锈蚀不只有一种颜色:Loic Anquetil 谈《Desirable Patina》的程序化材质构建

AI3D 发表于 09-24 浏览 3 分类 创作分享

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。

Corroded Yellow Industrial Paint
Corroded Yellow Industrial Paint

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。

Corroded Yellow Industrial Paint
Corroded Yellow Industrial Paint

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。

Coarse Rust Pitting
Coarse Rust Pitting
Coarse Rust Pitting
Coarse Rust Pitting

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。

Heavily Flaked Blue Painted Metal
Heavily Flaked Blue Painted Metal
Heavily Flaked Blue Painted Metal
Heavily Flaked Blue Painted Metal

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。

Severely Weathered Yellow Metal Coating
Severely Weathered Yellow Metal Coating
Severely Weathered Yellow Metal Coating
Severely Weathered Yellow Metal Coating

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。

Rust Distressed Noise 01
Rust Distressed Noise 01
Rust Distressed Noise 02
Rust Distressed Noise 02

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。

Rust Speckle Noise 01
Rust Speckle Noise 01
Rust Speckle Noise 02
Rust Speckle Noise 02

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。

Desirable Patina:
Desirable Patina:

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。

Desirable Patina:
Desirable Patina:

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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