解析： Substance Designer中的3D程序眼球產生器

介紹

嗨，您好！

我叫Xavi Anguita，我是在elite3d從事AAA遊戲的高級3D藝術家。在過去的三年中，我一直在這家公司從事許多不同的遊戲，例如Vigor，Overkill的《行屍走肉》以及NDA下的許多其他遊戲。

我與3D的故事始於12年前，當時，由於我對與三維空間合作的興趣和便利，我開始獨自學習不同的3D軟件。由於我學會了在家練習的知識，我得以在18歲的時候在一家資訊建築工作室開始了我的第一份紋理藝術家工作，大部分日常工作基本上都是在Photoshop中手動平鋪紋理，但是我學到了不僅如此，我還開始學習令人難以置信的方法來加快我在不同領域和軟件中的工作流程。不久之後，我成為了3D藝術家，我的主要職責是為Vray、Unity和Unreal Engine創建高質量的3D模型。幾年後，我終於成為一個小團隊的主管，負責在Unity和Unreal Engine中針對Web和獨立應用程序進行實時和VR項目。

六年後，我被elite3d聘為Environment＆Prop 3D Artist。

使用Substance Designer增強工作流程

我Unreal Engine 4了解節點工作流程以及Photoshop中的Filter Forge。我開始製作常見的材質瓷磚：用於資訊建築業的鵝卵石和程序木材。最終目標是為宜家、樂家、樂華梅林等公司創建逼真的效果圖。

然後，在2015年左右，我發現了Substance Designer，從以前的經驗中學到的所有知識都幫助我真正快速地開始開發工具和材料。我直接進入FX節點來創建自己的工具，因為它允許我在複製形狀時控制一切，這真是太棒了！

現在，我作為3D環境和道具藝術家工作，幾乎所有工作都使用Substance Designer。您無法想像在行業中使用它所獲得的優勢，不僅可以創建材料，還可以從頭開始自動化和生成工具。

我創建了一些節點，這些節點可以適應以前項目中的地圖以適應新的需求，一個節點可以生成無限數量的按鈕，一個遵循項目規範的PBR檢查器（現在在Painter中默認為它）以及許多其他節點。

眼睛產生器：目標

有時，無論我在做什麼，我都會看著現實生活中的某些事物，並開始懷疑我可以在3D模式下進行操作的方式以及是否可以以程序方式進行操作。突然之間，我沒有意識到，我已經在考慮如何做到這一點。在這種情況下，我在想著一雙讓我著迷的藍眼睛。然後，我的目標是透過使藝術家有機會以簡便的方式創造獨特的眼睛，從而以完全的程序方式獲得逼真的效果。我想為他們提供一種通過調整瞳孔形狀，顏色和漸變，虹膜圖案甚至靜脈數量來盡可能個性化眼睛的可能性。

有時，很難知道您是否在項目開始時就正確地做事，因此，在處理我的作品集時，通常我同時有兩個不同的項目。萬一我對其中的任何一個感到沮喪，我會改跳入另一個。這種技術可以幫助我以嶄新的眼光看我的作品，並使我對作品的要求更高，更客觀。

既然我已經使用了該工具，那麼我就可以繼續開發我要開發的另一個工具，這也意味著我也應該開始尋找額外的工具！

圖細目

即使不能將其視為分步教程，我也將嘗試向您展示我的工作流程以及為該圖表創建的一些工具。如您所見，我使用了過去創建的許多自定義工具。這些工具大部分是通過使用FX節點，像素處理器或簡單地使用原子節點來完成的。

首先，我開始研究虹膜的基本形狀，方法是分析其在現實生活中的製作方式，並問自己如何將其分解成各種形狀並將它們融合在一起。

讓我們看一下圖表！

此圖分為多個部分。我研究了“瞳孔”（綠色），“虹膜”（黃色）和“鞏膜”（紫色），然後使用混合節點（橙色）將它們全部組合在一起。通常，我確實為每個步驟都創建節點，所以最後，此主圖包含許多分開創建的小節點。

-瞳孔：

在下面的Gif中，您將看到這部分非常簡單。它基本上是幾個開關節點，可讓您在多個形狀之間進行選擇。

所選的主要形狀將在以後減去以與虹膜融合。如您所見，如果在“神經”的基礎上減去模糊的形狀，它們將逐漸變黑，這將產生深度效果，將輸入形狀與虹膜神經融合在一起。

-虹膜：

首先，我需要創建“神經”構成的基礎。我要做的是創建一個節點，該節點以放射狀方式繪製線條，並產生與真實眼中的外觀類似的效果。由於這本來是一種工具，並且我不想在計算方面過於繁瑣，所以我製作了2種不同的種子，並使用2D變換旋轉並混合了不同的高度以創建最終的高度圖。

之後，我開始研究將虹膜的兩個高度分開的形狀。本節結合了各種工具。例如，使用光斑取樣器和形狀映射器（使用“瞳孔”輸入創建主要形狀）來製作徑向斑點。

我使用此節點和虹膜輸入之間的組合來創建基本形狀，然後使用扭曲節點變形並獲得最終外觀。

一旦完成此形狀，我只需添加一個放射狀圖案即可在乘法模式下使用混合節點創建虹膜上部的巨大波浪。

然後，我將其用作遮罩，以混合兩種具有不同高度的不同靜脈圖案。

現在我們有了虹膜的基礎，我們需要創建將虹膜與鞏膜區分開的圓形形狀。這很難解釋，因為此步驟使用了來自圖的不同部分的許多依賴關係，因此我創建了一個更簡單的版本來對其進行解釋。

首先，我對Iris高度使用了模糊形狀的減法節點來創建深度。之後，我將減光環與Max（減光）混合在一起以清潔邊框，並在鞏膜和虹膜之間實現完美過渡。

這是我經常使用的另一個自定義節點的示例。連接的最後一個節點稱為“簡單選擇”，它是一個像素處理器，用於比較兩個輸入圖像，並在像素顏色相同時輸出白色。因此，結果是基於第一個輸入的高度的漂亮蒙版。不確定是否足夠清楚，如果對此有任何疑問，可以在下面評論。

在Designer中從頭開始工作時，通常會得到超級乾淨和不切實際的結果，所以我要做的是基於相同的高度圖添加表面噪聲。這種合成效果非常好，基本上是帶有2個輸入的斜率模糊。第一個是BnW Spots2，第二個是高度圖的模糊版本。我在高度圖的頂部使用了帶有混合節點的Add（線性減淡）的這張圖。

-鞏膜：

對於鞏膜，我使用了一段時間前創建的節點來生成比現有節點具有更多控制權的單元。最初創建該節點是為了產生裂縫。它允許您選擇單元格的位置，然後應用2種不同的變形：一個較大的變形可以斷開線，而另一個較小的變形可以使線不規則。然後，我使用與有減法節點的瞳孔相同的技術。

這是我用來給高處的靜脈打圓的另一種很酷的技術。這是關於添加“邊緣檢測”，然後將“距離”與“自動級別”一起使用以標準化灰度。這使您可以最大程度地使用“曲線”。因為我希望所有靜脈都具有相同的形狀，所以我只是將其保存在單獨的圖形中，然後在主圖像上創建了一個實例，如您在圖像頂部所見。通過這種方式可以使最終圖中的所有內容變得更加清晰，您還可以通過實例化參數來同時修改所有值。

最後，我想向您展示最後一個技巧。這是我從CGtextures中學到的技術，可幫助您放大Photoshop中的法線貼圖。您可以通過將法線貼圖模糊化來增加它的值。這是一種非常酷的方法，可以為法線貼圖提供更多的量。

左側是從高處開始的普通法線貼圖。右側是疊加的法線貼圖：

可自定義的參數

創建工具時，並不總是很容易知道應該為用戶保留哪些內容。如果您沒有提供足夠多的選項，則用戶將無法自定義結果，但是如果您打開了太多選項，則用戶可能會感到不知所措。對於Eye Generator，我試圖使它盡可能簡單以供藝術家使用，但同時又給了他創建自己的眼睛的自由。這樣，我決定將所有選項分為兩個不同的部分：虹膜和透明部分。虹膜也分為2個子組：形狀和顏色。在“形狀”選項卡下，您將能夠選擇瞳孔和虹膜的大小，以及要用作瞳孔的形狀，並決定是否要基於瞳孔或簡單的圓生成虹膜。然後，我還打開了兩個值，以使鞏膜靜脈發生變化，使它們看起來像血壓更高。另一方面，“顏色”選項卡將允許用戶使用以下4種顏色更改眼睛的顏色：

1）主色是基礎色。

2）瞳孔邊框  是指瞳孔周圍的顏色。

3）中線是通常定義虹膜第二高度的線。

4）邊框  是虹膜外環的顏色，通常比眼睛的其他部分更暗。

我還添加了一個覆蓋顏色的滑塊，以便藝術家可以在它們之間以及與另一個使用高度訊息為基礎顏色提供更多細節的覆蓋之間獲得更多的對比度。

另一方面，透明部分允許您僅更改其粗糙度和法線貼圖。

以下是有關其工作原理的影片：

該節點可在Substance Designer，Painter和Player中使用。我還在努力進行最後的調整，以使其能夠與Epic開發的眼影筆在Unreal中一起使用，這真是太了不起了！

休息一下

說到這個項目的挑戰性方面，我只能用一個詞來回答：質量。無論如何，藝術家總是可以改善自己的作品。永遠都不夠好。在規定的期限內工作時，您需要權衡在一項任務上花費的時間和您認為足以滿足要求的結果。在作品集上工作時，您沒有時間上的壓力，因此，只要投入更多的時間，就可以始終使您的工作得到改善。考慮到這一點，我總是很難決定什麼時候好到足以完成它。

在這個項目中，處理虹膜的顏色時，我多次陷入困境。我無法獲得很好的結果，對此我感到沮喪。這就是為什麼我決定暫停該項目一段時間的原因。四個月後，我又回到了原點。

有時，在處理作品集時最好休息一下，這樣您可以喘口氣，並重新提出新的想法。在這種情況下，由於有了休息，我設法解決了導致我在短短半天內臨時放棄該項目的問題。

每次我在一個項目上工作時，我都會使用不同的正在進行中的屏幕截圖創建一個Pure Ref的參考。對我而言，這始終是巨大的動力來源，因為它很容易使我將第一步與最終的步驟進行比較，並且讓我感到很高興，看看我在此過程中有什麼改進。

對於那些想要學習SD的人

謝天謝地，如今有多個論壇、網站和場所，您可以向許多藝術家學習。我從中學到最多的一些藝術家如下：

– 阿丹·馬丁（西班牙）。這個傢伙簡直太神奇了。對於那些會說西班牙語的人，我強烈建議您在youtube上查看他的所有教程。我從他那裡學到很多東西，不僅是關於物質設計師的。他有很多關於材質創建，PBR，建模，V-Ray等的教程。

Allegorithmic的出色文檔是必須的：

– 物質設計師

– 該PBR指南，第1部分和第2部分

– 文森特·高爾特。我從他在youtube上的視頻中學到了很多東西，尤其是技術方面的東西（他的頻道上有一個非常好的眼神發生器教程）。

-Jonas Ronnegard的任何物質大師

– 本·威爾遜，維尼修斯·里貝羅，宜蘭Shoshan，恩里科Tammekänd，和許多其他

-最後，最近我從中學到很多東西的一位藝術家是Andrei Zelenco，他不斷在Facebook的“物質設計師”組中發布新作品，這簡直讓您大吃一驚。

我仍然發現自己處於不斷改進的過程中，但是對於那些想學習該軟件的人來說，我能推薦的最好方法就是盡情享受您在使用Substance上所花費的每一小時，即使這僅僅是為了進行調查。您甚至無法想像僅通過以不同於通常的方式使用節點來學習的東西數量。

https://80.lv/articles/breakdown-procedural-eye-generator-in-substance-designer

Xavi Anguita，elite3d的高級3D藝術家

Arti Sergeev進行的採訪