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Unity ArtEngine 是一款强大的3D内容创建工具，能够借助AI辅助功能创建逼真的数字艺术内容。ArtEngine免去了材质创作工作中冗繁、琐碎的部分（如将照片转换为基于物理渲染的材质、分辨率增强、去模糊、接缝消除、平整和配色等），帮助艺术家聚焦于创作工作流程中能带来附加值的部分。
今天进行一个很有意思的尝试，使用Unity ArtEngine将用手机拍摄的照片最终输出为一个PBR的材质表现。先上树皮的最终效果图：
制作的树皮材质那么接下来我们就一起制作这个有趣的材质。照片转化为PBR材质的大致可以分为两个步骤： - 规范的拍摄需要转换为材质的照片；
- 使用ArtEngine相关功能节点进行制作。
拍摄篇如果在户外直接采集并拍摄的话，为了避免过多的光线和阴影对制作材质时的影响，最好选择阴天。但今天我们是在室外采集所需的树皮和苔藓实物，在室内进行拍摄。 对于采集实物的时候要特别注意：表面要避免反射、透明以及潮湿。因为这样容易产生高反光，使拍摄的照片产生亮点。再者就是注意拍摄物体尽量平坦。如以下两张树皮，建议选用第一张中的树皮进行拍摄。
然后将我们采集到的一部分小树皮，进行简单的清洁处理，带回工作室。此刻在工作室我已经准备好了一个可以固定手机的支架，调整合适的位置，镜头大致距离树皮30~50cm，为了避免手按拍摄键产生晃动影响照片质量，我用了蓝牙连接器按钮来拍摄。 我们需要一张带有刻度的圆盘背板，这里我在百度上找了一张带有刻度的图片打印出来来充当。 使房间变暗，接下来比较重要的一步是打光，我使用单个便携式漫射光源（通俗点就是LED灯），按照顺时针或者逆时针方向，将光源依次移到材料周围的4等分罗盘刻度点上拍照。此过程中，相机必须保持在固定位置，且不能移动，仅光源移动。当然按照8等分点拍八张以便软件更准确得根据阴影位置的变化来计算高度。 拍摄时光源的位置Ok，到这里的话，关于如何规范的拍摄照片已经告一段落。接下来就是使用ArtEngine相关功能节点进行制作。 制作篇在这里我已经默认大家拍出了规范的照片。（当然如果你还是不小心拍出局部高光的照片也没有关系，我会在后续文章中来讲解如何使用ArtEngine去Delight。） 关于ArtEngine的简单使用我会在接下来的制作过程中进行简要说明，但还是希望大家可以去Unity官网或者官方B站上再熟悉下（B站ID：Unity官方）。 首先对我们拍摄的照片进行裁剪，这一步可以在ArtEngine中进行操作，当然你也可以在其他软件上进行裁剪。 ArtEngine Crop裁剪节点接下俩我们把裁剪过的4张照片直接拖入到ArtEngine Asset窗口中，在节点编辑窗口创建Multi-Angle to Texure节点。从下图的参数中可以看到，照片必须按照拍摄时光源的顺序，也就是顺时针或者逆时针的有序地与Multi-Angle to Texure输入点相连。 最终Multi-Angle to Texure 节点会输出Normal与Albedo两张贴图。接下来我们研究下合成材质节点Compose Material，但我们需要为 Compose Material 节点分配正确的PBR映射类型，ArtEngine Compose Material 节点默认需要提供Albedo、Normal、Height、Roughness、Metalness、 AO 这六种贴图。也可以通过参数Input Connections来修改需要输入的贴图数量。 接下来就按部就班进行分配，首先Multi-Angle to Texure 节点会输出Normal与Albedo贴图，我们直接连接到Compose Material节点相对应的输入参数上。 关于材质的粗糙度贴图，Roughness定义了材质的微表面（粗糙）状况。这里值得注意的是，ArtEngine Compose Material 节点要求输入的贴图是粗糙度贴图（roughness map），而不是光滑度贴图（gloss map）。这两种类型其实几乎没有区别，顶多就是粗糙度贴图是一张反色的图，例如，暗色表示光滑表面，亮色表示粗糙表面。 在上面的理论基础之上，我们来进行粗糙度贴图的制作。先创建Grayscale节点，将Albedo 贴图转换为灰度图，然后创建直方图扫描节点这个节点。其实跟Substance 中的节点是类似的，通过调参来重新调整灰度图的对比度和亮度。 正如上面说提到的，我们需要进行一次反转，转化成粗糙度贴图。 接着我们要生成高度贴图了，ArtEngine提供了Height Generation 节点，允许直接从法线贴图生成高度贴图。继续添加AO Generation 节点，由高度贴图生成AO贴图。 OK，我们按照类型连接好后，就已经成功了80%了。 双击Compose Material，可以看到我们目前输出的材质效果图，会发现材质的接缝问题很严重。 这个怎么处理呢？我们可以使用 ArtEngine提供的Seam Removal 节点 智能的去除接缝，这无疑避免了美术手动去接缝的麻烦。 以上的具体节点连接步骤如下所示。 除此之外，还有一个节点必须介绍，那就是Mutation突变节点。这对创作材质变体绝对非常有用。只要修改节点的参数就可以获得不同的效果。试想下这会是一个多么美妙的体验。 另外，ArtEngine还包括提高分辨率、去模糊、展平、色彩匹配等功能。讲到这里，我们创作材质的过程就已经完成啦，接下来用Export to Unity节点将我们制作完成的材质导入到Unity中，就可以进行使用了。 接下来，我们学习一下将树皮与苔藓混合后的材质制作过程。 其实这一步跟树皮材质制作的步骤是类似的，首先我们也是需要采集苔藓和规范的拍摄照片，这一步我就不带大家手把手拍摄了，上面我已经写的很清楚了。 我们就直接开始来说如何在ArtEngine中制作的苔藓的材质吧。 首先，将拍摄好的苔藓材质导入到Assets资源窗口与节点编辑窗口，创建Multi-Angle to Texture节点，按照拍照时候的打光顺序的顺时针将照片与节点的四个Input连接。 创建Height Generation节点与Multi-Angle to Texture的Normal Output连接生成高度贴图，为了增加更多的细节在里面，我用了一个普遍的方法，大家可以记住这个方法，就是将Albedo贴图转化为灰度图，然后再增加对比度与法线贴图融合得到一个多细节的高度贴图。具体步骤如下： 创建Grayscale节点与Multi-Angleto Texture的Albedo Output相连接；创建Levels节点与Grayscale节点相连接。然后将生成的高度贴图与Albedo转化后的贴图进行融合。然后再创建Levels节点提高融合后的对比度。 从左到右依次是直接生成的高度贴图、融合后的高度贴图与提高对比度后的贴图；可以明显看出来细节在逐渐的提高。 接着创建Ambient Occlusion Generation 与 Levels节点相连接，由高度贴图生成AO贴图。 创建Compose Material 节点将生成的高度贴图、Albedo贴图、法线贴图、AO贴图一一相连接，这里的Metalness 是0，所以我们需要创建一个 solid color节点，将RGB值调节为0，与Metalness连接。 接着创建Mutation节点与生成的材质相连接，由此可以得到更多不同效果的苔藓材质。 这里我们发现得到材质中有许多白色的区域，为了去掉这些地方并智能的添入苔藓信息，这里我们需要创建Mask Paint节点，用BRUSH刷掉这些区域。如下所示： 经过计算后得到如下图所示的效果： 然后在这里加入Blend (Material By Height)将上次所得树皮与这次的苔藓材质通过高度进行融合。 FYI，具体参数调节如上图所示。 我们的树皮材质已经创作完毕，如果大家对ArtEngine感兴趣，欢迎参加后天（12月16日）在B站的课程直播，我为大家详细介绍这款好用的插件。
发布于 12-14
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