=1.13]对于死树枝，我首先使用“渐变线性 2”创建了一个圆柱体。然后，使用“方向扭曲”和基于“方向噪声 4”的噪声，我磨损了圆柱体的末端，以创建碎木头的外观。在这个阶段，树枝仍然是完全笔直的，所以为了解决这个问题，我使用定向扭曲和水晶 1 来扭曲它。

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现在我已经有了主分支，是时候添加小分支了。为此，如上所示，我首先重新缩放分支，使其枢轴点位于其底部。这将确保它们的基地在旋转期间不会移动并保持与主分支合并。然后，我创建了一系列 3 个 Tile Samplers。前 2 个将左右两侧旋转散布小枝。我使用具有大量实例的第三个，这允许我向分支添加微观细节和全局粗糙层。

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由于这些分支代表纹理的重要部分，因此我决定公开某些参数以确保我可以轻松生成非常不同的分支实例。其中，最重要的是大小、扭曲强度以及小枝的数量和大小。

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土壤
[size=1.13]我不会在实地花时间，因为这完全不重要。我对它的详细描述超出了我应有的范围，以为它会在某些地方可见。但当我建立纹理时，结果发现它根本不可见。即使它不重要，它对于创建一个宏观体积仍然很有用，该体积将模拟所有元素将分散在其上的不平坦地面。请记住，只需要非常宏观且模糊的噪声，仅代表较大的体积。Perlin 噪声或模糊的 Cloud 2 都可以很好地实现这一目的。[size=1.13]

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分散
[size=1.13]现在我已经拥有了所有的发电机和基础土壤，是时候真正开始工作并将所有内容分层在一起了。该过程的这一部分实际上相当快，因为一旦创建了第一个分散设置，就可以简单地为其他生成器复制和调整它。为了执行此任务，我决定仅依赖使用“形状泼溅”和“形状泼溅混合”（颜色和灰度），因为它提供了一种非破坏性方法，并且对于同时构建高度图、法线贴图、和基色贴图。因此，我首先设置我的形状泼溅，将我的生成器实例连接到它以及在背景输入上方创建的地面。对于第一个Shape Scatter，不需要太担心参数；这里的想法只是用均匀的松针层覆盖地面。为此，我确实修改了一些参数，例如X和Y数量、比例、随机比例、随机位置、随机旋转、高度比例、符合背景和平滑符合背景。然后，我通过将 Shape Splatter 的 Splatter Data 1 输出转换为灰度（R 为 1，G 和 B 为 0）来创建代表针散射的黑白遮罩。该蒙版将用于混合基色和法线贴图。另外，请注意“形状泼溅”和“形状泼溅混合”（彩色和灰度）输出是 32 位，这有时会产生问题。在这种情况下，您可以通过将格式更改为 8 或 16 位来简单地修复它。然后，我创建“形状泼溅混合颜色”和“灰度”，以生成在生成器中创建的其他贴图：法线贴图、ID/矢量贴图、蒙版以及其他（如果需要）。这样，我可以在生成高度图的同时生成法线贴图和基色。
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法线贴图
[size=1.13]对于法线贴图，我首先使用“形状泼溅混合颜色”重新创建矢量贴图和法线贴图（不要忘记在“形状泼溅混合”选项中选中“是法线贴图”）。创建后，我将它们与普通组合混合在一起，并在必要时修改强度。然后，我将它们组合成直接从形状泼溅结果派生的新法线贴图。[size=1.13]这种创建法线贴图的方法使我能够为元素的每个实例获得不同的法线方向，并且具有以不同方式重定向光反射的效果，使得针看起来铺在地面上并在连续的致密层中交织在一起。此技术避免了直接转换为法线贴图的高度图的平面外观。[size=1.13]这种技术对于表示草、苔藓和许多其他植被元素也非常有效。

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基本颜色
[size=1.13]由于大多数元素都非常小，并且已经创建了非常繁忙和嘈杂的法线贴图，因此没有必要，而且在我看来，甚至不建议添加太多细节，尤其是 BaseColor 中的微观细节。[size=1.13]这个过程中最重要的是赋予它们独特的颜色，以创造多样性和轻微的颜色变化。每个元素的确切方法可能略有不同，但在大多数情况下，它依赖于相同的步骤。无论如何，我首先将矢量贴图转换为灰度，以便我可以在渐变贴图中使用它。渐变编辑器中的“拾取渐变”选项允许您检索用鼠标所做的选择的值。最重要的是，即使在 Substance 3D Designer 窗口之外也可以进行选择！

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然后我添加了相当精细的有机噪点，也与贴图渐变一起使用，这次是为了添加微观细节。根据具体情况，我还可以添加更多细节，例如基于 AO 和曲率。然后，我使用上面制作的黑白蒙版将其混合到地面 BaseColor 或之前混合的元素中。

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创建第一层后，我通过复制图表的整个部分并将其重新连接到前一个层，对我希望分散的所有元素重复此过程。唯一的区别是使用随机蒙版来遮盖纹理的某些区域。该贴图是一个黑白遮罩，源自高度图或简单的噪声，例如云、水分或其他噪声。我还创建了一个法线贴图，用作来自相同类型噪声的矢量贴图，但这次按比例缩小以删除它可能包含的任何微观细节。该法线贴图一旦连接到矢量贴图输入，就允许我以更加有机和现实的方式修改元素的位置。随机位置以相同的强度以随机方向移动实例。这意味着您最终得到的东西不再是基于网格的，而且在宏观尺度上也不是很有机。整个纹理具有相同的密度级别，而使用矢量贴图会根据矢量贴图为每个实例提供不同的强度值，从而导致某些区域非常密集，而其他区域同时几乎是空的。通过将其与蒙版相结合，结果变得非常有机并且视觉上更加有趣。

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一旦我的所有元素都被分散，我通过添加一点环境光遮挡来最终确定我的基色，特别是为了伪造针层的深度和厚度。我还使用水平仪和 HSL 调整颜色、亮度和对比度，并通过锐化整个结果来完成。

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至于法线贴图，我通过将法线贴图与模糊版本的高度贴图混合来添加更多体积，以仅保留宏观细节。

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小想法
[size=1.13]快速总结一下，对于此纹理，有超过 16 个不同的元素散射阶段。好多啊！当然，这对性能有巨大影响，因此当您想要创建具有大量元素的这种类型的纹理时，请非常小心它可能产生的潜在影响，并始终记住，每个步骤都会添加一个大量的计算时间。就我而言，我显然可以进一步减少和优化某些步骤，或者选择减少纹理中存在的元素的丰富度（即更少的形状飞溅和要计算的生成器），但如上所述，我的目标是建立一个小的生成器库并创建具有多种元素的纹理，以尽可能接近现实。

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在 Substance Designer 中工作时的一个小建议 - 尝试尽可能多地对图表进行排序，尤其是当它变得像这样巨大时。这将使您能够更清楚地看到事物并更轻松地修改或定位零件。
[size=1.13]就我个人而言，几年前我发现了令人惊叹的Ben Wilson 的 BWTools 2.0 。这个小插件包含多个选项，包括重新组织图表以及自动创建图钉和框架。最重要的是，它是免费的！老实说，它已经成为我日常生活的一部分，没有它我就无法生活。我强烈推荐它！

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https://www.artstation.com/

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https://www.artstation.com/marketplace/p/ewNd/bwtools-2-0-substance-designer-plugin?utm_source=artstation&utm_medium=referral&utm_campaign=homepage&utm_term=marketplace
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渲染图
[size=1.13]我使用 Marmoset Toolbag 4 进行渲染，因为它几乎是一个即插即用的软件，并且提供了非常好的渲染质量。

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相机
[size=1.13]我使用了 2:1 的比例，它比 16:9 的比例更拉长、更具电影感。我还将 FOV 降低到 30 左右以使视角平坦。至于后期效果。我只是将色调映射更改为 Hejl。其余的将在 Photoshop 中完成。[size=1.13]

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场景
[size=1.13]我首先创建一个边长约十米的平面，通过创建小的随机凹凸使其稍微不均匀。除了纹理的位移之外，具有轻微的浮雕将有助于创建更多的阴影并使渲染更可信。进入狨猴后，我增加了细分级别以确保良好的位移保真度。我还想建议树木的存在以获得更相关的背景，以及创造规模感的角色。还有什么比雄鹿更适合沉浸在森林中呢？为此，我从 Sketchfab.com 下载了一些免费的 3D 资源。雄鹿被放置在靠近力线的位置，大约在图像下方的 1/3 处。我花了相当多的时间来放置树木，将它们转向各个方向，试图找到最有趣的位置。我发现这个阶段非常重要，因为它可以将纹理锚定在更可信的环境中，在边缘创建自然的框架以增强图像的可读性，并可视化材质在阴影和高光中的外观。最终，它有助于创建更具吸引力和动态的图像构图。

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灯光 [size=1.13]
[size=1.13]我花了一点时间寻找适合我的 HDRI，开始了照明阶段。我最终从 polyhaven.com 下载了一个。然后我创建了一个定向光，我对其进行了定向，以便光线来自图像的左上角。[size=1.13]光源背对相机而不是朝同一方向有助于捕捉更多阴影，并且 AO 可以增加图像的深度，并使粗糙度更容易可视化。为了强调后者，我添加了一个聚光灯，其方向与定向光相同，但角度稍低。

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[size=1.13]完成后，我将渲染导入 Photoshop 中进行最后一步。我首先调整层次、对比度和颜色。然后我创建了一个小插图来进一步框住边缘。[size=1.13]最后我在雄鹿上创建了草图效果。为此，我做了 2 个渲染。一种有雄鹿，一种没有。然后在 Photoshop 中，我使用第二次渲染遮罩了雄鹿，以便只保留它们的阴影。然后我重复使用相同的蒙版来让草图噪点出现。最后一步结束了我的森林地面材料。

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结尾[size=1.13]感谢您的阅读！我希望您发现此细分很有用。[size=1.13]

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END

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