Materialize o mundo

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Usamos materiais e aparência da superfície objetos para criar um ambiente interno e externo imersivo e realista.Sem materiais, essa cena ainda pode ter alguma profundidade, silhuetas e iluminação interessante, mas com nossos sistemas de materiais e textura, podemos realmente trazer a sala à vida e adicionar uma dimensão de realismo ao mundo.

Esses materiais baseados em renderização física (RBP (Renderização baseada em física)) são o que faz com que superfícies como madeira pareçam, reajam e reflictam da maneira como a madeira faz no mundo real.Nesta seção, vamos rever algumas das decisões e processos pelos quais passamos para criar a paleta de materiais usados na demonstração.Como na demonstração Além das Trevas, queríamos um olhar e uma sensação realistas para nossos materiais e conseguimos isso através de alguns diferentes abordagens.

Você pode quebrar o processo de construir todas as nossas texturas e materiais em três áreas:

  • Objetos de aparência de superfície para materiais 1:1 ou únicos para malhas, como uma estátua de mármore.
  • Objetos de aparência de superfície para mapas de acabamento compartilhado para MeshParts, como detalhes de acabamento de madeira repetíveis em móveis.
  • Variantes de materiais para materiais compartilhados em Peças ou terreno, como substituição de pedregulho por arenito para ambas as fogueiras e terreno.

Planeje, reutilize e orçamentos

Ao iniciar qualquer projeto, dê alguma reflexão sobre a direção artística de material para consistência e reutilização.Cada plataforma e dispositivo tem um limite na quantidade de memória que você pode usar para texturas, então alguma planejamento antecipado vai muito longe para ajudar a manter o controle do número de texturas em sua experiência.

Ao considerar a aparência e a sensação da experiência, deliberadamente escolhemos ir com uma casa de estilo artesanal para garantir que pudéssemos reutilizar uma mão-cheia de materiais em uma ampla gama de recursos, de pequenos quadros de imagem e móveis a grandes elementos arquitetônicos.

Aqui estão algumas das imagens de referência que coletamos para o Estilo Artesão.

Distilado até seus fundamentos, artesão americano características incluem linhas simples e limpas e tons de madeira naturais, deixando a madeira e a arte do carpinteiro assumirem o centro do palco.Essas características nos permitem usar um conjunto de mapas de textura de acabamento de madeira para móveis e elementos arquitetônicos na casa e também nos permitem manter nossos modelos bastante baixos poly.Com isso em mente, nos propusemos a criar o conjunto de texturas de mapa de acabamento que você vê abaixo.

Conjunto de Textura de Acabamento em Madeira

Aparência da superfície e mapas de acabamento

Os mapas de limpeza são texturas simples e repetíveis que podem ser aplicadas a uma grande variedade de recursos.Limpar mapas faz muito levantamento pesado em experiências e preenche a lacuna entre texturas totalmente revestidas e criar um conjunto de texturas 1:1 que você obteria ao pintar um objeto em um programa como Substance Painter ou usando fotogrametria.O material de madeira mostrado anteriormente foi configurado como um mapa de acabamento, o que significa que ele poderia ser reutilizado em muitos meshes diferentes, cada mesh aproveitando as mesmas texturas de acabamento apenas ao posicionar seus UVs de forma criativa.

Textura de ladrilho
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Cortar Textura
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1-1 Textura
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Ao usar conjuntos de texturas de mapa de acabamento para uso em uma grande variedade de escalas e objetos, tente manter suas texturas bastante limpas e livres de detalhes que seriam facilmente reconhecíveis como repetindo.

Exemplo de muito detalhe
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Texturas limpas funcionam melhor
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Para um exemplo de excesso de detalhe, digamos que queríamos adicionar alguma sujeira ao nosso mapa BaseColor.Veja quão rapidamente você começa a notar a direção irrealista das texturas e UVs esticadas.

Perceba como o detalhe extra da mancha na mobília à esquerda se destaca para repetição e direção incorreta em comparação com o conjunto mais limpo à direita.

Se um recurso realmente precisa de pintura pesada, usar/vestir, e/ou acumular sujeira, seria melhor usar um mapa 1:1 único para aquela malha específica.Para obter informações adicionais sobre a trabalhar com mapas de limpeza, veja a seção Criar folhas de limpeza na documentação Beyond the Dark.

Você pode embalar um único nó de Aparência de Superfície com esses mapas de acabamento e aplicar o acabamento a todos os recursos mostrados abaixo.

Apenas alguns dos muitos recursos que usaram o mesmo Nó de Aparência da Superfície de Acabamento de Madeira.

Tintar é outra maneira de fazer com que seus nós de Aparência da Superfície e Variantes de Material avancem mais.Ao adicionar uma máscara alfa ao seu SurfaceAppearance.ColorMap e definir o SurfaceAppearance.AlphaMode para Sobreposição , você pode usar BrickColor ou Color3 para pintar seus objetos para variação visual.

Estas 4 variações de cores estão todas utilizando o mesmo nó de Aparência de Superfície Embalada.

Máscaras alfa, independentemente de como forem criadas, são mescladas em seu SurfaceAppearance.ColorMap, mudando-as de uma textura padrão RGB para uma RGBA.Você pode brincar com valores e níveis em sua máscara alfa para obter o nível desejado de tintura, mas com um pouco de sofisticação você pode alcançar alguns grandes resultados.

Cor Base RGB

Neste exemplo de couro, acabamos de misturar o mapa de altura com alguns arranhões e marcas de desgaste para criar nossa máscara alfa.

Mapa de Altura
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Riscos e marcas de desgaste
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Esses dois mapas foram então enviados para um Nó de Mesclagem Alfa para criar o RGBA final usado no Nó de Aparência da Superfície de Sobreposição.

texturafinal de alfa.Pixels brancos não aplicam tint e mostram apenas o mapa RGB da Cor Base.Tint de pixels pretos e mostrar apenas o BrickColor/Color plano com um gradiente entre os dois.
Exemplo da BaseColor e da Alpha sendo mescladas via o Nó de Mesclagem de Alfa no Substance Designer.

Exemplos do RGBA em combinação com a Cor do Mesh em branco, marrom, vermelho e azul.
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Mesmo exemplo mostrando apenas a ColorMap e a Cor do Mesh.
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Tamanhos de textura

Além de reutilizar fortemente texturas, você pode aplicar outras técnicas para manter o uso de memória de textura baixo.Você pode reduzir os tamanhos das texturas com base no uso.Por exemplo, você pode frequentemente reduzir a resolução do seu Objetode Aparência da Superfície SurfaceAppearance.ColorMap, SurfaceAppearance.RoughnessMap e SurfaceAppearance.MetalnessMap em 1 ou 2 vezes sem perder qualquer fidelidade visual.Muitas vezes o SurfaceAppearance.MetalnessMap pode ser deixado em branco, o que resulta em uma superfície pura preta/não metálica.

Este conjunto de textura de acabamento de couro consiste em um mapa normal em 1024, um mapa de cor base em 512, um mapa de rugosidade em 256 e nenhum mapa de metalidade.

No Designer de Substâncias, a maneira mais fácil de redimensionar saídas é adicionar um Nó de Transformação 2D logo antes do seu nó de saída final e ajustar o Tamanho da Saída dentro da seção de Parâmetros Base para esse nó.

Transformar nó 2D com tamanho de saída ajustado.
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Superfície final em malhas de sofá.
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Geralmente, leva várias iterações de redimensionamento dos vários mapas em seu conjunto de texturas e inspeção visual do recurso no Studio para colocá-los em um local onde eles se mantenham bem suficiente em vários recursos de tamanhos diferentes.Usando esse processo, você pode se acomodar nos menores tamanhos de textura que sente que pode se safar sem perder a qualidade visual necessária para a direção artística de sua experiência.

Com essas poucas técnicas você pode manter seu orçamento de textura sob controle e ainda ter uma experiência bonita.

Materiais de base

Como usamos peças, terreno e malhas lado a lado nesta demonstração, escolhemos utilizar o material padrão construído, Vários tipos de materiais e a ferramenta Gerenciador de materiais recém-lançada para garantir que nossas várias peças e superfícies de terreno combinem com o aspecto e a sensação de nossas malhas texturizadas em PBR.

Materiais de base estão disponíveis para uso como está ou para modificar como uma nova variante.Em muitos casos, os materiais de base de madeira nos servem muito bem e só exigem ajustar a cor para combinar com nossas malhas texturizadas.

Exemplo de uma malha no plano de fundo usando um nó de Aparência de Superfície e objetos CSG (geometria sólida construtiva) construídos no Studio com Peças e usando o material padrão de Madeira colorido para conferir.

Várias de material

Como a experiência inclui um ambiente ao ar livre durante uma chuva, sabíamos que queríamos que nosso terreno se sentisse molhado e lodo para combinar com nossa direção artística do noroeste do Pacífico tempestuosa.Conseguimos isso ao criar um punhado de novos materiais personalizados usando variantes de materiais que pudéssemos substituir os materiais de base.Nós os usamos para pintar coisas como mulção, cascalho grande e pequeno, lodo, bem como uma versão pouco profunda de cada um.

As variantes de materiais permitem que o usuário redefina texturas que são usadas para qualquer material padrão dado, adicionando muitas oportunidades de personalizar materiais usados em terrenos e peças.

Imagem do quintal e uso de variantes de material molhado.

As variantes de materiais também são usadas para criar versões úmidas e secas de nossos materiais.Isso é útil para superfícies como concreto e nosso pavimento de pedra que seria seco sob a cobertura do telhado do porão e molhado quando exposto à chuva no pátio.

Criar uma variante de material pode ser feito dentro do Gerenciador de Materiais.Como o nome sugere, o Gerenciador de Materiais também permite que você gerencie tanto as variantes padrão quanto as variantes de material em um só local.

Uma vez que o Gerenciador de Materiais está aberto, você clicará no botão Circle Plus na parte superior esquerda da janela para editar e adicionar uma nova variante.Ao adicionar um nome, é uma boa ideia adicionar um sufixo de _MV após o seu nome para que você possa facilmente escolher a nova variante de material dos materiais padrão.

Escolha um Material Base que mais se relaciona ao seu novo material.Você pode pensar no campo de Material Base como as Propriedades Físicas do material, que afeta coisas como atrito, densidade, peso, efeitos de colisão e sons de passos.

Observe que o mapa de Metalidade foi deixado em branco pois não era necessário.

Por que criar uma variante de material? As variantes de material que substituem um material base herdam todas as propriedades desse material, exceto as visualizações.Isso significa que sua variante de material herdará os comportamentos físicos do material padrão, como a densidade.Também significa que adições futuras, como adicionar acústica única ao concreto, serão automaticamente herdadas.Neste caso, queremos criar uma nova variante de concreto úmido que herda quase todas as propriedades do material de concreto.

Se o Material Base se relaciona com as Propriedades Físicas , então os Mapas de Textura são nossas Propriedades Visuais . Mapas de Textura informam ao renderizador como a luz deve interagir com o material através de nosso pipeline de renderização PBR.O campo Material Base também define qual material padrão é substituído com as novas propriedades visuais.Neste caso, estamos procedendo a substituir o material de base Concreto .

Agora que criamos nosso novo "Concrete_Wet_MV" precisamos substituir o material padrão de Concreto com ele para que possamos usá-lo em nossa cena.Para fazer isso, basta clicar no seu novo MV e clicar na opção alternarSubstituição.

Observe que as alterações padrão do material Concreto mudam para o novo Concreto_Wet_MV quando o Substituição de Definição for ativado.

Agora, tudo o que usa Concreto em sua cena agora estará usando a nova Sobrepor/substituir, incluindo qualquer concreto que você possa ter pintado no seu terreno.A única exceção a isso são peças que têm uma variante de material especificamente listada nesse Objeto.

Exemplo de substituições de variantes de material sendo usadas no terreno e nas peças.

Para permitir que nosso terreno tenha uma variedade de superfícies, incluindo tanto molhado e com poças, acabamos substituindo cerca de 10 dos materiais padrão.Isso foi necessário para o olhar encharcado de chuva que estávamos indo para o nosso terreno final.

Antes da substituição de variante de material.
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Após a substituição da variante de material.
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Usando todas as opções e ferramentas de material à mão, as possibilidades do que você pode criar são ilimitadas.Com um pouco de planejamento e reflexão antes, você pode criar materiais inspiradores de admiração enquanto mantém as texturas da sua experiência dentro do orçamento.

Foto do quintal mostrando a variação nos materiais do terreno.