Joe Taylor 制作树皮材质

嗨，我是 Joe Taylor，是 Rebellion 的一名材质艺术家。 我在 Rebellion 工作了 2 年，大部分时间我都是环境艺术家。

纹理一直是我最喜欢创建游戏资产的部分。当我决定尝试通过学习 Substance Designer 来改进我的纹理和材质创作时，我真的很喜欢它，而且我感觉很自然地进入了材质艺术。

我作品集中的每一件作品都是为了让我学习新事物或展示特定技能。我总是想尝试将自己推离自己的舒适区。我认为像树皮这样的天然材料很难很好地创造出来，而且我没有太多练习。

由于形状非常有机，因此您必须推动事物以使其看起来不符合程序。我想实现有趣、多样的形状，这些形状具有超级可读性，并且具有一定程度的风格化。

因为它需要大量的形状实验，所以我决定纯粹在 Substance 3D Designer 中创建这种材质。

我选择在 Marmoset 4 中渲染材质，因为我想练习使用 HDRI 并在 Marmoset 中创建看起来自然的渲染。

参考

我通常从现实生活中收集参考资料，以及我最喜欢的对我想要的外观的解释。如果我想添加一些风格化，这让我对目标质量和艺术风格有了一个很好的了解。

我喜欢的每一个参考文献中都有一些我想融入到我自己的作品中的部分。在这种情况下，我想推动一些形状，所以我将它们与一些更风格化的参考进行了比较。

我还想让它看起来很厚实，因为在游戏中，树木通常会感觉很扁平，所以我通过使用相当广泛的颜色范围来夸大形状和颜色。我的目标始终是制作看起来最有趣的材料，而不一定只是完全贴近生活的东西。

我喜欢在现实材料中看到的一件事是，当一些风格化被挤进去时，你会得到非常有趣的“比生活更好”的结果。与其打算复制树皮，我认为最好将其他艺术家作品和现实生活中的所有你最喜欢的部分结合起来，然后夸大并推动事情看起来更有趣。

我认为《战神》、《神秘海域》、《骑士共和》等游戏的材质非常逼真，但它们的高度/法线贴图通常感觉很厚实和可读，粗糙度有点夸张，范围比现实生活中的更广基色几乎可以具有绘画或柔和的感觉。

可以在材料中实现的这种超现实主义和风格化水平使它们在许多扫描材料中脱颖而出。

默认图表

我建议添加默认图形比例。您添加一个“输入值”，右键单击输出，选择“在 3D 视图中查看”并选择“高度比例”。我希望我自己早点知道这一点。

这意味着每当您重新打开图表时，它将使用它作为高度图的比例。如果您不这样做，那么每次打开图表时，您都需要自己手动更改高度比例。如果您在图表之间来回切换或在几天内短时间处理材料，这可能会很乏味。

它还可以帮助其他人查看您的图表，因为它已经以材料设计的高度比例显示，因此他们不必尝试弄清楚。

法线贴图强度

我通常会增加我的法线贴图强度；对于我的大多数材料，我通常使用 5 到 25 之间的值来表示强度。增加此值将使您的法线更好地阅读，因为这种类型的材料的高度变化很大，以及细微的细节，因此您需要更大的范围。如果需要，不要害怕增加它！

调整导出节点

我创建了这个导出节点，它基本上让我可以选择启用或禁用地图。调整粗糙度时，我经常关闭基础颜色，在此节点中将其设置为灰色或黑色，这可以帮助我专注于粗糙度而不会分散颜色的注意力。

我还可以禁用 AO 和其他地图，这样可以更轻松地在最后进行调整，而不必一直拔掉节点。

最后，我通常会稍微模糊我的高度图以防止撕裂，在大多数情况下，0.4 的值效果很好。该节点默认将 AO、Roughness、Metalic 和 Heightmap 打包到一个纹理中。

我可以更改它，因为这种材质没有金属贴图，因此它可以包含 AO、R 和 H。在不久的将来，我将让人们在 ArtStation 上免费使用这些节点。

创建初始树皮形状

我使用各向异性噪声来获得树皮的方向线，然后使用量化灰度来控制应该有多少水平段。然后我为结创建了一些抛物面，并扭曲了结周围的树皮线。然后我使用边缘检测来得到上面的这个结果。

此边缘检测很重要，因为您可以使用此掩码来利用洪水填充节点。

接下来，我使用洪水填充随机灰度节点到一定距离以关闭边缘检测的间隙，并为每个单独的树皮提供一个随机灰度值。这使我可以在以后随机抵消我的任何噪声纹理和效果，以确保每段树皮的多样性。

从那里我可以使用 flood fill 到随机渐变来调整每块单独的树皮的角度，使其在底部进一步突出，但每个部分的角度会有一点变化，所以感觉不那么程序化。最后，我对边缘检测进行了斜切，并将其与我的角度变化混合在一起。

表面变化

在这里，我在一个方向噪声上运行斜率模糊，该噪声已使用洪水填充定向扭曲到我之前运行距离节点的随机灰度图。这将为您提供每节树皮的不同翘曲。

这有助于打破边缘的轮廓，然后我通过在自身上运行斜坡模糊来收紧形状，这打破了形状并使它们感觉更加有机和多样，并且更少程序。

蓝字注释：前 2 个图像用于可视化目的。如果我运行我们所做的斜率模糊前后的结果，通过边缘检测，那就更清楚它是如何收紧形状的，并且还给线条提供了很多变化，所以它们看起来不那么程序化。

树瘤

对于我在树皮高度图上使用笛卡尔到极坐标灰度节点的结，这给了我一个超级详细的木质末端，与我在主树皮中使用的形状相匹配，只是在一个圆形方向上，然后我使用了一个 RTAO 节点 进一步压入并使形状更具可读性。

树皮损伤

为了造成树皮损坏，我使用洪水填充将定向垃圾贴图定向扭曲为我之前运行距离节点的随机灰度。然后我使用一个级别节点来获得一个主要是黑白区域的蒙版，以将受损的树皮添加到其中。

对于碎树皮效果，我扭曲了各向异性噪声并使用量化灰度节点来获得与我的一些参考相似的结果，然后我也定向扭曲它以使其每段树皮都变化。

自定义节点 - JT_Curvature

在处理基础颜色时，您会注意到我多次使用了 JT_Curvature 节点。我最近开始做的一件事是为我发现自己一直在做的简单事情创建节点。在我投资组合中的几乎所有材料中，我都使用了曲率节点并在其中几个节点之间进行混合，然后运行直方图扫描并稍微模糊它。

然后我用它来突出一些边缘，它通常会使结果在基色中更加突出。我没有在每次制作材质时都继续重做，而是创建了这个节点，它为我提供了在 3 种不同类型的曲率节点之间进行混合、运行直方图扫描和模糊它所需的所有选项。

我强烈建议您创建自己的这样的小节点来加快您的工作流程，您还可以在不久的将来在我的 ArtStation 上免费找到这个节点，以及本文中的任何其他节点。

Base Colour

我使用环境光遮蔽、曲率和法线贴图节点，然后从我的一些参考中运行渐变贴图和颜色选择。我将它们混合在上面并尝试使用混合模式，看看我能得到什么有趣的结果。这充当了然后在其上构建的基础。

接下来，我想强调我在树皮段之间创建的裂缝中的线条，所以我使用了一个泥土节点。污垢和灰尘节点是两个节点，通常在您处理有机物时有助于将事物联系在一起。使用环境光遮蔽和曲率与使用现有形状改变颜色相同。

我使用 RT Shadows 节点在树皮的前面添加了更多的蓝灰色调，这个节点非常适合添加一些方向性。

然后我根据单个树皮的角度为颜色添加了一些变化，你也可以使用随机灰度节点来做到这一点，它只是为了分解每段的变化。我经常使用随机灰度节点为我的材质添加颜色和粗糙度的变化。

然后我用灰尘节点把它们绑在一起一点点。之后我添加了我新鲜受损的树皮效果，让它感觉最近暴露了一点。我使用了与之前创建的高度图相同的蒙版，并使用此蒙版和统一颜色简单地添加到我现有的基色中。

最后，我使用曲率来突出一些边缘，并使用 AO 在一些裂缝中添加一些更深的污垢，这只是为了强调一些形状并使其仅在基础颜色图中可读。

这是我在查看最终渲染时进行的调整，因为它只是使形状之间的区别更加清晰，并且更加流行。

Roughness

这种材料的粗糙度非常基本。由于我从高度图添加了如此多的变化，因此我可以使用它作为基础，然后混合每个元素，例如我的灰尘和污垢节点，以添加一些进一步的变化。

渲染

我导入我的地图，我将 AO 插入到 Occlusion 和 Cavity 插槽中，通常值在 25-50% 之间。

然后我调整高度比例。在这一点上，我通常会反复调整粗糙度和底色的值，也许本质上的某些东西没有我想要的那么明显，或者有些细节丢失了。

我尝试了各种照明场景、一天中的时间和更刺眼或戏剧性的照明，有时有背景或没有背景，以找到我喜欢的东西。我知道我想要一个球体渲染和一棵树的真实照片，这意味着放置一个背景并玩弄景深。

我使用 https://polyhaven.com/ 找到适合我的背景的 HDRI。

树木的渲染只是使用了一个圆柱体，我在 3DS Max 中添加了一些噪波修改器，并使用软选择稍微拉了一下。如果这是针对 Unreal 5 的，那么您可以从高度图中替换模型并将其转换为 nanite 几何体。或者对于其他引擎，例如 Unreal 4 或 Unity，您可以尽可能减少三计数并对其进行 LOD。

我决定在这个渲染中使用光线追踪，因为它略微改进了它，但是差异并不大，它主要是在前景中树上的凹坑区域增加了一点深度，给了我一点温暖 在背景中的树上反射光，但这是一个非常微妙的差异。

相机设置

我通常使用一点点颗粒，锐化和色差。我根据我的工作来调整焦点和视野，对于树木的拍摄，我最大化了远模糊量并增加了最大散景大小。

我以 4096×4096 渲染所有方形图像，以 2048×4096 渲染水平图像，以 4096 x 2048 渲染垂直图像。我发现这可以轻松展示多个材质球体或圆柱体，以及展示用作 它们已经适合我最终渲染的分辨率，所以我不必在我的渲染的 Photoshop 中进行任何手动缩放。

最终结果

我对最终的结果很满意，特别是我喜欢制作基色和渲染这种材料的过程。我想做更多的事情之一是在上下文中显示材质，为树木使用这种渲染风格是一种很好的方式。我打算做一些其他类型的树，尝试找到实现形状的新方法。

每次我制作材料时，我倾向于改进我以前尝试类似的东西时不满意的地方，所以在这种情况下，我希望它们只会变得更好，因为这是我的第一次尝试 . 我还将继续创建自定义节点，并且在不久的将来，我计划在 ArtStation 上免费发布所有这些节点。