Как создать яркий материал божьей коровки в Substance 3D

Введение

Привет! Меня зовут Ромен Лемэр. Я старший художник по материалам в игровой индустрии. Я всё ещё работаю фрилансером, как и раньше. Тем не менее у меня также была возможность в течение трёх лет работать в Arrowhead Game Studios над Helldivers 2, а также некоторое время в Omeda Studios над Predecessor. Так что, скажем, у меня немного больше опыта, чем в прошлый раз.

Проект «Божья коровка»

По сути, материал божьей коровки был в моём списке дел с момента начала цветового проекта, который я начал в 2021 году и который был посвящён набору материалов для каждого выбранного мной цвета. С тех пор проект долгое время не реализовывался и претерпел изменения, в основном за счёт изменений в некоторых материалах и общем объёме.

Целью этого проекта было в основном сосредоточиться на работе с цветом в Substance 3D, с чем я раньше сталкивался. Опыт работы над Helldivers 2 очень помог мне в этом. Но я всё ещё хочу закончить проект или, по крайней мере, завершить зелёную и красную стороны!

А новая версия Substance 3D Designer, особенно новый конвейер Signed Distance Field, кажется отличной возможностью наконец начать работать над этими божьими коровками!

Итак, основной целью этого материала было больше поэкспериментировать с конвейером SDF. Конечно, первым шагом было создание достойной модели SDF божьей коровки.

Рабочий процесс в Substance 3D

Когда я начал получать что-то, отдалённо похожее на насекомое, я перешёл к первому шагу работы над каждым материалом: то, что я называю доказательством концепции, готовый граф с крайне простыми формами, цветом, размещением и т. д.

Смысл в том, чтобы увидеть, будет ли моя идея работать, а также поэкспериментировать с каждой деталью, которую я ищу: с самой базовой формой, а также с размещением, композицией и общим видом материала. Поскольку этот материал был частью портфолио, я работал в Marmoset Toolbag, но даже в производственной среде я делаю то же самое с контекстной сценой в движке.

Этот шаг обычно занимает у меня от 1 до 4 часов, в зависимости от типа материала. Это важный шаг, потому что он даёт мне достойное визуальное представление о конечном материале, что позволяет мне сначала убедиться, что я получу результат, близкий к тому, который я себе представляю, но также позволяет мне сосредоточиться только на важных деталях, не тратя часы на полировку того, что едва будет видно в конечном результате.

Как только это будет сделано, я могу снова сосредоточиться на самом материале, пытаясь улучшить его в целом и ещё больше отполировать каждую часть. Смысл не в том, чтобы сосредоточиться исключительно на одном шаге, а в том, чтобы постепенно улучшать качество всего материала.

Каждый раз, когда я достигаю визуального «этапа», я немного полирую всё остальное, стараясь не переусердствовать с полировкой одной части в ущерб остальным. Это помогает мне оставаться сосредоточенным, а поскольку это часть портфолио, даёт мне лучший результат за затраченное время.

Что касается самого материала, его можно разделить на несколько частей, таких как SDF, рассеивание формы, цвет или капля. Сначала давайте посмотрим на окончательный граф SDF для божьей коровки:

Немного пугающе, но, честно говоря, это проще, чем кажется. Многие узлы — это просто дубликаты других секций, в основном из-за ограничения системы SDF; вы не можете создать форму и использовать её повторно в другом месте на графике. Например, если я создам ногу, мне нужно продублировать граф, чтобы создать вторую, вместо того, чтобы просто использовать выходные данные с другим узлом преобразования.

Это делает граф гораздо сложнее, чем он должен быть, но пока это то, что вы должны иметь в виду при работе с SDF. Первым делом я работал над частями тела, которые у божьей коровки разделены на три сегмента:

• Подлежащее тело:

• Переднеспинка:

• А голова:

Как видите, части их графиков каждый раз выглядят крайне знакомыми просто потому, что я упоминал ранее: я не могу продублировать форму и использовать её повторно. После этого я сосредоточился на крыльях, возможно, самой сложной части графика, из-за скосов, которых я хотел достичь на некоторых сторонах. Это заставило меня добавлять небольшие формы для вырезания каждый раз, когда мне нужно было создать более сложные формы.

Последняя и, вероятно, самая пугающая часть графика на самом деле является самой простой: ноги. Это просто три сферы, сплюснутые и расположенные рядом друг с другом, чтобы создать что-то более сложное, поскольку я уже знал, что мне не понадобится больше деталей, поскольку я мог просто сделать быстрый экспорт и увидеть всё напрямую, используя свою проверочную сцену из более раннего примера.

Я просто повторил процесс четыре раза, каждый раз дублируя весь график ног, изменяя несколько значений, чтобы расположить их правильно, и, наконец, используя симметрию для завершения результата.

Всё, что оставалось, — это назначить цветовую информацию для дальнейшего использования, замаскировать крылья и добавить несколько элементов управления положением и размером. Система SDF имеет максимальную ограничивающую рамку, о которой я не особо задумывался при создании божьей коровки, поэтому мне пришлось отрегулировать её размер в конце.

Как только это было сделано, следующим шагом было размещение насекомых. Установка проста. Я использовал узел Shape Splatter V2, чтобы использовать функцию SDF, которую мы только что рассмотрели, но, что более важно, воспользовался преимуществами новой системы распределения и мощного распределения Пуассона, которое заполняет холст фигурами, предотвращая наложения, мечта любого пользователя Substance 3D!

Я использовал случайную маску на первом Shape Splatter, чтобы создать отверстия на первом слое распределения, затем замаскировал эти отверстия и промежутки между ними. Это позволило мне использовать вторичный Shape Splatter V2 и чрезвычайно полезную функцию Slope Rotation, создавая впечатление, что второй слой божьих коровок перекрывает первый.

Как только слои были готовы, я начал работать над настройкой цвета. Первое, что мне нужно было определить, — это подход к этому.

Основная идея была проста: использовать Shape Splatter Mapper, поскольку он работает изначально с выводом из Shape Splatter V2, а затем создать версию текстуры цвета божьей коровки сверху вниз, которую было бы проще создать.

Однако при первой попытке быстро появились несколько проблем.

Существует три режима проецирования текстуры с помощью Shape Splatter Mapper:

• Трипланарная версия, как следует из названия, проецирует текстуру вдоль каждой оси. Это очень хороший способ текстурировать объект с высокочастотными деталями, но это значительно усложняет создание точных текстур, особенно на округлых формах, как эта.

• Второй вариант, «From Splatter UVs», использует UV-координаты, генерируемые изначально системой SDF. К сожалению, эти UV-координаты были полностью сломаны, и их исправление потребовало бы слишком много работы, если бы это было вообще возможно.

Поэтому я использовал третий вариант, создав свою собственную функцию проецирования, что на самом деле намного проще, чем кажется. Я знал, что хочу создать свои цветовые карты сверху вниз, поэтому всё, что мне нужно было сделать, — это получить положение фигуры, извлечь её оси X и Y и использовать их в качестве UV-координат для выборки моих цветовых текстур. Для тех, кто знаком с узлом Pixel Processor, это довольно тривиально.

Однако была одна небольшая проблема. Отображение одной текстуры не давало вариативности цветов божьей коровки. Я хотел как минимум четыре вариации, то есть четыре сэмплера, и я также хотел, чтобы эти вариации были рандомизированы для всех божьих коровок.

Я использовал Shape ID от каждой фигуры вместе с операцией по модулю, чтобы по сути выбрать каждую четвёртую фигуру, изолировать каждую вариацию, а затем использовать эти выделенные идентификаторы для интерполяции между четырьмя сэмплерами.

Для начала мне нужно было создать четыре плоские текстуры. Это довольно простая настройка, поэтому я не буду разбирать весь процесс. Просто знайте, что я использовал Shape Splatter с одной формой SDF в качестве основы:

Когда настройка цвета была завершена, оставалось только добавить воду. Сначала капли, ещё одна простая настройка, по сути, два узла Shape Splatter V2, используемых для рассеивания сферических форм.

Один генерирует более крупные капли, а второй создаёт множество более мелких. Объединение этих двух слоёв и добавление их поверх существующей карты высот вместе с высокими значениями блеска сделали своё дело.

Небольшая деталь, которую, как мне кажется, стоит объяснить: я использовал новые параметры плотности формы разбрызгивания, чтобы добавить вариативность в количестве капель, что сделало результат более органичным и приближённым к референсу.

Всё, что оставалось, — это создать водяной фон и добавить рябь, чтобы выглядело так, будто божьи коровки взаимодействуют с поверхностью воды.

А также некоторое натяжение воды вокруг нескольких насекомых.

И на этом материал был готов. Нужен был только хороший рендер в Marmoset Toolbag.

Заключение

На создание финального материала ушла примерно неделя при работе от 1 до 3 часов в день, так что это, по сути, небольшой личный проект. Главной задачей, безусловно, была работа со стороной SDF, поскольку она всё ещё очень нова. Хотя я понимаю, как это работает, у меня ещё нет таких же инстинктов и привычек, как с остальной частью Substance 3D Designer.

Что касается моего совета по созданию привлекательных материалов, начните со сбора необходимых вам референсов и тщательного их изучения, чтобы понять все их тонкости. Многие привлекательные детали в моём материале взяты непосредственно из референсов: капли, лёгкая прозрачность крыльев, насыщенные красные тона и так далее.

Отличный способ совершенствоваться — тренировать свой глаз, максимально точно копируя референсы. Я думаю, что это одно из лучших упражнений для обучения тому, как добавлять убедительные детали в ваши материалы. На этом, я думаю, разбор завершён.

Спасибо команде 80 Level за организацию этого разбора!

Ромен Лемэр, старший художник по материалам

Интервью проведено Глорией Левин