论Substance Painter的基础材质包使用max默认渲染器时在红警2内的表现力
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本文共9575字。
前排提醒，极多图警告，流量党警告。
（先说一下，现在各位看到的这篇文章已经是我写的第二篇文章了，第一篇文章因为B站专栏上传图片的bug与自动保存而导致已经码好的四千多字与三百多张图全被误删。所以……唉，不多说了）
前排提醒这篇文章的受众群体与注意事项。
1.此文章是针对Substance Painter（下文或简称SP）的材质使用指定的手段（下文会提及）导出以后产生的指定效果的对照表，请有需求的人自行阅读。
2.如果你只想学程序贴图或是不会拆UV，那么可以无视本文了。
3.本文不是教程，所以对3D软件与SP的疑问请不要问我，我怕误人子弟。
4.如果你更倾向于使用Body Painter等其他贴图软件，欢迎互相交流心得。
随着PPM论坛（Project Perfect Mod，国外知名CNC系列游戏的modder论坛）上放出的一部分WW制作红警2时使用过的max原稿，我们可以很清楚的得出一个结论，那就是红警2的所有东西应该都是3D制作的（shp是渲染来的，vxl是带位图贴图转的，证据可对比灰熊坦克（载具）与废弃的灰熊坦克（建筑）（又名“天谴坦克”，其实是翻译有误）），所以既然到如今，制作一个优质的红警2mod，建模已经是必不可少的手段时，我们则需要了解更多有关建模的内容。
但是，如今的建模工艺跟以往早已今非昔比，且不论精度，就光论模型表现，哪怕面数相仿，现代游戏的引擎也会让一个模型显得更加好看，因此，现代的建模师们为了适应自己的工作，往往会选择现代化的手段来制作模型与渲染模型。以贴图为例，贴图是模型的衣服，是一个模型的最重要的东西之一，我们可以清楚看到，以前的模型或是低配置平台的模型表现的不尽如人意的原因很大程度上就是贴图的缺乏。贴图上以CNC将军为例，将军的模型表现力普遍不行，原因很大程度上就在于它的模型贴图只有一层漫反射层。而现在比较有名的3D游戏-星际争霸2里，每个模型基本上都会使用SpecGloss方式来引用所有贴图，从而能配合引擎运算达到一个很美好的效果。问题来了，现代模型师们之所以能做出更美好的模型，很大程度上都取决于工具的进步，那么现在的模型师们所使用的工具与以前的模型师有何不一样的地方呢？
Substance Painter，一个由Allegorithmic公司制作的现代贴图绘制软件。由于其无与伦比的方便性与超强的兼容性（所绘制贴图导出规则遵从市面所有主流渲染器或游戏引擎，包括Arnold，Corona，Cry Engine，Unreal Engine，Dota2，Redshift，VRAY，MetalRough类，SpecGloss类等），Adobe公司在2019年1月收购了该公司来助力自己公司的产品在次时代3D引擎上的表现力。能被Adobe看上的公司可见其能力的不凡。也正是因为其制作贴图的简单方便，现在主流公司的工作人员或是独立设计师基本上都会学习它来适应自己的工作。
很显然，在西木制作红警2的年代，这种神奇的工具还没被创造出来，所以假如我们真的需要去模仿那个年代的模型从而做一个适合红警2画风的mod的话，很显然我们需要一张比对表来告诉我们SP的材质到底在红警2的引擎里会表现成何种样子。这也就是我写这篇文章的原因。
一.前言
在之前的专栏里我写过，一个单位类shp的合理颜色其实只有240个左右，其他的颜色不是强制透明色与常亮色，就是所属色。但是我相信很多玩家在玩红警2的时候并没有感觉自己建造的建筑或者是使用的坦克的颜色色调单调，这是因为西木在配置红警2的色盘时就结合了自己的目标配色，所以颜色才不会显得单调。而现代材质的表现力包含的颜色可是很多的。因此在使用SP给你需要做进红警2的模型上色之前，你需要考虑到这几点。
1.红警2的仿真表现力到底是通过何种方式表达出来的？
很明显，红警2的每个阵营都有一个自己阵营的色调特点。以建筑为例，苏军是红砖头，银色铁皮与铆钉结构，偶尔会有一些黑色（比如矿场与核弹）；盟军是蓝灰色低饱和度混凝土，棕色六边形地板纹路，偶尔会有黄色点缀，蓝灰色铁皮与白色珠光的浅蓝白色玻璃；尤里则是深褐色砖墙，同时金属都偏锈迹色，玻璃更倾向于黄灰色的类似实验室药瓶的感觉。
2.红警2内的造型大概是个什么样子？
苏军造型比较朋克风，铆钉电磁原子能，比较有蒸汽革命的工业气息，尖角少且常为点缀，细节处有包含俄罗斯民族特性风格的挂件。盟军造型比较科技风，具有信息化，智能化，现代化的感觉。而尤里造型则具有一定的宗教感，尖角更像是恶魔邪教的堡垒的感觉，整体建筑显得比较旧，有一种废物利用但有魔法加成的感觉。
3.假如我们设计自己的阵营，如何设计后丢进红警内会不违和？
丢进红警里不违和的直接影响因素就是素材的配色。通过查看ww的源文件可以看出，大部分模型的高光度都打的十分的高。再加上红警2的素材普遍分辨率较低，所以更高的辨识度则成为了至关重要的一点。因此我们可以得出一个结论，合理高光与对比度高的素材更受红警2的欢迎。
二.前提条件
下面回到这篇文章的主题——Substance Painter上来，sp提供了许多方案来输出你的贴图，而这些方案的选择，又与我们所选择的渲染器有着直接关联。现在红2圈的主流渲染器是max默认线扫描渲染器，所以我们在sp绘制贴图之前，需要调整sp到默认线扫描渲染器所需要的配置与输出配置，我们才能在max里进一步的渲染。下面是本人推荐的配置步骤。
1.新建文件配置
着重注意的是，由于是丢进Max里的，所以Normal Map Format选择的是DirectX来适配3dsmax（然而并没什么卵用，通过我的实验得出，默认渲染器下凹凸通道上Height贴图的表现力远超Normal贴图）
2.配置通道
直接上图不多bb
3.配置输出方案
（有关PBR（Physically-Based Rendering，基于物理渲染，也可简称为物理渲染材质）的支持问题，据我的了解，似乎3dsmax的2014版本拥有物理材质球的配置，然而我用的3dsmax2016的默认材质中并没得这个玩意，vray是有的，但是vray渲染边缘不抗锯齿需要双层通道以及后期合成，所以不建议。但是为了高光贴图的顺利导出，目前根据我的了解，PBR还是要选上的。假如你使用的是其他的原生支持物理材质球的3D软件，比如blender或C4D等，来渲染Ingame帧序列的话，那你也是可以选PBR这个选项的…………）
（BB了这么多反正横竖都要选）
4.Max内配置
首先是贴图配置
上图，且是中英文对比图
为何要放中英文对比图呢？这不是凑字数，而是有一个非常关键的误区在里面，我甚至都中过枪，所以特此来介绍一下。
众所周知，贴图导出的文件名一般都是英文名，所以使用英文版的max的用户一般会对着贴图的英文名字来上贴图。就比如Diffuse贴图上在Diffuse Color层，Specular贴图放在Specular Color层，Height/Normal贴图上在Bump层，Emissive贴图上在Self-Illumination层等，但是，请不要把Glossiness贴图放在Glossiness层，而是放在Specular Level层，以下是对比：
至于其他的贴图对应问题，我暂时还不知道，欢迎各位读者提出更多新发现。
然后是max文件配置
max文件使用的是ra2diy上的2016版红警2场景文件，2019版亦可。
三.正文
在啰嗦了三千字以后，终于要进入正文部分了——论sp的材质的默认设置在max内的表现力。
在我写第一版该文的时候，我想着以枚举法来枚举出系统自带的122个智能材质与99个标准材质的相对表现。但是由于误删除，我之前的枚举全部都失效了。而且在我枚举的过程中，我感觉我做了许多无用而重复的事。原因就在于sp因为其次时代的本来需求，从而设置了大量长得很类似的材质，就比如皮肤系列材质。
诚然，这些材质在次时代表现引擎下会展现无与伦比的细节。然而在红警2里，或许你辛辛苦苦弄的材质表面花纹深刻好看，但Ingame大小也就几百个像素还被限制了颜色，哪怕你自定义色盘其表现力也极其有限。所以我觉得我应该以分类的方式来展现这些材质的表现力。
另外，大小也是十分关键的，就以我刚刚展示的材质球为例，假如这个材质球直接丢进游戏里的话，由于其分辨率过高，大小则会极其失调。
所以接下来的展示我会以较小的分辨率来展示，以便得到与游戏内更相似的效果。
还有一个很重要的点，假如你购买的是正版的sp，其社区会每周分享给你十几个超棒的社区成员自制材质。枚举这些材质是永无止境的，所以我决定从类别入手，来逐个解析不同类别的sp材质在游戏内的表现力如何。
3-1.Smart Materials智能材质
智能材质使用之前，请先烘焙来使得材质边缘计算算法能找到合理的边框。（话说这是基本操作吧…）
3-1-1 Effect类
代表材质：Hull Damage
effect类顾名思义，是一个叠加于材质层以上的特效类，自身材质默认遮罩是全黑，也就是全透明，假如你直接拉进模型本体上的话，则会……
而它们的正确使用方式是去除遮罩，比如使用区域填色将遮罩变为白色从而显现出相应材质。
max渲染效果如下：
由于默认扫描器的自发光贴图表现不力，我一般建议将自发光贴图在ps内以滤色并自身多次叠加的方式直接附着于漫反射贴图上（效果比对见我过去写的专栏CV4085755），所以接下来遇到需要自发光贴图表现强力的时候我展示的效果都是处理后的贴图产生的渲染效果。
max渲染效果（已合并自发光贴图至漫反射上）如下：
总结一下就是，特效贴图从来都不是一个主要贴图，需要配合其他贴图来一同表现，Hull Damage的自身反光系数极低，适合做破损效果的表面贴图。
3-1-2.Fabric类
代表材质：Fabric Burlap，Fabirc Flannel Tartan，Fabric Super Hero，Fabirc UCP，Fabirc WOODLAND
织物的特点就是自身反光不高，鉴于红警2的特点，我并不建议大规模使用这种材质来构成主要建筑，步兵或shp载具，但在花纹上来看，这些材质长得都挺不错的，由于SP的花纹能自由缩放大小，有些材质不妨来做一些特殊效果，比如帐篷顶布料啊，盟军建筑的地板花纹啊等等。这些材质普遍没有自发光，所以可以直接调用所有贴图，以下是渲染实例。
（Super Hero材质的花纹没了，另外我感觉凹凸调小一点或许更好）
3-1-3.Leather类
代表材质：Leather Fine Aged
皮革应该与织物表现程度类似，但表面更油一些，从而有更好的反光效果。
3-1-4.Marble类
材质代表：Marble Polished，Marble Verde Alpi
先放max效果吧。
左边的材质花纹丰满，而且刚好不大不小，既能显示出来花纹，又不至于太糊。而右边换个色是有潜力做出盟军混凝土的标准配色哦，值得推荐。
3-1-5.Metal类
材质代表：极高光：Aluminium Anodized Red
高光：Gold Armor
亚高光：Bronze Armor
锈蚀描边：Steel Painted
无高光：Steel Painted Worn
粗糙均匀锈蚀：Steel Ruined
特殊：Machinery
max演示如下
首先，极高光的表现依赖于PBR，所以max里表现并不能完全展现其实力，高光则是通用金属类，至于表面粗糙则是纹理，可以换其他类似的金属材质或是取掉凹凸材质层来消掉，亚高光没啥好说的，锈蚀描边的描边功能配合合理布线与凹凸能做出很好效果，但要考虑元件大小。后面则为特殊类，如果有需要的话可以单独引用。
3-1-6.Organic类
材质代表：Creature Tongue，Skin Human Simple，Creature Teeth。
皮肤其实在次时代里倒是满满的细节，不过做红2的话，就只看花纹了，所以我选了几个花纹明显的拿来展示一下。
整体材质类似石头。
3-1-7.Plastic-Rubber类
材质代表：高光：Latex Black
亚光：Plastic Armor Simple
脏斑：Plastic Dusty
max实例如下
额，就那样吧，没啥太大的特点
3-1-8.Stone类
石头材质就俩，所以我就都展示出来吧，但是刚刚的大理石材质其实在红警内更像混凝土材质，而真正的混凝土材质又更像石头材质……
max材质演示
玉石倒是挺适合做一些特殊的雕像的，而且展现能力还可以哦。而且sp的样例文件里附送一个玉石蛤蟆雕像（-1s），可以考虑做进红警里试试。
3-1-9.Translucent类
相信红警2modder们对这个词可谓是印象深刻了，因为这是art里的一句话，用来规定shp的半透明程度的。而sp内的半透明材质并非真的半透明，而是通过菲涅尔来表现的不同入射角度时所出现的不同的反射率。
以下关于菲涅尔的介绍，引用于CSDN网，我撰写本文非盈利性质，如侵权请联络我删除。
在计算机绘图中，菲涅尔指的是在不同入射角度时所出现的不同的反射率。具体的说，光的入射角度越大，反射率越高（如果水质够清晰，当你垂直的看水面时，是看不到自己的脸的，只能看到水底。而当你的目光和水面接近水平时，就看不到水底，反而可以看到湖面对岸上的树之类的倒影）。这意味着开了菲涅尔的物体，渲染出来的物体的边缘会有明亮的反射。大多数人都应该很熟悉这个概念，它在计算机绘图中不是个新词。但是PBR在菲涅尔方程上做了一些很重要的修正。首先，对所有的材质来说，当以接近水平的角度来观察光滑物体的边缘时，会出现近乎完美的镜面。是的，真的，任何物体都可以作为镜子，只要它是光滑的，并且以正确的角度观察。直觉上会觉得这不科学，但是这很科学。第二点，对于不同材质来说，入射角度对应的曲率或者是梯度并没有明显的区别。金属是最特别的，但也没特别到哪里去。（说实话这段翻译我没太明白，看下面的图可以发现不同材质在0°入射角时的反射率差别最大，而在90°时都无限接近了100%，所以差别还是蛮大的。不过反射率在靠近0°时爬升的很慢，这时确实是没什么太大变化
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版权声明：本文为CSDN博主「Auv_525」的原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_42660918/article/details/80989738
说人话就是，这是一个默认线扫描器达不到的效果。以下是我尝试性的渲染案例。
哦对，金属材质的极高光代表也是具有菲涅尔效果的，然而实际渲染效果反光率还不如高光。
max内演示
果不其然，跟极高光效果一模一样，这种材质可以考虑用来做一些不那么红警2风格的科幻建筑或是新阵营建筑，不过度要把握好，不然会出现大规模画风不一致的问题。
3-1-10.Wood类
材质代表：Wood Ship Hull Nordic
sp里拥有很多不一样的木纹材质，我在这只拿出一个木纹材质来表现对比度，反光与材质特性。其他木头应该除了花纹以外，反射特性应该没啥变化。
自此，智能材质大类全部介绍完毕，下面是材质大类介绍。
3-2.Materials材质
3-2-1.Concrete - Asphalt类
材质代表：Concrete Simple，Concrete Bare
全类包含随机性
值得说一下，红警2内的混凝土用大理石材质或是半磨砂金属锈蚀材质做也是可以的，当然，假如深化这个玩意的凹凸效果，这种混凝土材质也可以做自然摆件，比如沙石，以下是max效果：
高光不足，但是表面纹理还不错。
3-2-2.Dynamic类
这个类我简单截图一下，就不丢进Max里渲染了，因为这个类都算是笔刷特效吧，需要配合基础底材质来一同使用，这与智能材质3-1-1.Effects类类似。我在这只放全部截图了。
3-2-3.Fabirc类
大致同智能材质3-1-2.Fabric类，不多叙述。虽然花纹更多，但是也同时更细。结合Fabirc Super Hero材质的悲剧，可能需要放大纹理才能有所显示。
材质代表：Fabirc Banboo，Fabirc Suit Vintage，Scarf Wool，Fabric Soft Denim。
max演示如下
3-2-4.Ground类
就一个Ground，没啥好说的，地面呗
3-2-5.Leather类
同智能材质3-1-3.Leather类。
材质代表：Leather Big Grain
之所以选它就是因为花纹大一些，其他没了。
max内效果如下：
（不愧是Big Grain，花纹就是big啊……）
3-2-6.Metal类
同智能材质3-1-5.Metal类，但是具有更多的锈蚀表面与花纹表面，光滑的各种代表材质我就不说了，我在这举一点特殊的例子。
材质代表：Aluminium Insulator，Iron Chainmail，Iron Diamond Armor，Iron Raw Damaged，Rust Coarse，Rust Fine。
max演示如下：
没特点的我就不放了，其实这些贴图都挺不错的，可以用来做一些特殊用途。
3-2-7.Organic类
大部分同智能材质3-1-6.Organic类，我只挑一些比较的不一致的地方进行演示。
材质代表：Lizard Scales
max
鳄鱼皮.jpg
3-2-8.Other/Paint
sp的默认Other类只有一个Paint类，Paint类也是画笔类，包含Alpha所以我就不多说了。
3-2-9.Plastic类
除了大类以外，这个Plastic在与智能材质3-1-7类一致的同时，还有一些新花纹，演示如下。
材质代表：Plastic Cables Braided，Plastic Diamond，Plastic Fabric Bands，Plastic Fabric Pyramid，Plastic Glossy Pure，Plastic Grid Bumpy。
max演示
这是一堆很有个性的材质，如果运用得当的话，看起来表现都会很好，甚至能做到表面非建模凹凸。
3-2-10.Stylized类
这类里默认就只有一个材质，所以也是单一展示
其实这一类我没太明白为啥是单独的一类，感觉挺一般的……
3-2-11.Wood类
这类跟智能材质3-1-10.Wood类类似，所以我把这类的三个材质都展示一遍吧。
max
也没啥好说的吧，标准木质，不过这个美国樱桃木材质的质感确实不错。
以上就是全部sp内的材质按类别分类的展示了，这样通过SP来制作模型贴图之前，哪怕渲染器不一致，也能有个比较清晰的感受来辅助自己校正贴图颜色与种类了。
四.总结
上述正文描述挺全的，但选择更多有时会让人更加眼花缭乱，下面我就来总结一些必要的材质特性，从而给读者一个我个人认为的参考。
1.混凝土类
混凝土类贴图的构建思路可以参考大理石材质与混凝土材质，大理石材质花纹清晰网络长度舒展，适合小块贴图的细节，混凝土的部分材质加深了凹凸贴图可以当遗迹类建筑的表面材质。不加深的话可以当大面积混凝土材质的覆盖图。当然，地面材质也是可以当混凝土贴图的，只不过对于建筑的地板来说，或许有点科技感反而更好。
另外，皮肤，牙齿与嘴唇类贴图假如拥有大块且很深的纹路的话也能做出一些关于混凝土的细节，嘴唇贴图的红色变成绿色，底色变成灰色没准可以做出青苔效果。
代表材质如下，名字可比对上文查看
2.木质类
木头一般都用木质类贴图，而sp内木质贴图的最好表达方式也就是木类了，听起来有点绕，所以我就不多说了，直接上图。
3.金属类
虽然金属类的名字跟木类类似，都是那种一眼看得出来的材质，但是要想体现金属感，金属类的反光必须很给力才行，而带有菲涅尔效果的材质尽管比起高光材质暗淡一些，但曲线表达了更好的金属性（因为镜面金属的漫反射本身就不很亮，而高光金属有时自己就很亮），而对于锈蚀的金属来说，表面花纹给足了，哪怕不亮也能给人一种浓厚的金属感，所以对于金属的选择各位可以根据你自己的需求来见仁见智了。
另外说一下，玉石类材质除了玉石贴图以外，其实更像金属一些。
代表材质如下：
4.布料类
对于红警2来说，如果你单纯只是做些阵营建筑、单位或动画的话，布料类材质整体参考不大
除非你有特殊需求，比如制作帐篷啊，营地啊这种特殊建筑的时候或许才会有需要，所以我在此只是简单展开一下。
代表材质如下：
（其实Super Hero这个材质更像塑料……）
5.塑料类
其实我这里说的塑料类并不只有Plastic，而是所有反光度不明显的材质都可以当塑料类，然而红警2里真正的塑料建筑是少之又少，真要使用这些材质做为点缀之前，一定要想好光照与视角，否则一不小心就会画风崩坏。
红警2的渲染体系下，塑料类跟皮革类其实是一致的
代表材质如下：
6.花纹类
这个类的贴图一般反光特性像塑料类，但由于其表面花纹很多，合理的点缀或许会让整个模型增色不少。
木类其实本质上也算是花纹类。
代表如下：
五.后记
虽然基本展示了所有材质的ingame效果，但是Allegorithmic公司是一个很厉害的公司，抛开sp社区的每周免费材质一周一换的点，Substance软件系列里还有一个软件叫Substance Designer。有人打了个比方，假如Substance Painter是一个能使用各种音色的电子琴，那么Substance Designer就是一个能制作音色的合成机。所以说即使我在此枚举了sp的默认材质中的所有类别，也并不能代表这就是sp的所有能Ingame的材质列表。我列举这些例子是为了能让我自己能对材质的整体制作与合成做出一个指向性的准则。授人以鱼不如授人以渔，准则一旦确定，材质不就像浅塘之鱼，钓起岂不是易如反掌？
最后祝愿大家能使用SP都能做出自己喜欢的材质，而对于之前熟悉程序贴图的人来说，希望这篇文章能让你开启一个新方向。
