用 Substance 3D Designer 节点制作写实可平铺林地地面材质
简介
大家好，我叫 Zeqi Mu。我于 2018 年以 3D 环境美术师的身份开始职业生涯，并在 2019 年转向程序化材质创作。大学期间，我学习的是计算机科学，之后才转入美术领域。
此后，我先后在多家大型工作室任职，包括完美世界（Perfect World）、Papergames、Happy Elements 和腾讯（Tencent）。我参与过《诛仙世界》（World of Jade Dynasty）、《无限暖暖》（Infinity Nikki）和《Silver Palace》等大型开放世界项目，并担任材质负责人（Lead Material Artist）。
在这次访谈中，我想分享自己制作写实森林地面材质的流程。
开始制作逼真的森林地面
我通过收集现实生活中的参考素材开始了这个项目。我的目标是看看我能否仅使用 Substance 3D Designer 中的程序化节点，创建出具有扫描级质量的森林地面材质。
在分析了树根的参考图像之后，我最初使用 Adobe 3D Designer 中的 Cells 2 节点来生成它们的主要形状。
不过，我很快意识到这种方法无法复现真实根系中存在的自然层级结构。因此我尝试了另一种方法，使用样条线生成器以更有机、更可控的方式“生长”出根系。
使用 Substance 3D Designer 制作纹理
通过在样条线上使用散布样条线（Scatter Splines on Splines），我得以重现真实树根的自然生长模式。
这种方法让我能够精确控制根部的密度和粗细。主根的密度有意保持得相当低。这一点很重要，因为该材质是可平铺的，而较少的显眼形状有助于减少可见的重复感。
为了让树根感觉更不重复，我在高度图中乘入了多个高斯噪声图案，从而在其高度和表面形状上创造出更多变化。
接下来，我制作了几块体积较大、视觉上很显眼的石头，并把它们散布在树根之间。
对于较小的石头，我使用了新的 Shape splatter v2 节点中的 SDF 岩石功能。在其功能图中，我为圆度和面数等属性引入了随机值。这让每块石头的形状略有不同，也使它们的分布显得更自然。
然后我使用 Shape splatter v2 将苔藓添加到潮湿区域。我直接从 Shape splatter v2 生成苔藓法线，这比从合并高度图中推导法线效果更好。
为了捕捉真实森林地面的复杂性，我用许多层来构建这个材质。从下到上，层级依次为树根、大石块、小石块、细碎石、苔藓、枯叶、老树枝、微碎石、三叶草、地衣、断枝、草、落叶、落枝、额外的三叶草以及蕨类植物。
灯光与渲染
在 Marmoset Toolbag 中，我使用工作室 HDRI，在受控灯光下清晰地展示材质。我还用单盏平行光和高品质 HDRI 搭建了一个简单的森林风格场景，把材质放进更自然的环境语境中。
在 Unreal Engine 5 的角色奔跑演示中，我使用了 UE5 默认的程序化天空设置，并对其进行调整以营造日落氛围。我为材质启用了 Nanite 置换，并为三叶草叶片添加了次表面散射遮罩。
结语
这个材质大约用了一周完成。前三天我都在开发树根的样条生成系统。
最大的挑战是优化树根的构图，让材质看起来自然，同时避免在平铺表面上出现明显的重复。
我的主要建议是：在决定如何以程序化方式制作材质之前，先研究大量现实参考图。不仅要关注单个形状，还要关注这些形状如何生长、重叠并形成层级关系。
在这个案例中，选择基于样条的系统而不是依赖 Cell 图案，带来了显著差异。它让我能够创建更有说服力的主根与次根层级，同时保留足够的控制力，使材质可平铺。
Zeqi Mu，环境艺术家
采访：Emma Collins
喜欢这篇内容吗？