Substance 3D Designer釉面瓷砖材质制作教程
Beginner's Guide To Creating Glazed Ceramic Tiles In Substance 3D Designer
法国环境/材质艺术家Elie Paquiet分享在Substance 3D Designer中制作釉面陶瓷瓷砖材质的完整流程,涵盖参考收集、六边形图案与随机对称、高度图雕刻、法线变化、粗糙度与基础色分层,以及利用Painter程序化资源增强细节,最终在Unreal Engine 5中渲染。
深度解读
这篇由环境/材质艺术家Elie Paquiet撰写的教程,核心判断是:一块逼真的釉面陶瓷砖材质,其说服力并不来自复杂的节点网络,而来自对“随机性”的精细分层控制——从六种朝向的分布规则,到每块砖独立的法线扰动,再到粗糙度上由边缘到中心的渐变,逼真感是被一层层“设计出来的不完美”堆叠出来的。
Paquiet的背景值得先交代清楚,因为它解释了这篇教程的定位。他曾在育碧参与《刺客信条:影》《彩虹六号:围攻》《Hyper Scape》,以及后来被取消的《波斯王子:时之沙》重制版,目前处于待业状态、专注打磨作品集。这个身份意味着两件事:第一,他的工作流是AAA环境材质生产线上下来的,不是纯理论;第二,他明确把这块材质定位为“小型、自包含、能做完”的练习项目——刚结束一个大规模环境场景之后,他需要一个能重新熟悉 Substance 3D Designer 又不至于变成又一个巨型工程的题材。他直言这类材质是初学者的理想起点,因为它只依赖常见节点和可复用的简单技法。
参考收集的三层结构,本身就是方法论
Paquiet的参考收集法分三层,这个分层比很多教程里“多找参考”的空话有用得多。第一层是粗糙或灰度参考,目的是剥离颜色干扰、单纯分析表面起伏——他点明这和在Designer里雕高度图的思维是同构的。第二层是材质孤立状态的参考,比如铺开展示、不带勾缝和水泥的瓷砖,专注砖体本身的表面细节。第三层才是最终语境参考:上墙、勾缝、最好带环境叙事(比如一间浴室),用来理解材质对湿度和光照的真实反应,同时为最终的排布和图案实验提供灵感。三层从“去色看形”到“看单体”再到“看环境反应”,实际上对应了材质制作中高度图、基础色/粗糙度、最终渲染三个阶段的认知需求。
六种朝向:把随机性关进笼子
高度图的起点是图案本身,然后把它应用到单块砖上。这里有个非常具体的技术细节:把图案放在六边形的一个角上并开启 Random Symmetry,只能得到四种可能的朝向;要覆盖剩下两种,需要把图案旋转60度、保持Random Symmetry再算一次,六种朝向才齐。如果还想要更多变化,可以加第三个输入——一块完全无图案的素砖。Distribution Map 则用来定义具体摆放规则,比如成排的图案或某种特定变化跨砖分布。需要更多基础砖朝向时,按60度增量旋转原砖即可。
这段的价值在于它揭示了一个常被忽略的事实:程序化材质里的“随机”从来不是撒手不管,而是先枚举出全部合法状态,再用分布图去约束。
Tile Sampler的复制-相减技巧:一个可复用的Flood Fill生成器
他分享的一个小技巧值得单独拎出来:复制一个 Tile Sampler,让两个节点的 Color Random 参数产生差异,然后用 Divide 模式混合,把对比更强的那个接到背景输入。结果是得到一个非常有用的 Flood Fill,可以下游用来生成随机渐变或随机灰度值,进而为高度图引入额外变化。他还提醒,Substance 3D团队已经加了从一个节点复制粘贴全部参数到另一个节点的选项,所以这个流程现在更省事。这个技巧的本质是:用两个随机种子不同的采样器相除,把“每块砖的随机ID”转化成“每块砖的连续灰度”,这是后续所有逐砖变化的数据基础。
高度图的细节层:烧制感是被“叠”出来的
接下来他开始叠加表面细节,赋予瓷砖最终的陶瓷质感:细微的表面瑕疵、烧制过程造成的小凸起、轻微的厚度变化,以及受参考启发的一层细腻的拉丝效果。到这一步高度图完成,材质应该已经相当接近初始参考。这里的关键词是“烧制过程”——陶瓷砖的真实感很大程度来自窑烧带来的不可控微变形,而不是完美的平面。
逐砖法线扰动:打破uniformity的关键一步
他特别提到一个自己制作瓷砖材质时喜欢加的东西:单块砖之间法线贴图的细微差异。做法是先从一个抛物面形状的法线里梯度取色(gradient-pick),然后把 ID Map 送进这个(现在装着法线颜色的)梯度映射节点,得到一系列法线值,用来在砖与砖之间引入细微变化,打破表面的统一感。他明确建议把这个过程做成带一个简单强度参数的可复用工具,因为每次手动做都很重复。这一步在视觉上的意义极大:现实中的瓷砖没有两块法线完全一致,缺了这层,再好的高度图也会显得“贴图感”很重。
先粗糙度后基础色:一个关于判断顺序的立场
Paquiet明确表示他习惯先做 Roughness 再做 Base Color,理由是粗糙度让表面细节更容易读,能快速判断细节是否成立;如果这个阶段材质的光照响应对了,后续就有了坚实基础。这个顺序选择本身就是一种专业判断——很多新手会先铺颜色,结果被色彩掩盖了形体问题。
粗糙度的构建路径很具体:先反转 AO 并把数值压平到目标区间,这同时自然地在AO区域开始了更粗糙的做旧感。然后用 Flood Fill Mapper 节点隔离每块砖,往里插一个高斯形状,得到从粗糙边缘过渡到光亮中心的梯度。在此基础上减去两个 Edge Detect 节点来隔离每块砖的内轮廓,再把这个遮罩减掉,让边缘变亮,给粗糙度再加一层变化。之后才叠加各种做旧细节:哑光 finish 的污渍、沉积在砖缝里的灰尘、细微拉丝效果,以及几处渗漏来增加性格。他展示的污垢贴图是在经过 Directional Warp 节点之后才叠进材质的。
一个被低估的资源库:Painter的程序化资产
他给的一条重要建议是善用 Substance 3D Painter 里的程序化资源——那是一个高质量的污垢贴图和生成器库,选项极多,在构建粗糙度和基础色变化时尤其有用。这些资源可以方便地加进Designer的库,`.sbsar` 文件默认存放在 `C:\Program Files\Adobe\Adobe Substance 3D Painter\resources\starter_assets\procedurals`。这条建议的实际价值在于:很多Designer用户不知道Painter的starter assets可以直接拿来用,等于白白放弃了一个官方维护的、经过生产验证的素材库。
基础色与逐砖色彩变化
基础色他刻意保持简单、逐步搭建。通常先从一个 Curvature 开始,把想强调的细节推得更明显一点,方便在梯度映射里定位它们;然后混入几张污垢贴图引入颜色变化。逐砖色彩变化的一个简单做法是再建一个梯度映射节点——原文在此处截断,但从前文逻辑可以推断,这个节点同样是接在ID Map上,用不同的随机灰度给每块砖分配不同的色调偏移,与前面法线扰动的思路一脉相承。
所以呢
对从业者而言,这篇教程真正的信息量不在“怎么做一块瓷砖”,而在它示范了一种把真实感拆解为可控随机层的思维方式:朝向枚举、逐砖ID、逐砖法线、逐砖色调、边缘到中心的粗糙度梯度、AO驱动的做旧起点——每一层都对应现实世界中一个具体的物理成因(窑烧、磨损、积灰、渗漏)。对想入门Designer的人来说,Paquiet选这个题材的理由也值得记住:小、自包含、能做完,且只用到常见节点——这比一上来啃大型环境场景更可能真正学到东西。而对行业而言,一位有AAA履历、目前待业的艺术家拿出这种颗粒度的拆解,本身就是作品集策略的一部分:教程即证明,把工作流讲清楚,比放一张渲染图更能说明能力。
