[机翻转载]【UE5】Substrate材质入门版
原文链接：https://metatimecg.com/ue5-substrate-material/
我们将介绍UE5.1中实验添加的Substarate材质的概要和基本部分。
顺便说一句，在UE5.1中，它被命名为“ Strata ”，但在UE5.2中它被更改为“ Substrate ”。（如果你认为它是 Sub + Strata，那么它就是Substrat "e" ...）
本文将基于UE 5.2进行介绍。
请注意这一点。
如果您发现任何错误，请随时在评论中指出。
这篇文章推荐给那些：
熟悉虚幻引擎中材质的基础知识
想了解基材（Strata）材料的人
想要使用 Sbstarate 的人
首先，UE5 材质是什么？如何使用材质编辑器（Substrata之前存在的部分）在另一篇文章中进行了说明，因此如果您从未使用过UE5材质，请参阅下面的文章。
https://metatimecg.com/ue5-material-1/
基材材料信息摘要
信息仍然很少，但这里总结了有关基材材质（Strata）的有用信息。
我们将添加发现的新信息。
本文也是基于此信息。
https://dev.epicgames.com/community/learning/courses/92D/unreal-engine-strata-materials/VXV6/unreal-engine-strata-intro-submitting-feedback
这是当前的官方文件。
按功能分类的样本
https://www.unrealengine.com/marketplace/ja/product/content-examples
您可以看到各种材料样品是如何制作的。
这是一次很棒的学习经历，因为您可以看到如何通过组装这样的节点来创建这种外观。
我创建了一个 5.2 功能示例项目，并且“SubstrateMaterials”级别有很多示例。
虚幻引擎 5.1 非游戏新功能摘要 | UNREAL FEST WEST '22（*有关 Strata 的信息）
https://youtu.be/6Rha8F0DDTI
22:58 左右开始介绍 Strata 概述和材料示例。
UE5.1更新~渲染/效果~（*关于Strata的信息）
https://www.docswell.com/s/EpicGamesJapan/Z84G15-UE5_1_Rendering%20_Effect#p32
P32 还介绍了概述和材料示例。
什么是基材？
简而言之，基材是材质的一个功能（创作系统），它使材质更加灵活，并为艺术家在创建材质时提供了更多自由，就像预渲染器材质一样。更简单的说，就是表达的范围会
比以前更广。此外，它是一个接近预渲染器材质（例如 Blender 和 Maya）的图像。
细节有很多，但举一个具体的例子，到目前为止，透明涂层和次表面是通过“着色模型”分开的，不能一起使用。
使用Substrate，着色模型设置消失了，现在可以用单一材质SSS表达
此外，这些材料可以彼此层叠。
能够使用迄今为止一直独立的着色模型，使您可以在地下材质的顶部应用透明涂层。
其他材料（例如灰尘）可以分层在透明涂层的顶部，就像现实生活中一样。
Strata是指层，Substate是指引起化学反应的表面或物质。）
虽然是新的材质系统，但是材质编辑器的基本用法是一样的。
这是添加了新节点和概念的图像。
最大的区别是紫色的“ Substrate BSDFs ”节点和连接它的简化结果节点。
后面会详细解释，不过这个紫色节点和目前为止的结果节点（Material Attribute）有类似的作用，我们在这里连接颜色、粗糙度、法线等计算结果。
由于结果节点这样改变，所以无法使用常规材质，而当启用Substrate功能时，目前使用的材质将转换为使用Substrate节点的材质。
从 UE5.2 开始，它仍然是一个实验性功能，不建议用于生产使用。
它可以由用户打开或关闭。
我认为未来会逐渐被Substrate取代。
如何使用基材
从这里开始，我们将介绍基本节点、每个输入以及如何使用它们。
启用基板
默认情况下它是禁用的，因此您必须自己启用它。
确保在您的实验项目中启用它！
由于现有材质已转换，禁用 Substrate 可能不会完全恢复。
可以通过选中“项目设置”→“引擎 – 渲染”→“基材材质”来启用它。
检查完毕后，重启。
有3个设置，但由于写到功能示例中使用了所有3个，所以我认为3个暂时用于测试有效。
其他设置意味着...
基材 不透明材料粗糙度
正确计算涂层底层（材料）的物理粗糙度。
但计算量较大，影响性能。
我还无法深入验证它，但为视频启用它可能会很好。
Strata 高级可视化着色器
使用“r.Strata.Debug.VisualizeMode 3”启用调试可视化。
默认值似乎没有被禁用，因为启用它可能会对性能产生影响。
Substrate BSDF 节点概述
这是“ Substrate BSDF ”类型节点的图像，扮演传统材质域和着色模型的角色。
所以就有了Substrate Unlit BSDF、Substrate Hair BSDF、Substrate Single Layer Water BSDF等。
到目前为止，Result 节点连接的是 Basecolor、粗糙度等计算结果，但基本上都会连接到这个Substrate BSDFs 。
并将结果连接到结果节点的“ Front Material ”（基本上）
顺便说一句... BSDF（双向散射分布函数）简单来说就是一种计算光在空间中的散射的方法，例如CG。
事实上，光从物体上反射出来，你就可以感知到该物体的颜色和纹理，就像在CG中尽可能地再现一样。
Blender 还有一个名为 Principled BSDF 的着色器，它可以执行类似的操作。
Substrate BSDF节点有多种，但“ Substrate Slab BSDF ”是最基本的节点，您可以使用此节点表达几乎任何纹理，例如塑料、金属、玻璃、木材等。
最常用的 Strata BSDF 节点。
其他节点用于以下目的。
基材简单透明涂层 BSDF : 以低成本表达透明涂层。内部使用Slab，不使用Slab也可以表现Clearcoat
Substrate Unlit BSDF：与传统的 Unlit 类似。不受光照影响。
Substrate Eye BSDF：专门用于眼睛表情
Substrate Hair BSDF : 专门用于表达头发
基材单层水 BSDF：水可以廉价地表示。（外观）深度等也可以表达
Substrate Volumetric-Fog-Cloud BSDF：用于体积雾和体积云
顺便说一句，稍后将介绍的用于分层材质的“ Substrate Operator ”节点只能与“ Slab ”和“ Simple Clear Coat ”一起使用。
Substrate Slab BSDF 输入和使用
大多数纹理将用这个“ Substrate Slab BSDF ”来表达。
与传统材料不同，我认为令人困惑的是没有金属输入（镜面反射等）。
相反，有称为“F0”和“F90”的输入。
这两个输入控制垂直观察和在物体边缘（沿切线方向）观察时物体的反射率。
F0
调整垂直观看物体时的反射率（颜色） 。
下图只是一个图像，但是当你看球体时，它是一个白色的部分，并且它是使用了在此 F0 中输入的反射率的图像。
值越高，反射的光越多。
对于塑料等非金属（衍生物）来说，似乎约为0至0.08。
对于金属，最多输入 1（引自开发社区）
但是，如果为0，则根本不会反射。
F0值越接近1，看起来越有金属感。
如果你想制作有色金属，请在此处设置接近 1 的颜色值。
默认值（无输入）为 0.04，这是一个塑性值。
F90
与物体相切的反射率（颜色）。因此，它是调整物体边缘的颜色和反射率的输入。
该图像在 F90 中具有接近 1 的粉红色。
所以你可以看到边缘部分是金属粉色的。
至于数值和表示方式，非金属为0～0.08，金属为1，与F0一样。
默认值为 1。
如果要调整 F0 和 F90 的反映速率，可以使用“ Substrate FlipFlop ”节点来实现。
漫反射反照率
漫反射反照率将是材质的颜色。
到目前为止，它几乎与 Basecolor 相同，但我们使用黑色作为金属。
另外，对于有色金属（=反射颜色），请用 F0 代替此设置颜色。
默认值为 0.18（可能是 18% 灰度）。
到目前为止，我还不太明白，我想使用常规的Basecolor、Metallic 和Specular！！
对于那些说的人来说，有一个名为“ Substrate Metalness-To-DiffuseAlbedo-F0 ”的方便节点，可以将 Basecolor、Metallic 和 Specular 的值更改为 Diffuse Albeod 和 F90 。
粗糙度、法线颜色和自发光颜色
这些粗糙度、法线和自发光颜色输入保持不变。
各向异性和切线
这两个用于表示各向异性反射。
各向异性：您可以输入-1 到 1之间的值。当值为
1 时，镜面反射（由于粗糙度而产生的反射散景）在输入切线方向上延伸，而当值为-1时，镜面反射在切线的垂直方向上延伸。
关于各向异性和切线，这篇文章对UE4有帮助。
https://qiita.com/EGJ-Syuya_Mukai/items/f4a3d596a426bdfaa249
复合机
MFP （ mean-free-path）=mean-free-path，
这个难度可以调整都方面各。
作为SSS的一种用法，可以通过在
SSS MFP上添加SSS颜色来表达。
您可以使用SSS MFP Scale调整 SSS 程度。
默认情况下它设置为 1，因此如果您希望它与 Max 一起使用，则不必输入它。
如果您使用的是地下剖面，则不会使用这些输入，而是使用剖面中的值。
第二粗糙度
用于调整镜面反射。
（详情正在调查中……）
例如，您可以使用Substrate Heziness-To-Secondary-Roughness节点使镜面反射漫反射。
当用于织物、轮胎等时，可以实现更广泛、更令人信服的表达。
模糊
用于表示布料的输入。
它可用于表现布料和天鹅绒类材料的蓬松度。
FuzzColor：设置布料表面和模糊部分的颜色。
FuzzAmount：调整模糊的强度。
FuzzColor 变得更强，更接近天鹅绒般的质感。
绒毛粗糙度权重：您可以调整绒毛部分的粗糙度。
如果不输入此项，将使用正常粗糙度。
Substrate Operator 节点的使用和输入
Substrate Operator是用于分层和混合两个Substrate BSDF的节点。
例如，正如我一开始介绍的，用一个Slab BSDF创建具有SSS效果的材质（A），用另一个Slab BSDF创建平滑纹理（B），并将B层放在A之上，您可以分层SSS 纹理上的透明涂层。
有多种类型，每种都有不同的混合方法。
基材水平混合
基材水平混合只是将两种材料混合在一起。
将 0-1 值和纹理放入Mix中。
0将使用背景值，1将使用前景值。
它的行为类似于传统的 Lerp 节点。
基材垂直层数
基材垂直层用另一种材料涂覆（=覆盖）一种材料。
在Top和Bottom中输入输出，例如 Slab BSDF 。使用
Top Tickness调整顶部的厚度。
可以方便地表达汽车漆和清漆等透明涂层。
顺便说一句，在表达 cricoat 时，您可以通过使用“ Substrate Transmittance-To-MeanFreePath ”节点并将其输入到SSS MFP 来直观地控制透明颜色。
基材覆盖重量
在 A 中输入使用 Slab 等创建的材质，并在Weight中调整其重量。
不要单独使用它，而是将其放在垂直层前面并在此处设置权重（图像就像要施加多少重量）。
用于吸尘等。
底物添加
只需将两块板加在一起即可。
它似乎基本上没有被使用，因为它在物理上是正确的（那么它是用来做什么的？）
基材半透明和掩模
基材材质还可以通过与传统材质相同的方式更改混合模式来处理多种类型的半透明和遮罩（无 Alpha）。
基材混合模式
不透明：不透明材质
Masked：0或1表示不透明和透明。它用于去除叶子等的阿尔法。
TranslucentGreyTransmittance ：相当于传统的Translucent 。可以表现出玻璃般的半透明感
添加剂：同前
ColoredTransmittanceOnly：与传统的 Modulate 类似
AlphaHoldout：与之前相同
TranslucentColoredTransmittance ：接近传统的ThinTranslucent 。可用于挤出薄的半透明塑料等。
基材半透明性
与以前不同的是，没有不透明度输入。
使用SSS MFP调整透明度，其方式与透明涂层相同。
越接近 0，它就越不透明。
您可以简单地在 SSS MFP 中输入值并进行调整，但使用“ Substrate Transmittance-To-MeanFreePath ”调整更容易。
顺便说一句，这是上图的以下材质设置。
混合模式：半透明灰色透射
照明模式：表面前向着色
您可以通过将“折射方法”设置为“无”以外的其他值来设置“结果”节点上的“折射” 。
另外，根据粗糙度值，可以表现毛玻璃。
基板掩模
在这里，像以前一样将混合模式设置为“ Masked ”。
您将能够使用结果节点的“不透明蒙版”输入，因此通过在那里输入黑白贴图等，您可以使用蒙版将其删除。
概括
作为基材材质的介绍，我介绍了基本节点和输入。
个人感觉F0和F90之间的关系和可操作性很难，因为金属感消失了，似乎需要一段时间才能适应。
另外MFP、Secopnd Roughness等新输入不断增加，有点难以理解。
如果你使用Blender等的话，我认为还是比较容易熟悉的。
希望它能为您开始使用 Substrate 时提供参考。
本站还介绍了如何使用UE5以及推荐教程。
https://metatimecg.com/how-to-use-ue5/
https://metatimecg.com/ue5-tutorials-1/
