细节拉满!在Substance Designer中创建逼真写实的湿地河卵石场景

大家好，今天渲染农场小编给大家带来的分享是DPS Games 的3D材质艺术家Alexey Kirsanov 的河卵石场景项目，该项目有着逼真写实的材质和渲染，更是让很多观众直呼''这谁能看得出来是CG？''。

参考和概念图

写实向的CG创作不是凭空在脑海中想象的，第一步是收集参考资料。这里建议包含 5-6 张打算从中获取材料的照片。

然后是向自己解释你观察到的每一层和细节。 我需要理解材料的成分，理解为什么要浇筑混凝土，以及为什么靠近水的石头看起来很光滑；一切事物都有独特的叙述。

我们从参考材料中获得的一切都应该伴随着证实和阐明的准备。

在整理了我的参考资料后，我对工作阶段和材料层做了个概述，方便我后面的理解。

• l下层
•  水中间层
•  砂/泥上层
• l石头：（石头+苔藓+树叶）

基本形状

现在，我们可以继续使用 Substance Designer。 在我的参考资料中，我观察到光滑、圆形的石头。 首先，我使用了一个圆盘形的形式。 为了使形状更接近参考，我集成了多向扭曲和 Perlin 噪波的组合。

这模拟了石头从不同角度相互摩擦，导致不同程度的磨损。 从白色过渡到黑色的微妙噪波范围是最适合的。

调整模糊强度会影响清晰度和细节水平； 出于这个原因，我选择了Perlin噪波。

减小“输出大小”下“基本参数”图中的纹理大小将导致纹理模糊，所以我们需要尝试不同的滤镜/效果。

例如，尝试将“Clouds 2”滤镜应用于斜坡模糊，分辨率为 32 x 512。

由于水引起的磨损，长时间相互摩擦的石头往往会呈现出光滑的轮廓。 此效果与非均匀模糊有效搭配。

我们都知道，这些石头曾经很锋利，一点也不光滑。 为了模拟这一点，我采用了一种技术：我通过洪水填充使用了三个渐变，将它们随机化，并使用“最小变暗”模式将它们混合。 这引入了明显的锋利边缘，我巧妙地将其分层到我的主要光滑石头上。

基本形状就这样完成了！

 

石头的分散和混合

在这里，我使用了六个瓷砖采样器，从大石头到最小的石头。 本质上，我们可以配置一个图块采样器，然后将其复制六次，调整随机种子和 x/y 数量。

我发现湿气噪波特别有效，因为它包含小、中和大的细节。 我将其集成到比例图输入和颜色图输入中，产生了微妙但吸引人的效果。

为了防止瓷砖采样器内的石头重叠，我遮盖了之前混合的石头，添加了轻微的斜角，并将其链接到遮罩贴图输入。 这在石头之间造成了一个小的分离。 因此，我的新瓷砖采样器在与以前不同的区域中采用了石头。 我使用高度混合节点混合了新的石头。

值得注意的是，这并不是一个完美的方法。 较小的交叉点可能会持续存在。 然而，对于游戏素材来说，这种方法在时间投入和达到的质量之间的平衡方面几乎是最佳的。

细节处理

这里的方法很简单——我将细节分解为大、中、小形状，就像其他所有东西一样。 对于大型形状，我将水晶与云彩和单独的云彩组合在一起，稍微调整强度。

至于中型和小型形式，我使用了“dirt_01”的两种变体，通过随机种子改变它们，然后使用复制/减去混合模式将它们混合。

苔藓

我根据我前期收集的河苔类型的照片：实际图像和结构描述，努力在设计中尽可能地复原形状。

我在抛物面上采用了多次扭曲、渐变和模糊来实现所需的形状。 当形状在纹理上缩小时，保持细节的平衡对于避免复杂化至关重要。

然后，我通过瓷砖采样器从叶子上形成了一根树枝。 在这里，在图块采样器中使用矢量图至关重要，确保所有叶子根据我的矢量从中心辐射。

我为分支创建了两个切片采样器变体，并使用 2D 变换节点和混合进一步多样化了选项。 由于树枝是潮湿的，因此更有弹性，我在最后将扭曲与 Perlin 噪波结合起来。

在最终的苔藓瓷砖采样器中，我仅在遮罩贴图输入中引入了石头的上部。 根据我的收集参考，苔藓只生长在石头上。

这里需要提一下一个重要的考虑因素：树叶不能直接附加到高度图上，这样做会导致清晰度或超出范围限制。

因此，我将苔藓遮罩连接到非均匀模糊的输入，在集成苔藓之前保留一些灰度范围。 随后，我使用屏幕模式添加了它。

地面

我没有深入研究过多的细节，而是合并了几个关键的元素。 这提供了必要的大、中、小细节范围，我通过高度混合将其合并。

基本颜色

创建基色的方法我自己一直都有一套独有的模式。 最初，我将平滑曲率与环境光遮挡混合以突出关节。

随后，我结合了渐变图，从颜色参考照片中汲取灵感。 在这里，我的高度混合蒙版证明很有用，它允许我创建洪水填充。

反过来，这会为每块石头生成随机灰度，从而在基色中赋予每块石头独特的颜色和色调。

虽然 PBR 并不完全准确，但我赞成通过低强度叠加来添加曲率。 这种方法突出了凹凸表面，增强了艺术感染力。 我对大约 80% 的材料进行了此类调整。

随后，我整合了贴图 01 和 07。通过在石头表面上直接变形，我将它们组合起来，创建了与参考非常相似的效果——沿着石头轮廓延伸的小线条。

我更喜欢引入额外的环境光遮挡和边缘高光，以使观看者能够更准确地感知材质的形式和形状。但是也必须谨慎行事，不要过度强化这些影响。

此外，我还建议在这里为纹理和材料引入微妙的颜色变化。 即使以最小强度进行 3-4 次通过也能产生更真实的外观。

粗糙度

粗糙度的设置在写实向的渲染作品中也至关重要，我的态度很务实：从基色转换灰度值，并从颜色中合并一些和预先存在的蒙版。 最后，我使用级别来微调渲染的值。

我在后期也是始终使用锐化来提高粗糙度，因为它可以在最终图像中产生更好的结果。

水

对于水，我使用了专用的水节点，包含几乎所有必要的参数。 此外，我还引入了一点绿色和模拟透明度。

为了实现这一点，我在与水相对应的区域着色了之前的基色，调整了亮度，并添加了绿色色调。 此步骤有助于实现所需的水外观，并且我还应用了模糊。

渲染

在演示中，我使用了 Marmoset Toolbag 4。我花在 HDRI 上的时间最多，尝试了 Poly Haven 的二十多个变体，但它们都显得扁平或与水配合不佳。

然而，我在狨猴的基本库中找到了一个对我来说效果很好的库。 在选择 HDRI 时，我主要考虑的是天空中具有不同的形状和颜色。 这种方法会带来更写实逼真、更有吸引力的结果。

在灯光设置方面，除了 HDRI 之外，我还使用了单个聚光灯，在最终图像中创建了 V 形。 这种布置从图像的边缘投射阴影，与照明区域形成对比。此外，其实还可以尝试通过凝胶或其他网格添加阴影。 我也是从其他艺术家那里学到了这种渲染技术和技巧。

对于我的主相机，我使用了以下设置：

感谢大家的阅读，希望我的分享能让对偏爱写实向场景渲染的CG艺术家有所收获！