substance designer是一个纹理材质生成软件,我们可以使用substance designer制作各种各样的纹理材料。今天由艺术家Dassan Verstrepen为大家分享使用Substance Designer创建泥浆材料的教程。


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项目参考


在材料的制作中,需要考虑材料的地理和气候。然后寻找一些参考资料,例如相似的图案,颜色,粗糙度,照明等。对于今天的泥浆材料,主要参考来自犹他州的盐滩,我从温泉中收集了很多有关彩色条带的参考。


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设置裂缝


通过创建一个简单的模式来驱动所有不同元素的混合来开始图表,在这里使用“渐变线性”来创建水平通道,使其与路边积水的参考位置相匹配。

下一步是为裂缝创建基本图案,最终方法比较完善,关键是使用“向灰度填充”,将Voronoi图案的每个尺寸重新映射为最小图案的形状。这可以将所有尺寸均相对于彼此保持完美的定位,因为它们都是由相同的小零件制成,对小图案的调整也将延续到较大的图案。同时所有模式都具有单独的参数以进行独立控制。

这是泥浆材料的裂缝结构概述。为了加快工作流程,我使用工具箱中的一些简单的自定义节点。它们中的大多数只是用于默认SD节点的简单预设,并据此命名(例如DV_Bevel)。DV_Voronoi采样器节点是经过稍微修改的图块采样器,并内置了一个距离节点以创建Voronoi模式。DV_FF节点只是所有“洪水填充”节点的容器,并且还内置了“距离”节点。

从中等的Voronoi模式开始(X,Y量约为8),使用高度驱动器作为遮罩输入,以在较高,较干燥的区域上获得较大的形状。然后使用带有“边缘圆度”参数的“边缘检测”来删除较小的形状,并通过FF / Distance节点运行该形状,重新创建Voronoi模式。

  

我在FF到索引输出上使用了边缘检测。我使用FF进行索引,因为“随机灰度”有时不够随机,并且“边缘检测”无法识别每个形状,因为相邻的形状将随机具有相同的值。FF索引通常仅在形状过多时才会失败,以至于索引无法在灰度颜色空间内为每个形状赋予唯一的值。这将输出到具有负距离的斜角,以用作小裂纹图案的矢量贴图。我还将中等模式的FF输出到Random Grayscale(随机灰度),用作以后的灰度输入。

小图案由第二个Voronoi采样器制成。使用矢量贴图位移参数,小形状的位置由斜角从中等图案驱动。另外,我将中小型Voronoi模式混合在一起。这些步骤确保小图案通常在形状和位置上与中等图案匹配。我使用“边缘检测”和“ FF”来删除不需要的较小单元格,并稍微调整图案的形状。
小的Voronoi图案会驱动其余图形的所有裂纹图案,所以要在此阶段定义形状。在平铺的多边形形状的驱动下,我使用大,中,小翘曲效果来获得锯齿状的外观。
小图案变形之后,可以确定所有其他裂纹图案。与前面的示例一样,在小图案上使用FF来灰度,将中等Voronoi用于灰度输入。
对于大图案,使用第三个Voronoi采样器重复进行此操作。此时所有三种尺寸都与小图案共享相同的边缘,但是它们都有自己的采样器输入,“边缘检测”和“斜角”(DV_Edge_Detect将边缘检测和斜角合并到我的图中的一个节点中)。 中等模式输出到非均匀目录。扭曲,它将随机灰度值用作扭曲角度输入。这会在随机方向上将边缘夹在一起,因此每个边缘都有不同的宽度。


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挑战性

挑战性来自有机材料的特性。自然现象是非常复杂和独特的,并且有时具有相对较小的特征,这些特征对于材料的的制作至关重要。对于泥浆是如何相互作用的。我希望泥裂缝随机终止,并根据其厚度向上卷曲。另外,无论裂缝是否向上弯曲,保持裂缝的连接。
从随机终止裂纹开始,在图形的更下方创建裂纹特征时,裂纹厚度会影响卷曲特征。通过在锥面中等裂纹图中添加圆锥形状的图案来处理终止。在附加值最高的位置,裂纹将消失并消失。因为裂缝和添加的贴图都具有平滑的斜角,所以在终止处平滑地逐渐变细。中图和大图相加在一起,以防止大的裂缝模式穿过中像元。还添加高度驱动器,以终止高地位置。
我使用一种获取随机连接位的模式。可以通过多种方式处理此功能,我想要非均匀Dir外观,所以将高斯噪声用作输入,将原始的中等裂纹图案用作强度,将较小的Voronoi图案用作角度输入。这会将噪声沿随机方向扭曲到中等裂纹的边缘。为了将其合并到高度中,我使用了屏幕混合模式,该模式在连接的钻头中保留少量的裂纹斜面。
对于裂纹的卷曲斜率,在连接的钻头之前,根据裂纹的最终输出创建了蒙版。将裂纹蒙版切成斜角,然后倒转并使用“曲线”进行调整。接下来使用多个非均匀模糊来在裂纹之间创建平滑的碗形。如果这些节点上的强度过高,则会引入伪影,因此我连续使用多个以使形状更平滑。在这一点上,所有裂纹的弯曲量都是相同的,对于一些较小的裂纹,斜率非常陡。我通过将卷曲裂纹与模糊的自身相乘来调整侵蚀性坡度。
卷曲裂纹得到负强度的“斜坡模糊”。这会根据他们自己的倾斜度捏住它们,并确保它们在最高点处干净地终止。
最终调整使用来自所连接位的蒙版,对卷曲裂纹进行非均匀模糊处理。使用减法混合创建蒙版,该混合将输出高度图与连接位相加之前与之后的差值。此步骤可防止“高度图”中显示的弯曲裂缝产生任何接缝。 TL; DR:可以通过在卷边之前将连接的位包括在裂缝遮罩中来避免此步骤。该方法的缺点是,任何连接的斑点都将被排除在卷曲之外,并且没有倾斜。可以在卷曲后添加连接的位,但从未找到解决方案来融合它们,而不会破坏卷曲的形状或需要仔细的遮罩。与SD中的所有内容一样,可以通过多种方式完成一件事情,而这非均匀模糊步骤就是我所要进行的权衡。
实施所有这些功能后,裂纹的最后一步是将小图案混合在一起以得到一些轻的表面细节。对小裂纹图案进行了三种变型,并使用高度驱动器和其他遮罩将每种变体应用于不同的区域。这里的效果是微妙的,但是在此gif中可以看到小裂缝的所有三种变化,显示了到目前为止的每个主要高度混合。在这一点上,只剩下一点表面噪音了。
最后制作Albedo地图。对于这种材料,使用了本·威尔逊的“颜色变化”和“平均”节点。基本上可以将“颜色变化”节点视为可控的,可随机化的渐变贴图。 
 在我的情况下,“颜色变化”节点将高度,曲率平滑度,表面噪声,中小裂纹图混合在一起,并输出等效于5键渐变图的颜色图。
我使用此节点快速迭代了整个材质的不同外观。通过将饱和的变体与柔和的光混合模式混合在一起,对于在整个材质中获得随机颜色也是非常有用的,必要时可以使用渐变图非常快速地复制结果以进行更多控制。
这就是对这张图表的所有提示。

使用Marmoset工具袋进行渲染,该工具袋在质量和可用性之间取得了很好的平衡。首先选择与色调和光强度相匹配的HDRI,我喜欢戏剧性的高对比度照明,因此选择了日落/日出的图像。调整天光强度,直到以与HDRI中阴影相似的亮度照明材质。

 接下来添加一个定向光。为了使阴影与环境照明保持一致,定向光的位置和角度应与HDRI场景中的主要光源匹配。调整强度,直到场景中最亮的地方似乎接近剪裁。这样可以在光线和阴影之间提供良好的对比度,同时还可以在后期调整中留出余地。最后打开GI和AO以获得额外的环境光,颜色和阴影深度。

除了基础知识之外,学习SD的最好方法是进行实验。

泥浆材料已经制作完成,希望上面的内容能够帮到大家。