《Substance Painter次世代PBR材质制作》谢怀民，林鑫，蔡毅|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

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图书名称：《Substance Painter次世代PBR材质制作》

【作　者】谢怀民，林鑫，蔡毅

【页 数】 140

【出版社】 北京：北京理工大学出版社 , 2020.09

【ISBN号】978-7-5682-9022-7

【价 格】45.00

【分 类】三维动画软件

【参考文献】 谢怀民，林鑫，蔡毅. Substance Painter次世代PBR材质制作. 北京：北京理工大学出版社, 2020.09.

图书封面：

图书目录：

《Substance Painter次世代PBR材质制作》内容提要：

SubstancePainter是一套PBR贴图制作软件，在这个软件中我们可以非常便捷且快速的地通过PBR材质的特性属性设置来制作符合现实模型材质规律的PBR材质贴图。本书具体介绍基于使用SubstancePainterPS制作次时代场景模型材质的实战案例，全书选取了生动的实例进行逐步演示和讲解。本书包含7章，分别介绍了SubstancePainter基础、高低模的制作与烘焙、PBR贴图的作用分析、生物类PBR材质制作、金属类PBR材质制作、布料类PBR材质制作、复合型材质实战。

《Substance Painter次世代PBR材质制作》内容试读

第1章

Substance Painter基础

002

Substance Painter

次世代PBR材质制作

PBR(Physically Based Rendering),即基于物理的渲

②如图1.3所示，无论是模型表面体现的凹进去的

染，是一套尝试基于真实世界光照物理模型的渲染技术

部分还是凸出的部分，都有一定的尘埃、污渍覆盖的粗

合集，使用了一种更符合物理学规律的方式来模拟光线，

糙感，也就是在光泽度上有所区分。

达到更真实的渲染效果，并且可以直接通过物理参数来直观地达到想要的结果，不用通过各种参数调整。物理参数一般直接通过贴图传递给着色器。

笼统地说，这是一种基于物理规律模拟的渲染技术，最早用于电影的照片级真实的渲染。近几年由于硬件性

能的不断提高，已经大量运用于P℃游戏与主机游戏的实

时渲染。

Substance Painter Allegorithmic公司的一套PBR贴图

制作软件，可以非常便捷且快速地通过PBR材质的特性

设置来制作符合现实模型材质规律的PBR材质贴图。本

图1,3转角细节

章将具体介绍使用Substance Painter制作次时代场景模型材质的实战案例。

③将视线调转到模型的转角接缝处，可以看到边缘

打开图1.1所示的“消防栓”项目文件，了解“PBR

部分，模型的油漆质感被金属的光泽度所替代，这模拟

材质”的案例效果。

了现实中物体的磨损效果；而接缝处则是被更多的油污、

锈渍所遮盖。

PBR材质的实质就是一种基于物理规律模拟的渲染

技术。它按照现实物体对光的折射、反射规律，使用引擎计算相应的材质表现方式，从而模拟真实材质的效果。

※1.1 Substance Painter基t础操作

以图L.4为例，学习Substance Painter引擎界面的各部分窗口的使用方式及作用，通过添加图层来修改材质效果。Substance Painter中图层的运作方式与Photoshop的类似，上方的图层将会覆盖下方的图层效果。

图1.1最终效果图

①如图1.2所示，可以看到在消防栓的表面处，材质体现的内容除了消防栓烤漆的颜色、光泽度之外，还体现了更多现实中物体表面存在的凹凸细节。

图1.4材质修改

Substance Painter引擎主要由以下几个窗口组成：预览窗口、材料架窗口、工具栏、图层窗口、属性窗口、

图1.2表面凹凸

环境设置窗口等。

第1章

Substance Painter基t础

003

打开配套光盘提供的文件“材质球.max”,这是一个

可单击工具栏上方的國按钮，在弹出的新窗口中

已经设置好贴图的案例文件。下面以它为例讲解

Substance Painter引擎界面知识及基本操作。

选择相应的按钮来切换视图显示模式。

1.预览窗

快捷键F1/F2/3:切换窗口的2D/3D显示模式，如

图1.5所示。

其主要作用是显示模型贴图的绘制渲染效果。

3D/2D显示

3D显示

2D显示

图1.5预览窗模式

可使用键盘及鼠标按键对视图进行角度切换，具体内容如下。

At+鼠标左键：旋转窗口。

At+鼠标右键：缩放窗口。

At+鼠标中键：平移窗口

ShiM+鼠标右键：旋转场景灯光。

2.材质架窗口(shelf)

其主要包含了制作贴图所需用到的工具，界面左侧是材料架的各部分工具选项，界面右侧是各个子菜单的全部工具内容，如图1.6所示。

图1.7预览效果

Shele

Procedurals

Textures

Hard Surfaces

Lyxs图层工具栏

Brushes

Pamcle

Smart masks

Bronze Sta

Lyer1

图层]

100

Color profiles

文件实到

OODLAND

No日

100

图1.6材质架窗口

子文件来】

Folds

Norm

100

在工具选项栏中，选中“Smart materials”(智能材

图层。

遮罩

Norm

质)，然后在右侧内容窗口中选择“Fabrie WOODLAND”

Edges Folds

100

材质，将其拖动到“Layers”图层窗的默认图层上方。观

。S Blur←趙

察预览窗口中的显示效果，如图1.7所示。

解Folds

NorE

若在选择材质或笔刷时内容过多，不方便查找，可

100

以单击材质架窗口的上方“Search”按钮Bearch..

。SBlur

输入关键字进行查找。

混合模式大

100

3.图层窗口(layers)

Norm

与Photoshop中的图层类似，可以修改各个图层的属

透明度10的

性及它们的关联关系，以改变模型材质的渲染效果。在这个窗口中，用来修改材质效果的功能有遮罩、滤镜等。如图1.8和图1.9所示。

图1.8图层

004

Substance Painter

次世代PBR材质制作

white mask

TextureSet List

Add black mask

然加遮罩

Add bitmap mask

Import shaders

Add mask with color selection

Sphere

Main shader

Toggle mask

nvert mask background凤向月录

Clear mask

商除孕

Remove mask

移除遮国

Export mask to file导出遮石到女牛

Export mas水to clipboard导进到切版

Cut layer

Ctri+X

图1.11对象列表窗口

Copy layer(s)

Ctrl+C

园安编期

Duplicate layer(s)

Ctrl+D

5.其他窗口

Remove layer(s)

Del

对象列表窗口(TextureSet List):用于管理模型的贴

Group layer(s)

ctrl+G

图Shader及不同材质间的隐藏关系。根据模型在3D软件中的材质球设置来区分模型。

Create smart material

纹理设置窗口(TextureSet Settings):用于模型基础

贴图（包含有法线、空间法线、D、A0、边线贴图等）》

还加钟镜

动加哨可

设置，引擎所有的材质运算都是基于这套贴图开始的。

桥加填病

如图1.12所示。

加级别

动加诚0过

显示设置窗口(Display Settings):用于控制预览窗

派加颠色选将

口中对模型显示的调整，包含摄像机设置、特效设置及

图1.9编辑菜单

镜头滤镜等设置。

场景设置窗口(Viewer Settings):用于设置场景背景

在图层中，通过单击☑，打开文件夹，预览完整图

效果及Shader参数。

层：通过鼠标拖曳，可移动图层：单击可，隐藏或显示

在观察窗口时，将鼠标放置在各个窗口顶部拖曳，即可自由调整界面窗口位置。

右侧图层/文件夹；右击，可以打开图层编辑菜单。

4.属性窗口(properties)

Textureset Settings

属性窗口显示图层的属性并提供编辑。单击图层窗

回步夏

Texturedet

口中的各个图层，分别查看属性窗口中它们各自的图层

蚊理毁日

内容，如图1.10和图1.11所示。

时ai由t

Properties Fill

织充爆性

站1能，一

UV ScaleUV offsot

02

29.450

Additional nap:型吗图

UV Rotation

Bk。ttT性

材属性重aterial

color height rough metal nrm

景

h4Ter1的Eeel

Substance material mode

Asbient occlusion

Channels sapping

+

Parameters

Curvature

Seed

sphere.Curvature

tile by ratio

Position

Invert

Fh行Fe5i

Thickness

E时oF中a1时

0.242

phere_Thick=年s

图1.10图层属性

图1.12设置窗口

第1章

Substance Painter基础

005

顺园示式

的以数

※1.2

Substance Painter

环湾设温

4

材质属性与聪明材质

1好

修改材质架上黄铜材质的材质属性，如图1.13所示。通过本例的学习，了解聪明材

Shader Farsseters

质的运用。

聪明材质是由多个材质效果叠加而成的

一个复合材质体。在Substance Painter中可以

■tivate Color Profile

自由创作聪明材质并保存到材料架。

比较材质与聪明材质的图层差异，了解两

领头涉境股▣

者之间的关联。从图层页面可以看到，材质仅有一个图层，用于控制材质的固有色、金属度、光滑度等效果；而聪明材质是多个材质及

图1.12设置窗口（续）

文件夹的集合，是一个有完整表现的材质。

打开配套光盘提供的“材质球.max”文件。场景中已有案例模型，并且预设了一个黄铜材质，在“Shl”材质架窗口选择材质或者聪明材质，并拖到“Layers”图层窗口，观察其图层属性与显示效果。

s Substance Painter 2.5.0-PreviewSphere

令⊙世②吗口9黑8“9)C)水)以世回“副①世雨H)

P

于tturadat七i

CAREa

Finld of viw

4☑

图1.13修改材质属性

1.重置界面

“Layer1”空白图层和“Bronze Armor”黄铜材质。选中

单击菜单栏中的“View”,在弹出的菜单栏中选择

“Bronze Armor”图层文件夹，右击，选择“Remove

“Reset UI”,重置UI界面。

Layer'”或者按下键盘上的Delete键删除该图层，如图

2.清空图层

1.14所示。

在“Layers”界面中，可以看到场景默认自带了一个

006

Substance Painter

次世代PBR材质制作

在PBR材质中，主要把模型材质的数据分析为固有

hd过white ma

Add black matk

色、金属度、粗糙度这几个基本物理属性。固有色控制

Ad时bitmap mask

材质的基础颜色，金属度控制材质对于场景光的漫反射

Add matk with colo selection

与反射比例，而粗糙度控制材质对反射光线的散射比。

￥Toogle mask

invert mask background

如图1.16所示。

Clear mask

Properties -Fill

Remove mask

Export mask to file

Fill

Export mask to clipboard

Projection UV projection

ctl-x

Copy layer

Filtering

Bilinear HQ

生D1学8

Duplicate layer间

Tiling

RP4a中

CtleD

move lyer间

UV Scale

326

3 2

Group layer(

ctl-G

UV offset

|02

UV Rotation

Create sma时nterial

0.

Haterial

图1.14删除图层

color heishtrough metal

Material mode

No Resource Selected

3.添加材质

在“Shelf”材质架窗口中，选择左侧列表中的

Base Coloruniform color

“Materials”标签，在右侧窗口中找到玫瑰金材质“Copper Pure'”,将其拖曳到“Layers'”图层窗口默认图层

Roughness

上方，如图1.15所示。

uniform color

l:t印●

Metallicuniform color

:a1●☑

图1.16材质属性

通俗地讲，一个材质的金属度越高，那么在光线照射其表面时，反射率应该更高，当然，这也是金属的特性之一。

粗糙度越高，则材质表面对光线的散射程度越高。光在材质表面的反射、漫反射的值永远恒定小于入射值。

漫反射光线（材质吸收+散射）+反射光线=入射光线

图1.15材质设置

5.观察聪明材质属性

4.观察材质属性

删除“Copper Pure”材质层，在“Shelf”材质架窗

在“Layers”图层窗口中单击此图层，在图层视图中

口中选择左侧的“Smart Materials”(聪明材质)标签，

可以观察到这是一个Fll Layer填充层，并且混合模选择“Copper'”(黄铜)材质，并拖入“Layers”图层视图，如图1.17所示。

式为Normal普通模式，显示比例为100%显示。

在图层视图中可以观察到，黄铜材质是由多个文件

在材质属性中可以看到，模型材质的主要控制内容

夹、图层及图层上的多种特效复合而成的材质。它能表

都集中在这里，并且每个图层可以在五个基本属性中选现更多材质细节，例如细节纹理、凹凸、污渍等。择其控制的数量与值。

···试读结束···