锈蚀不只有一种颜色:Loic Anquetil 谈《Desirable Patina》的程序化材质构建
Loic Anquetil 是育碧蒙彼利埃的高级3D与材质艺术家,曾参与制作包括《Rayman Legends Retold》、《幽灵行动:断点》和《波斯王子:失落王冠》在内的多款作品。他还在 Rubika 和 CG Academy 等机构拥有丰富的3D教学背景。Loic 最近创作了 Desirable Patina,这是 Substance 3D Assets 的一套以锈蚀为主题的签名系列材质,并向我们讲述了其开发过程。

引言
我一直更倾向于 Substance 3D Designer,而不是 Substance 3D Painter。Painter 是一款不可思议的工具,但我喜欢构建材质本身 – 构建表面背后的逻辑,理解它如何形成、演变,以及如何通过程序化方式进行控制。材质应该看起来不错,但它也需要被参数化、复用和共享。

为了这个合集,我创作了 24 个以锈蚀为主题的资产 – 涵盖各种锈蚀、带锈的油漆和 3D 材质,以及程序化纹理生成器。我做这个合集的目标并不只是制作“锈蚀材质”,而是要探索锈蚀的视觉语言。
近距离观察腐蚀
锈蚀是我长期以来一直想要探索的题材。创作这个 Signature Collection 最困难的部分,是学会解读它的表面语言,并令人信服地再现那种颗粒感与起伏。当你随意地看锈迹时,它们似乎都一样 – 褐橙色的、粗糙的氧化金属。但当你仔细研究它时,会发现其中有无数的细微差别。即使在有限的色彩范围内,也存在着微妙的微小变化:色调的细微偏移、小小的点缀、出人意料的过渡。
要找到能清晰展现这种材质结构的参考图,出乎意料地困难。许多照片要么距离太远,要么过于风格化。于是,每当在日常生活中遇到有趣的锈迹时,我就开始自己拍照。真正的挑战在于把那种表面语汇转化为程序化系统,在再现那种有机堆积的同时保持艺术掌控力。
在生产中,尤其是在游戏里,材质必须服务于美术方向、玩法需求和真实感限制。这里有一套明确的框架。但真实的锈蚀可以狂野、富有表现力,几乎像绘画一般。我找到了一些带有荧光色调的参考 – 鲜活的橙色、绿色、蓝色 – 它们几乎像是当代抽象画。这种反差令我着迷。
起初,我以为色彩探索会是主要的研究方向。最终,我转向了颗粒感与微观结构,即腐蚀的物理复杂性。我意识到,在彻底处理其色彩范围之前,我需要从结构上理解锈蚀。锈蚀在微观细节上极其丰富。
与此同时,我的职业思维很快回归。我不想为了自我陶醉而制作材质;它们需要在艺术探索与实用功能之间取得平衡。这套合集必须富有表现力,同时可直接用于生产且具备适应性。我还希望 Substance 3D Designer 的节点图组织有序、易于阅读。在生产中,我有时会遇到混乱的“意大利面”式节点图;它们对其他美术师毫无帮助。因此我以严谨的态度来处理这套合集:结构清晰、逻辑分组、简明易懂。即使结果看起来很复杂,也不应让人感到望而生畏。


一个材质——粗锈蚀坑(Coarse Rust Pitting)——为其他所有内容奠定了基础。它大概是我最费劲的一个,但它确立了结构逻辑:破碎图案、高度与粗糙度之间的关系,以及颜色变化如何与表面细节相互作用。一旦这个基础扎实了,这个合集的其余部分就可以变得更流畅、更有趣。我可以引入剥落的油漆、混合腐蚀的不同阶段,并添加微妙的污垢和堆积。这些分层材质令人满意,因为时间、暴露和环境开始讲述一个物体的故事。
揭开 Substance 3D Designer 的神秘面纱
我在这个项目中的目标之一,就是想表明:第一次接触 Substance 3D Designer 并不一定让人感到望而生畏。
Designer 同时面向技术型与艺术型的人群,而这两种思维方式并不总是重合。对一些人来说,看到节点、参数和函数可能会引发一阵恐慌。如今这种情况已经不那么普遍了,因为学生们很早就接触到了 Unreal Engine 或 Houdini 这类基于节点的工具;但在纹理制作领域,许多美术师仍然严重依赖 Substance 3D Painter,而不太深入使用 Designer。
我想说明的是,只要聪明地使用相对少量的一组节点,你几乎可以做任何事情。你不需要极度技术化的节点图、不需要到处布满自定义函数,也不需要满屏都是 Pixel Processor 节点。你不需要把事情过度复杂化。你可以在不深陷技术细节泥潭的情况下,创作出强大而引人入胜的材质。


我还想展示 Designer 可以是一个创意工具箱。在育碧工作期间,尤其是在《波斯王子:失落的王冠》项目中,我意识到自己对 Designer 已经太过得心应手,以至于失去了一些创作的自发性。我可以想象出一种材质,并立刻知道如何构建它。再也没有意外或惊喜的空间。对艺术家来说,这是一个危险的状态。
对于这个合集,我没有采用一贯那种受控、分析式的工作方式,而是尝试更具实验性。我凭直觉混合噪声,把节点连在一起只为看看会发生什么,不再过度思考。有时结果很糟糕。有时结果令人难以置信。其中一些实验如今已成为我日常工作流程的一部分。


这就是 Designer 对我而言变得更容易上手的地方:我不再把它当作一个技术系统,而更像是一个创意工具箱。每个节点都变成了一支画笔、一把剪刀、一枚纹理图章。你混合、你测试、你做出反应。
深入噪声内部
锈迹,尤其是经过涂装和风化的金属上的锈迹,在很大程度上依赖铜绿、侵蚀和水痕,而这一切都由噪声结构驱动。在实际制作中,我经常使用噪声,但很少有时间从头搭建它们。这个项目正是绝佳的机会。


我主要使用单一的灰度输出,专注于将各种噪波混合在一起。我会研究参考素材、拍摄照片、在 Designer 中制作快速草稿,一旦对结果满意,就用程序化形式正确地重建它。


这种方法源于我的平面设计背景。在我的学习期间,我们做了大量手工工作:绘制纹理、扫描它们、将它们数字化整合。在我之前的一份工作中,我们有时通过实际绘制和扫描表面来创建背景。这个锈迹系列并非由扫描的颜料制成,但思路是相似的:选取不同的元素,混合它们,转换它们。如果我拿一个木材纹理,重新着色并扭曲它,它能变成锈迹吗?挑战在于创建模拟水痕或腐蚀缺陷的噪波,同时保持它们完全程序化。


噪波是材质创建中的基础资源。我们总是需要它们。从零开始构建它们会带来出人意料的满足感。
没有什么是封闭的
Substance 3D Designer 的优势之一在于,没有任何东西是真正封闭的。你可以打开图表,重新组织它们,研究它们,并以不同的方式重建它们。基础噪波非常出色,但有时它们并不能完全满足我的需求。于是我打开它们,访问其内部数据,修改它们,添加参数,并重建其部分逻辑。这个项目中的所有噪波都经历了这种重新诠释。


这又回到了易用性上。在合理的时候走捷径并不是作弊——这是效率。在生产中,你不会有几周时间去以极其繁复的方式制作一个材质。截止日期是真实存在的。
这正是 Designer 的魅力之一。材质可以被打开、研究、重组、改造和重建。我希望艺术家们会在这个合集上这样做。这也是我确保图表干净且组织良好的原因。如果有人打开它们、修改它们并创造出新的东西,那么这项工作就会在这个合集之外继续下去。
逆向工程是最强大的学习方式之一。你的成长不仅来自实验,还来自剖析某个东西是如何构建的,理解其背后的决策与逻辑,并以自己的方式重新诠释这些知识。
如果你喜欢这些资产,或者想通过调整一些参数把它们变成你自己的版本,可以在 Substance 3D Assets 上获取它们。
Loic Anquetil, 资深 3D 艺术家 & Adobe Substance 3D 专家
相关链接
原文链接:https://80.lv/articles/desirable-patina-how-to-make-realistic-rust-in-3d
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