【转载】Unity中的程序化随机纹理制作功能

你是否尝试过使用可平铺纹理覆盖大型表面，或者为网格添加精致细节？那么你一定发现使用较大平铺值会生成明显重复图案的问题。Unity Labs开发了一种新的纹理制作技术，它会避免此类问题的发生，这种技术称为程序化随机纹理制作（Procedural Stochastic Texturing）。





可平铺纹理是为3D场景添加细节的实用工具，但是使用可平铺纹理和细节贴图，为大型区域制作纹理或实现高度精细的表面时，平铺图案会重复明显而不自然。

通常减少重复图案要使用较大的纹理，或使用额外对象来隐藏明显的重复图案。本文中，我们会提供一个插件解决该问题，给纹理提供随机的外表效果，例如：生锈、长苔或损耗等效果。

下载插件：

https://github.com/UnityLabs/procedural-stochastic-texturing

如下图所示，左图是具有规则纹理的生锈金属材质，右图是使用新技术实现的效果，可以对比出右侧的效果更为自然而真实。

只要提供输入纹理，该插件就会程序化生成符合与输入外观匹配的无限纹理。

我们通过利用最先进的纹理混合函数来实现这种功能。该函数会处理输入纹理的修改版本，每个片段只需要三个纹理样本，并通过获取小型查找表来完成。

由于该插件避免了平铺，它可以使用较小纹理和较高等级的细节覆盖大型表面，而且不会出现任何重复的瑕疵。

使用StandardStochastic着色器

该插件提供了标准着色器的变体，它包含在Unity资源包中。当导入该资源包后，为材质选择StandardStochastic着色器。

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StandardStochastic着色器的界面和标准着色器界面一样，在顶部添加了二个新控件，对应着二个必需的设置步骤：                                       

• Stochastic Inputs（随机输入）菜单允许你指定对哪个输入纹理使用我们的技术，你可以设为任何对象或者具体纹理，例如：反照率贴图和法线贴图。
• Apply按钮会为所选随机输入预先计算数据，更新材质，然后完成过程。对于每个输入纹理，该步骤都会在相同文件夹生成二个中间纹理。
  

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补充说明

因为发现已有中间纹理时，插件会加载这些中间纹理并跳过生成过程，所以对原始纹理做修改时，需要在按下Apply按钮前删除已有的中间纹理，从而使它们重新生成。

当切换Standard着色器和StandardStochastic着色器时，参数会随着切换而传递。StandardStochastic（Specular镜面设置）着色器也为使用Specular工作流程的材质而提供。

下面的展示了使用小型（2562）输入纹理处理不同材质的原型制作效果。

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带有反照率、法线和遮蔽纹理的木材细节贴图

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带有反照率、法线、遮蔽和高度纹理的石块材质

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带有反照率、法线、金属度/光滑度纹理的铁块材质

限制

该技术仅兼容可平铺的随机纹理和几乎随机的纹理，例如：从远处观察时类似随机噪声的纹理，它们通常是没有精确几何形状的自然外观材质。

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参考信息

你是否对插件的工作原理感兴趣？请查看阅读最近发表的二个相关研究论文，它们是创作这个插件的构建基础。

• 由Eric Heitz和Fabrice Neyret发表于HPG 2018大会的论文《High-Performance By-Example Noise using a Histogram-Preserving Blending Operator》https://eheitzresearch.wordpress.com/722-2/
• 由Thomas Deliot和Eric Heitz发表于GPU Zen 2在技术文章《Procedural Stochastic Textures by Tiling and Blending》https://eheitzresearch.wordpress.com/738-2/
  

反馈

本文中的插件是一个研究原型，它并未进入稳定的开发阶段，暂时无法保证此后对它进行长期维护或支持，但是你可以在Unity官方论坛进行讨论和提供反馈，以便我们确定后续的开发计划。

谢谢楼主分享~~~~~~~！！！！