Tekstur, atau apa yang perlu Anda ketahui untuk menjadi Artis Permukaan. Bagian 3. PBR dan bahan-bahan

Di bagian akhir tutorial, kami memeriksa prinsip pengoperasian masker, apa itu "tekstur", dan bahwa saluran digunakan untuk semuanya - parameter piksel. Sekarang kita akan melihat PBR favorit semua orang dan mengumpulkan tekstur untuk membuat aspal basah dan kotor.

Dalam pelajaran ini, saya akan merujuk banyak tutorial dan sumber informasi lain untuk meminimalkan volume tutorial. Sebagian besar tautan akan disediakan di awal tutorial, jadi jika Anda tidak memahami tutorial ini, ikuti tautannya dan baca informasinya di sana. Ketika Anda siap - kembali ke tutorial dan terus belajar dasar-dasar artis di permukaan. Jika ada tautan yang tidak tersedia, beri tahu saya di PM atau di komentar. Saya pasti akan memperbaiki kesalahpahaman ini.

Juga, jika ada sesuatu yang benar-benar tidak dapat dipahami - saya mohon Anda melaporkannya sehingga saya dapat memperluas topik ini secara lebih rinci.

Bagian 1. Pixel di sini
Bagian 2. Topeng dan tekstur di sini
Bagian 3. PBR dan Materi - Anda membacanya.
Bagian 4. Model, normals, dan sapuan di sini .
Bagian 5. Sistem material di sini .

PBR

Singkatan ini didekripsi sebagai berikut: Rendering Berbasis Fisik . Yang berarti "rendering berbasis Fisika".

Seperti yang kita semua tahu, kita tidak bisa melihat satu objek jika objek tidak memantulkan cahaya yang jatuh pada mereka. Semua ini bekerja sangat sederhana - seberkas cahaya menghantam meja, memantul, dan mengenai retina Anda.

Tergantung pada permukaan, pada kondisinya (apakah itu memantulkan seperti cermin, atau memiliki kekasaran, apakah ada tetesan kotoran / air / kopi di permukaan), sinar yang sudah dimodifikasi masuk ke mata Anda (katakanlah begitu). Selain itu, sinar tidak sepenuhnya benar, karena sudah diketahui bahwa cahaya juga merupakan gelombang. Tapi ini sudah terlalu dalam untuk kita, dan di sini aku bisa salah.

Tetapi esensinya tetap tidak berubah - cara kita melihat benda dibangun dari cara cahaya dipantulkan dari permukaan. Dan standar PBR menjelaskan parameter apa yang harus diperhitungkan sehingga cahaya tampak sinematik mungkin.

Saya tidak akan mulai menulis tentang aturan dengan mana cahaya dibangun, bagaimana itu dipantulkan dan apakah itu dipantulkan sama sekali. Tentang cara kerja cahaya di level fisika, ada banyak artikel:

• Artikel dasar dari pembuat Substance Painter / Designer ada di sini . Dan terjemahan 2015-nya ada di sini . Tautan ke bagian kedua dari terjemahan ada di halaman yang sama.
• Artikel dari Google tentang pengembangan PBR mereka (testis yang sama, hanya di profil dengan formula lain) ada di sini .
• Artikel dari MrShoor , yang mengulas PBR tentang pemrograman shader tingkat rendah di sini .

Parameter Atau bagaimana PBR dikonfigurasi.

Kami akan mempertimbangkan PBR dari sudut pandang konsep umum dan pada tingkat kerja dengan setiap parameter secara terpisah melalui saluran piksel.

Dari bagian terakhir tutorial, ingat bahwa PBR sebenarnya dibuat melalui penjumlahan parameter (Anda tidak harus masuk ke rumus). Artinya, PBR terdiri dari serangkaian parameter:

• Warna (Warna Dasar / Albedo).
• Logam
• Specular
• Kekasaran.
• Glossiness
• Ambient Occlusion (selanjutnya disebut AO).
• Tinggi
• Peta normal.

Semua parameter, kecuali Peta Warna dan Normal, gunakan 1 saluran, dan Peta Warna dan Normal - masing-masing 3 saluran:

• Warna menggunakan 3 saluran - RGB untuk membentuk warna piksel.
• Peta normal menggunakan 3 saluran untuk mensimulasikan kemiringan permukaan. Setiap saluran bertanggung jawab atas kemiringan vertikal, horizontal, dan kedalaman.

Sekarang perlu dicatat bahwa rendering (tampilan), berdasarkan pada fisika, memiliki beberapa implementasi yang berbeda. Semuanya mirip satu sama lain dan menggunakan saluran piksel yang sama untuk menyesuaikan hasil akhir. Biasanya 2 jenis implementasi dibagikan:



Pada tipe pertama, parameter Warna-Logam-Kekasaran diperhitungkan, pada tipe kedua - Diffuse-Specular-Glossiness .

Kedua jenis implementasi menggunakan 3 parameter yang sama - AO, peta Normal, Tinggi .



Selain itu, dalam PBR modern, parameter Tinggi dicampur dan disembunyikan di Peta Normal. Faktanya, lebih mudah untuk mengekspresikan ketidakrataan melalui satu Peta Normal daripada menghitung kedalaman / tinggi piksel, atau sesuatu yang lain di saluran tambahan. Semuanya lebih sederhana daripada yang terlihat, dan lebih baik tidak pintar dengan puluhan parameter.

Meskipun saat membuat tekstur di Substance Painter, parameter Height diambil secara terpisah, saat memanggang tekstur, dijahit ke dalam peta normal (Anda masih dapat memilihnya di saluran terpisah jika Anda mau).

Total, hasil akhir gambar terdiri dari parameter penumpukan dalam satu piksel:


Mari kita lihat sekarang bagaimana ini bekerja di Substance Painter. Untuk melakukan ini, kami kembali membuat proyek baru dengan playan dan pengaturan standar yang biasa (saya berbicara tentang mereka di bagian kedua tutorial). Dan buat layer isian baru:


Sekarang, mari kita lihat tekstur normal standar dari rangkaian "Niche Rectangle Top Wide" , yang terletak di bawah tag Permukaan Keras :


Selanjutnya, kita akan mentransfer peta normal ini ke parameter lapisan Warna Dasar (dari pelajaran sebelumnya kita harus ingat bagaimana melakukan ini). Beginilah tampilan peta normal, jika Anda menganggapnya sebagai gambar (gambar di atas). Tapi sekarang kita akan menghapusnya dari parameter BaseColor (kami melakukan ini untuk pengenalan umum) dengan mengklik tanda silang pada parameter:


Dan transfer ke parameter Normal:


Hasil akhir Anda segera diperbarui. Sekarang, jika Anda menahan Alt dan LMB, Anda dapat memutar kamera dan melihat pesawat dari sudut yang berbeda. Cahaya yang dipantulkan dari piksel akan mulai berkilau, menciptakan ilusi kedalaman. Seolah-olah benar-benar ada lubang dan tonjolan di piring. Semua ini terlihat pada sudut dari 90 hingga 140-150 derajat. Dan semakin besar sudut kemiringan, semakin jelas bahwa ini adalah perhitungan kartu video, yang menentukan bagaimana setiap piksel harus memantulkan cahaya untuk menciptakan ilusi ini. Sebagai nilai awal, kami mentransfer 3 parameter ke kartu video dalam bentuk saluran piksel (dengan kata lain, tekstur peta Normal):



Sekarang mari kita sesat. Kami akan menghapus kartu ini dari parameter Normal dan menunjukkannya di saluran Logam. Logam memiliki satu saluran, dan peta normal masing-masing memiliki 3 saluran, dengan menyisipkan peta normal ke dalam parameter ini, Substance Painter akan memotong 2 saluran tambahan (saya berasumsi bahwa GB) dan hanya menyisakan satu untuk perhitungan:



Dan hasilnya:



Hasil akhir sekarang menunjukkan bahwa tidak ada lagi tonjolan dan depresi, tetapi permukaannya sendiri mulai terlihat seperti semacam pelat logam. Anda juga dapat melihat bagaimana parameter Logam satu akan terlihat, tanpa parameter lainnya (BaseColor dan lainnya) dengan mengalihkan mode tampilan ke 1 saluran Logam (jika Anda belum mengubah apa pun, maka di viewport di kanan atas terdapat kemampuan untuk mengganti layar):



Pilih logam dan dapatkan hasil berikut:



Seperti yang Anda lihat, ini adalah satu saluran dalam skala abu-abu, yang menentukan piksel mana yang akan terlihat seperti logam, mana yang seperti rata-rata, dan mana yang bukan logam. 0 bukan logam. 1 - logam.

Demikian pula dengan saluran Roughness - tekstur apa pun cocok untuk bekerja dengannya. Tergantung pada hasil akhir yang Anda butuhkan. Anda dapat mencoba menempelkan tekstur yang tersedia untuk Anda ke saluran Roughness sendiri dan lihat hasilnya.

Bahan-bahan canggih

Kata "material" biasanya berarti kumpulan parameter yang sudah jadi, kombinasi yang memberikan hasil sinematis - material (dengan kata lain, tekstur, permukaan).
Ambil contoh, kursi kulit ini:



Secara visual, kursi terdiri dari 3 bahan:

1. Kulit
2. Paku keling logam.
3. Kaki plastik (mungkin kayu).

Setiap bahan memiliki parameter sendiri:

• Warna (misalnya, kulit hampir hitam dengan bintik-bintik retak, dan memukau adalah warna emas dengan beberapa noda kotoran).
• Logam (pada kulit hampir 0, dan pada paku keling mendekati 1).
• Kekasaran (pada kulit lebih dekat ke 1, dan pada paku keling mendekati 0).
• Peta Normal (Di kulit, peta normal menampilkan retakan dan kedalamannya, dan pada paku keling - lekukan / penampilan teknis).
• AO (di kulit itu akan menampilkan kebenaran teduhan retak, dan di paku keling - lekukan).

Dan parameter kulit terlihat secara visual:



Untuk meringkas subtotal:

Sekarang kita tahu:

• Prinsip pengoperasian PBR. Dan cara mengelolanya melalui saluran.
• Bagaimana semua parameter bekerja, dan bagaimana kita dapat memengaruhinya melalui tekstur.
• Prinsip bahan bangunan kompleks.
• Cara mencampur bahan menggunakan masker.

Berdasarkan semua ini, kita sekarang dapat membayangkan bagaimana Anda dapat membuat aspal basah dan kotor dengan bekas ban. Bisakah kita?

Berlatih

Dan apa yang kita butuhkan untuk mengumpulkan aspal kotor basah dengan bekas ban?

Untuk memulainya, kita perlu menentukan jumlah materi yang akan digunakan dalam tutorial kita:

1. Aspal.
2. Kotoran
3. Trek ban (dengan kata lain, karet).

Kemudian tambahkan ke proyek Substance Painter.


Di sini ( Tautan ) Anda dapat mengunduh tekstur untuk bahan yang akan kami gunakan dalam praktik kami.

Tujuan kami sekarang bukan untuk membuat tekstur yang sangat berkualitas tinggi, tetapi untuk berkenalan dengan cara membuat sesuatu yang menarik menggunakan parameter dan topeng PBR. Karena itu, pada tahap ini, kami tidak akan menggunakan generator topeng atau kotoran, tetapi kami akan melakukan segalanya secara manual untuk memahami esensinya. Ketika Anda memahami esensi , dasar dari semua ini, Anda dapat menggunakan generator jauh lebih efisien daripada mulai memelintirnya dengan harapan mendapatkan topeng / bahan yang sempurna.

Jika Anda sudah melihat file, maka Anda mungkin memperhatikan topeng ban. Itu disiapkan secara terpisah, karena saya tidak dapat membuatnya saat bepergian di Substance Painter, jadi saya menggunakan pola ban yang ditemukan di Internet dan menyiapkannya melalui Photoshop untuk bekerja di Substance Painter:



Sekarang buat proyek baru dan tambahkan semua file kami ke sana. Untuk melakukan ini, kami memilih pengaturan standar, tetapi sekarang kami perlu menentukan peta tekstur kami saat membuat proyek:



Dalam proyek tersebut, buat 3 folder untuk setiap materi dan ganti namanya agar tidak bingung:



Dalam kasus kami, hierarki folder sangat penting (dan tidak hanya di folder kami, tetapi selalu penting). Hierarki menentukan tingkat materi, dengan kata lain, apa yang ada pada apa. Aspal dalam contoh kita adalah bagian bawah. Jejak ban tetap ada di sana. Tapi kotoran bisa di jalur ban, dan di trotoar. Karenanya, kotoran akan berada di atas segalanya.

Sekarang, mari kita segera sembunyikan segala sesuatu yang harus disembunyikan, dan hanya menyisakan aspal. Yaitu, buat topeng hitam di folder Karet dan Kotoran:



Sekarang buat di setiap folder layer 1. Atau lebih tepatnya, buat layer dan sebarkan di folder. Jangan lupa tentang penamaan, agar tidak menjadi bingung nanti (terlepas dari kenyataan bahwa secara visual tidak jelas bahwa lapisan ada di folder - percayalah, mereka ada di folder):



Semua layer baru memiliki parameter rata-rata dasar. Oleh karena itu, Warna Dasar berwarna abu-abu, normal tidak menampilkan tonjolan, dan Metalik dan Kekasaran tidak menciptakan kesan material apa pun.
Dan sekarang kita perlu memperbaiki ini dengan menunjukkan pada setiap parameter tekstur yang sesuai (menggunakan aspal sebagai contoh):



Tugas Anda sekarang adalah mendistribusikan semua tekstur bahan dalam parameter lapisan yang diinginkan. Setelah Anda melakukan semua ini, berikan masker untuk karet dan buat efek jejak. Karena kita sudah memiliki topeng hitam di folder, kita hanya perlu menghubungkan file dengan jejak roda ke topeng ini. Untuk melakukan ini, klik RMB pada topeng dan pilih Tambahkan Isi:



Dan dalam parameter GrayScale, tentukan mask:



Akibatnya, jejak karet akan muncul di aspal, tetapi akan cukup sulit untuk dibuat, karena ini masih PBR dan sinematografi (!!!). Untuk melihatnya, Anda perlu memutar Plane pada sudut tertentu:



Sekarang dua lapisan ini (aspal dan karet) berada pada level yang sama. Tetapi kita tahu bahwa karet berada di atas aspal, yang berarti bahwa lapisan karet harus secara fisik lebih tinggi. Dan sekarang kita akan menggunakan parameter Height.

Temukan dalam opsi Lapisan Karet dan buka tutupnya secara maksimal untuk merasakan cara kerjanya. Putar kamera untuk melihat bagaimana cahaya mulai memproses piksel yang Anda atur sendiri. Rasakan kekuatanmu! =)

Nah, sekarang sejajarkan parameter ke 0,1 sehingga tidak begitu eksplisit dan lebih dapat dipercaya:



Kita bisa melepaskannya pada -0.1, sehingga kita memiliki lubang, seperti setelah mobil di lumpur, tetapi ini adalah aspal, dan itu tidak gagal dengan mudah.

Sekarang siapkan kotorannya. Berdasarkan kenyataan, dapat diasumsikan bahwa kotoran harus menyumbat retakan aspal. Tapi kami tidak memiliki topeng sehingga kami bisa menunjukkan lapisan kotoran di celah-celah. Namun, ada solusinya - kita bisa mengambil aspal BaseColor dan membuatkan masker untuk kotoran pada dasarnya.

Bagaimana cara kerjanya? Jika Anda melihat aspal BaseColor, Anda dapat melihat bahwa semakin gelap pikselnya, semakin terlihat seperti retakan. Yaitu, dalam gambar ini, segala yang gelap adalah retak, dan segala yang terang adalah permukaan. Dan jika kita ingin menggunakan gambar sebagai topeng, maka itu sudah cukup bagi kita untuk membalikkan warna (gelap untuk membuat terang dan sebaliknya) piksel, dan kita mendapatkan topeng untuk kotoran.

Untuk melakukan ini, matikan tampilan lapisan aspal (dengan mengklik mata di sebelah folder aspal) untuk membuatnya lebih mudah untuk memahami apa yang kami lakukan.

Selanjutnya, kami menunjukkan bahwa file tersebut harus berada di mask lumpur dan melampirkan file Asphalt_BaseColor ke dalamnya:



Seperti yang saya tulis di atas, aspal itu terang dan retak. Dengan demikian, kotoran mulai muncul pada permukaan besar, dan warna abu-abu dasar (parameter dasar / latar belakang) mendominasi pada retakan.

Sekarang tugas kita adalah membuat tekstur ini dirasakan secara berbeda - membalikkan warna dan memperkuatnya sehingga topeng menunjukkan kotoran pada retakan. Cara termudah untuk melakukan ini adalah dengan efek "Level" tambahan. Tambahkan filter tambahan "Levels" ke mask dengan cara yang sama seperti kami menambahkan Fill (RMB - Add Levels). Dan kami memutar parameter kira-kira, seperti pada gambar di bawah ini:



Dan klik tombol "Balikkan" di bawah untuk membalikkan tingkat intensitas saluran:



Sekarang kotoran berada tepat di tempat yang kita butuhkan - di celah di aspal:



Nyalakan aspal dan lihat pekerjaan kami:



Tapi itu terlalu sederhana. Karena itu, mari sekarang tambahkan tanda oranye ke aspal kita. Untuk melakukan ini, kita perlu:

• Buat folder baru dan beri nama Road_Line.
• Tambahkan topeng hitam ke folder.
• Tambahkan layer baru ke folder dan beri nama Layer_RoadLine.
• Untuk lapisan dalam parameter BaseColor tentukan warna oranye secara langsung:

Anda juga dapat menyesuaikan Metalik dan Kekasaran sesuai selera Anda untuk membuat cat yang realistis. Saya tidak melakukan ini untuk mengurangi waktu tutor.

Sekarang, mengingat aturan hierarki lapisan, kita akan mengatur folder dengan garis jalan antara aspal dan karet:



Waktunya telah tiba untuk menggambar tangan. Pilih topeng folder RoadLine dan gambar strip penandaan di pesawat. Saya mendapat sesuatu seperti ini:



Sekarang perlu menambahkan topeng lain ke lapisan cat itu sendiri untuk membuat perasaan cat jatuh. Untuk melakukan ini, kita tidak akan membuat folder, tetapi membuat topeng langsung pada layer dan menambahkan topeng Pelukis Substance standar. Untuk melakukan ini, tambahkan topeng, dan kemudian tambahkan isian (RMB oleh topeng dan Tambahkan Isi). Dalam isian, tentukan Dirt 4 Texture, yang berada di bawah tag Prosedural:



Dan lihat hasilnya:



Jangan lupa bahwa lapisan cat harus menentukan ketinggiannya. Saya mengusulkan untuk menunjukkan 0,05 - rata-rata antara karet dan aspal.

Hati-hati, karena untuk ini Anda harus memilih layer, dan bukan mask. Anda dapat menentukan nilai secara manual dengan mengklik nomor di sebelah kanan atas slider.

Nah, apa itu aspal tanpa air?

Untuk melakukan ini, buat folder dengan layer sendiri. Jangan menambahkan topeng apa pun .

Atur folder dalam hierarki ke atas. Bagaimanapun, air berasal dari atas, bukan? Di atas lapisan, buka ke Logam maksimum dan ke Kekasaran minimum. Selanjutnya, menunjukkan ketinggian air 0,15.

Dan sekarang matikan saluran Warna dengan mengklik tombol yang ditandai dengan bingkai biru:



Apa yang terjadi Semua lapisan bawah dicampur sesuai dengan masker dan lapisan dengan air. Tetapi air sekarang tidak memiliki saluran warna, yang berarti tidak dapat mengecat piksel yang dibutuhkannya. Untuk ini, semua saluran lain mempengaruhi piksel tekstur, dan aspal menjadi basah dan tidak menyenangkan mungkin, seolah-olah itu bukan aspal sama sekali =)



Sekarang pekerjaan rumah: letakkan masker sehingga aspal tidak sepenuhnya basah, tetapi dengan genangan air kecil. Ingatlah bahwa genangan air tidak memiliki kekasaran di permukaan - pikirkan bagaimana cara mencampur lapisan sehingga genangannya halus. Dan apa lagi yang perlu dilakukan untuk ini? Saya yakin Anda bisa melakukannya =)

Ringkasan

Dalam tutorial ini, kami telah membahas cara membuat tekstur. Secara umum, menerapkan parameter dengan benar, Anda sudah dapat mulai tekstur dan bahkan berani menyebut diri Anda seorang seniman tekstur junior.

Kami belajar bagaimana PBR bekerja.

Parameter dalam PBR tidak perlu unik. Ini masih merupakan parameter normal yang dapat kita tentukan melalui saluran piksel.

Kita dapat menggunakan tekstur yang sama dengan cara yang berbeda. Ini memberi kita keuntungan - kita tidak perlu memuat memori dengan file yang tidak perlu dengan jumlah piksel yang besar, tetapi cukup memuat satu file dan beri tahu program cara menghitungnya.

Kami berkenalan dengan materi dan bagaimana mereka dirakit. Sekarang Anda tahu bahwa tidak perlu menjadi master Photoshop yang sangat keren, tetapi cukup temukan parameter yang sudah jadi sehingga program dapat menyajikan materi dengan benar dari mereka.

Di bagian berikut, kami akan membahas topik-topik seperti sapuan, kepadatan texel (dan apa itu texel), dan akhirnya kami akan sampai pada bagian yang paling menarik - membuat shader Anda sendiri di UE4.

Program Pelukis Quixel dan Substance

Saya selalu merekomendasikan bahwa pemula yang terlibat dalam membuat tekstur dari bahan (bukan bahan sendiri) mulai bekerja dengan Quixel. Karena program ini sudah memiliki ratusan preset yang sudah jadi, yang sangat mudah untuk dikontrol dan dikonfigurasikan, dan melalui topeng Anda dapat mencapai hasil yang sama seperti yang kita miliki dalam praktik melalui Substance Painter.

Sedangkan untuk Substance Painter, kekuatannya mulai muncul ketika program Substance Designer ketiga termasuk dalam pekerjaan. Desainer memungkinkan Anda membuat bahan Anda sendiri dengan menghasilkan permukaan yang kami butuhkan. Perancang keren karena Anda dapat membuat "bahan pintar" yang akan memiliki pengaturan untuk masker internal yang akan mengontrol kuantitas dan kualitas bahan internal. Artinya, "bahan pintar" dalam hal ini adalah wadah yang berisi beberapa bahan dan topeng yang telah ditentukan, yang diatur oleh formula dan algoritme yang ditentukan oleh artis dalam Desainer.

Kemudian wadah ini diekspor ke Painter, di mana ia disempurnakan. Misalnya, kami membuat aspal basah kami di Painter. Tapi kami bisa mengumpulkan di Designer dan menghubungkan banyak pengaturan tambahan yang akan memungkinkan kami untuk mengubah hasil dengan cepat, di satu tempat, dan tidak beralih di antara tumpukan topeng, seperti di Painter.

Tentang PBR dan terjemahan singkatan ini

Seringkali, PBR diterjemahkan sebagai render yang benar secara fisik. Saya percaya bahwa terjemahan yang akurat adalah penting di sini, karena terjemahan dari jenis "Fisik Benar" pada dasarnya tidak benar, karena render dalam kasus ini didasarkan pada fisika, tetapi tidak harus benar dalam kaitannya dengan fisika. Anda dapat membuat logam = 1, dan kekasaran sama dengan 1, dan juga menambahkan banyak parameter lain, dan ini tidak akan menjadi bahan yang benar dari sudut pandang fisika, tetapi sekali berdasarkan itu dan dikonversi oleh Anda ke dalam set parameter Anda sendiri. Artinya, saat membuat bahan berdasarkan PBR, Anda dapat sepenuhnya mengabaikan hukum fisika dan membuat materi yang unik dengan caranya sendiri.

Misalnya, batu yang digambar sesuai gaya mereka. Seberapa benar secara fisik kita harus menampilkan bahan fiksi yang tidak ada di alam?