Substance 3D Designer 制作森林地面材质流程分享（P1）

今天渲染农场小编给大家带来的分享是CG艺术家乔纳斯·阿梅利尼的《林地》作品的幕后制作花絮。

介绍

大家好！我是乔纳斯·阿梅利尼，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。

灵感

多年来我参与制作了各种项目，对创建生物群落和地形纹理是有一份热情在的。此前，我有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。

我想起那是一些针叶元素，非常密集也非常干燥，由于厚厚的覆盖在地面，几乎难以察觉。接下来，我的目标非常明确：仅使用 Substance 3D Designer 完全按程序化去重现它。

虽然也可以使用 MegaScan 图集来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做到什么地步。

参考

我在网上搜索来收集参考图片，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）。

我还使用了其他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，最好已经了解如何继续、从哪里开始、您需要的不同生成器、不同的层及其顺序。

明确要创建的地面大小也非常重要。就我而言，我打算创建一个 4 米的地面。

生成器

该纹理完全依赖于生成器的使用。我需要创建一定数量，同时也重复使用之前为其他纹理制作的一些材质，例如几个月前制作的草材质。

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），但考虑到我要制作的数量很大，所以我只关注主要的部分。

针尖生成器

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。

此步骤中，我自动创建多个针的变体，确保它们始终通过底座连接。

需要注意，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。

这是我在观看 Jonathan Benainous 的GDC 2023 演讲《The Last of Us Part 1》的材质艺术时学到的技巧。

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。

当使用噪点、渐变、均匀颜色或其他贴图时，要搞清楚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。

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。

同样，当想要模糊纹理时，首先要考虑降低其分辨率。这会自然地模糊它，并且将节省一个节点和一些计算时间。

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。

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map。

（它产生比基本边缘检测更精细和更精确的边缘）。

然后我将其发送到洪水填充并将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）。

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。

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，我只是使用它作为创建其他生成器的基础。

针栈

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。

这意味着我根本无法超过该值。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。

由于实例越多，它们就越小，我就会被 5 的规模限制所阻碍。

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。

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。

针分支生成器

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，我所要做的就是将针分散在垂直线上。

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，我给大家公开一些对于创建变化有用的参数。

第二针分支生成器

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。

幼冷杉球果生成器

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。

冷杉球果生成器

冷杉球果的创建与前一个步骤非常相似，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。

枯枝生成器

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。

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，这让我可以向分支添加微观细节和全局粗糙层。

这些分支代表纹理的重要部分，此处我公开某些参数，有助于确保我可以轻松生成不同的分支实例。

其中，最重要的是大小、扭曲强度以及小枝的数量和大小。

因为篇幅原因，我的第一部分先分享这些，大家感兴趣想看完整版的话请持续关注我的第二部分内容！