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  | 2020-04-02 14:28:07

  
  

  如何將 Substance Designer 和 Substance Painter 結(jié)合到建筑表現(xiàn)里，做出照片級的材質(zhì)呢？或許來自 Pixel Wave 工作室的 Kyle Jones 能給大家?guī)泶鸢浮?br/>

  
  

  

  
  

  背景介紹

  
  

  作為一名3D藝術(shù)家，我總是有一些乘手的工具，讓我在不需要消耗更多的精力和時間就能將作品質(zhì)量不斷提升的辦法。和其他同行們一樣，使用PBR貼圖的做法已經(jīng)是我工作的常態(tài)了，這種貼圖確實可以提高作品的逼真度。

  
  

  那么我要如何平衡速度和逼真這兩個點呢? 答案就是Substance Source和Substance Painter。

  
  

  藝術(shù)創(chuàng)作需要將更多的精力集中到創(chuàng)意上，而不是花在各種復(fù)雜軟件工具的操作和學(xué)習(xí)上。有著直觀的界面，大量實用的工具來控制紋理的細(xì)節(jié)表現(xiàn)，Substance Painter和其自帶的素材庫，讓我與工作結(jié)合很好的配合起來。我斷定這個工具的開發(fā)者一定也是個創(chuàng)意工作者，使用很方便，一學(xué)就會，下面通過一個地中海室內(nèi)表現(xiàn)項目來介紹一下我的基本操作流程。

  
  

  關(guān)于Substance流程

  
  

  我喜歡先從檢索Substance的素材庫開始，這里有著海量優(yōu)質(zhì)素材可供選擇，全是掃描的PBR材質(zhì)。這個素材庫好處在于，可不斷添加新的木紋，布料，瓷磚，墻體等各類紋理，有些紋理本身還帶有不同效果的預(yù)設(shè)參數(shù)，讓你方便做出各種你要的感覺來。

  
  

  
  

  進(jìn)入這個素材庫的辦法很簡單，大概有三種，主要是通過官網(wǎng)鏈接或者插件提供入口，插件本身可提供直接在max里進(jìn)行檢索、下載、賦予和編輯這些素材的功能，還可以切換紋理的精度，保存自己的參數(shù)設(shè)置以便將來反復(fù)調(diào)用。

  
  

  
  

  假如你要對紋理做些自己特有的調(diào)整，那需要用到Substance Painter。比如，我比較喜歡對紋理圖片做點小的調(diào)整，對近處的紋理添加些細(xì)節(jié)元素。

  
  

  
  

  第一步，檢索素材庫，尋找基本材質(zhì)。接著添加細(xì)節(jié)，比如畫上咖啡杯在桌面留下的一圈杯痕，家具邊緣的磨損，布料表面的褶皺，玻璃杯或金屬表面上遺留下來的指紋等。以往我總感覺電腦畫出來的東西太過于完美干凈，而缺少自然與真實感。在Painter里，可以自由快速地添加各種磨損和風(fēng)化效果，來打破這種不自然的完美，使其更加接近真實世界的樣子，也正是這些不完美的細(xì)節(jié)，讓你的材質(zhì)看起來更加逼真。

  
  

  
  

  地中海室內(nèi)表現(xiàn)項目

  
  

  
  

  下面用這個實例從建模、紋理到渲染的流程來介紹使用方法。這個項目源于一次希臘的旅行，我非常喜歡那里色彩鮮明的建筑，于是決定在我的設(shè)計里加入這些石膏墻體，風(fēng)化木紋，生銹鐵藝等元素。 而且我所在的行業(yè)環(huán)境里到處是爛大街的北歐風(fēng)，我認(rèn)為，這種來自另一個國度的風(fēng)格能抓住人們的眼球。

  
  

  1 參考

  
  

  我做設(shè)計都是從參考圖開始，因為我發(fā)現(xiàn)我的腦子對于一些細(xì)節(jié)的記憶實在是弱爆了，從收集圖片中，我能不斷回憶起不少細(xì)節(jié)處理的手法。這些細(xì)節(jié)刻畫可以讓我的渲染作品更加逼真自然。

  
  

  

  
  

  2 建模

  
  

  一般來說，建模是從最簡單的立方體作為空間的大致比例開始著手的，單位一定符合現(xiàn)實比例，因為像V-Ray這種渲染引擎都是基于真實世界比例來開發(fā)的，也就是說，你假如做了一個給螞蟻的房子，那光的計算肯定會很奇怪，網(wǎng)上可以輕松的搜到各類空間的比例，家具的尺寸等信息。

  
  

  

  
  

  另外，在空間里放入一個三維的人物模型可以幫助感覺空間的大小。于是，我完成了門窗，墻體，梁，和各種大型的元素來幫助完善這個空間。地面用到了地板生成插件加Multi-Texture的經(jīng)典組合。

  
  

  
  

  
  

  接下來，我建模了幾樣大的家具，比如吊燈，邊桌，窗框，門套等，其他飾品我就用Evermotion 和CGAxis下載的模型來填充滿整個場景。這樣快速的讓整個畫面活起來，但需要注意模型風(fēng)格的搭配問題。有些模的UV做的很到位，當(dāng)輸入到Substance Painter里后很容易處理。

  
  

  

  
  

  3 紋理

  
  

  從這里開始有點意思了:我先是繪制所有的布料紋理，有靠枕，沙發(fā)，毯子。這些都比較容易處理，這種材質(zhì)使用自帶材質(zhì)庫足矣，那里有一堆細(xì)節(jié)精美的布料素材，你只要看中了拖到模型上就可以了。如果你用的是18或19版的，你可以在max的視圖里直接通過Allegorthimic的插件調(diào)用這些素材。

  
  

  

  
  

  因為沙發(fā)模型 已經(jīng)自帶了UV，所以這一環(huán)節(jié)只要幾分鐘就搞定了，這一步里最難的就是在幾百中布料里選出一種最適合的。很多布料都帶有不同的色號供選擇，這樣可以很自由的匹配你要的色彩搭配。

  
  

  

  

  
  

  下一步我要做的就是木紋，簡單搜索就找到超過100個的木紋，我選了一個山毛櫸的紋理，不過看起來稍微太過于干凈，不太適合我要的做舊感覺，所以，我得自己來添加一些磨損的痕跡。

  
  

  在Substance Painter里，我先把這個素材拖到我的物體模型上，然后開始畫各種刮擦的細(xì)節(jié)表現(xiàn)，所有的刻畫用了兩個層來表達(dá)，只要能讓材質(zhì)看起來不那么干凈即可。

  

  

  
  

  下一步就是把這個材質(zhì)賦予到其他不同的物體上去，但看起來要讓人覺得每個物體都用了不一樣的紋理，而不是同一個紋理的反復(fù)使用。

  
  

  
  

  雖然Substance Painter可以做無縫貼圖，但我卻對這種貼圖不那么感冒，這個工具最大的特色就是能讓每個使用同一紋理的物體看起來都有著各自的質(zhì)感，讓場景層次效果更加豐富。

  
  

  
  

  我的做法是:先把這個紋理存為一個smart material(譯者:我覺得應(yīng)該和PS里的smart object是一個原理的東西)，把所有的層都群組到一起去，然后右鍵點擊，在彈出菜單里選擇 “Create Smart Material”。

  
  

  
  

  這步做完之后，你就可以打開另一個物體模型，拖拽這個材質(zhì)到其他物體上去了。一開始，它會看起來效果和之前那個差不多，但你可以繼續(xù)做各種微調(diào)來做出一些變化。這種Smart Materials的做法很實用，可以方便的讓場景里的每一根橫梁和窗框都看起來紋理不同，避免呆板的感覺。

  
  

  

  
  

  最后場景里還有個大面積的材質(zhì)，就是那些石膏墻體，同樣的，我先在素材庫里檢索基本材質(zhì)，發(fā)現(xiàn)一個叫Spanish Plaster(西班牙石膏)的材質(zhì)不錯，當(dāng)然，肯定是要做些調(diào)整的然后我又找來一個叫Raw Light Brown Sandstone的紋理疊加在上面來添加一些肌理效果，讓它看起來不那么平滑，然而我還是覺得做舊的感覺不夠足，于是我繼續(xù)疊加效果，添加臟舊的紋理來刻畫細(xì)節(jié)。或許其他人看了會說這墻太臟了，但恰恰是這些元素讓我們的渲染作品看起來更加接近現(xiàn)實世界。

  
  

  
  

  最后，我還需要一些小的裂痕，于是，我又添加一個新層，但降低它的強(qiáng)度。種種效果的添加都是為了讓墻體看起來不那么完美那么假，用Substance Painter來做這個工具是再好不過的了。

  

  
  

  4 燈光

  
  

  回到V-Ray里做燈光，日景一般就是一個半球燈＋HDRI的組合，再加一個VRay太陽，并在窗口出補(bǔ)光。

  
  

  假如你用的是V-Ray 4.0，你可以用新開發(fā)的Adaptive Dome Light，那個連窗口的天光面燈補(bǔ)光都不需要。

  
  

  我還發(fā)現(xiàn)了一個很好用的腳本，叫“Find and Bind.” (找到并綁定)，這個腳本可以自動將場景里的VRay太陽和HDRI的太陽位置對位起來，這樣你可以隨意旋轉(zhuǎn)你的半球燈了，VRay太陽會自動跟隨。

  
  

  

  
  

  5 渲染

  
  

  由于場景紋理需要表現(xiàn)出很多細(xì)節(jié)，我用4K的精度渲染。假如你用的紋理是4K甚至8K，但你渲染卻只舍得用1K的精度，那你就別瞎折騰了，截圖里展示的是如何使用Metal/Roughness來設(shè)置材質(zhì)。

  

  
  

  接下來，在全局設(shè)置里，假如場景里有金屬質(zhì)感材質(zhì)，那么Max Ray Intensity這個參數(shù)設(shè)為 9.0，它可以去除渲染里的亮斑。室內(nèi)的話Irradiance Map作為Primary Engine， Light Cache作為Secondary Engine。

  
  

  值得一提的是:Irradiance Map里的Max Rate參數(shù)，如果低于0，會讓材質(zhì)在渲染里損失部分細(xì)節(jié)。我還會將細(xì)分提高到60-70來增強(qiáng)陰影的細(xì)節(jié)表現(xiàn)。在Light Cache的設(shè)置里，當(dāng)勾選了Store Direct Light，光影看起來會不自然。而且我還發(fā)現(xiàn)，勾選的話，速度貌似也快些。

  
  

  

  
  

  最后，在color mapping上，我選指數(shù)曝光方式，假如太陽有點曝光的話，我會改用Reinhard。我比較喜歡在HDRI和VRaySun 之間做平衡，我一般先用半球燈來測試，當(dāng)場景里的光照強(qiáng)度達(dá)到滿意的時候，再調(diào)整VRaySun的強(qiáng)度。

  
  

  比如在這個渲染里，太陽的強(qiáng)度是0.05,然而還是有點小曝，所以后改為Reinhard曝光方式，還把Burn Value降低為0.2，這可以讓室內(nèi)外的光相對平均些。在渲染通道里，我用的是atmosphere, diffuse, lighting, reflection, refraction, VRayExtraTex，VRayDirt，wire color 這些通道，它們讓我可以自由的做后期修改，尤其在需要快速出圖時，節(jié)省時間到3D里去做調(diào)整。

  

  
  

  6 后期

  
  

  
  

  后期沒有什么標(biāo)準(zhǔn)，大家有各自的審美品味。

  
  

  
  

  我的做法是:用 “Load Files Into Stack” 一次快速加載全部通道，lighting和GI通道的疊加模式改為Screen 或者Linear Burn，這兩個模式看起來比較舒服。

  
  

  
  

  然后對于reflections, refractions,specular通道，用screen疊加模式，并給圖層一點透明度。當(dāng)然你也可以改為Subtract疊加模式，你喜歡就好。如果你要將場景里過于曝光的反射去除的話，可以用VRayDirt通道，疊加模式改為 Linear Burn，圖層透明度設(shè)為50%甚至更低。

  
  

  
  

  在做完全部調(diào)整后，會合并全部圖層，并再給一個曲線調(diào)整，之后再加入暈光效果和在Lens Correction選項里的chromatic aberration。最后，我用一個透明度在50-75左右的Unsharpen遮罩。

  
  

  
  

  總結(jié)

  
  

  
  

  用這種方式在做圖，可以表現(xiàn)很多藝術(shù)效果，素材庫非常棒，而且操作簡單，讓我能節(jié)約出很多繁瑣操作的時間，像一個藝術(shù)工作者那樣把更多的時間用在藝術(shù)創(chuàng)意上。

  

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