3Ds Max Help: Specular Map Là Gì, Specular Mode: Specular Parameter

Điện môi F0(Dielectric F0)Màu cơ sở(Base Color)Tính kim loại(Metallic)Độ gồ ghề(Roughness)Ưu và nhược điểm của độ phân giải và mật độ texel(texture pixel)

– Quy trình Specular/Glossiness:

Khuếch tán(Diffuse)Phản quang(Specular)Độ bóng loáng(Glossiness)Ưu và nhược điểm của độ phân giải và mật độ texel(texture pixel)

– Các bản đồ chung cho cả 2 quy trình:

Ambient OcclusionĐộ cao(Height)Normal

– Tiện ích Substance PBR(danh sách mục)– Phụ lục – Biểu đồ là bề mặt kim loại?

Giá trị phản xạSo sánh chính xácSo sánh không chính xácHướng dẫn thực hành để tạo chất lệu PBR(PBR Textures)

Trong Phần 1, chúng ta đã định nghĩa PBR từ quan điểm kỹ thuật và lý thuyết. Trong Phần 2, chúng ta sẽ thảo luận về ứng dụng thực tế của việc tạo ra các kết cấu PBR và cung cấp một bộ các nguyên tắc dựa trên các nền tảng được thiết lập trong Phần 1.

Chúng ta sẽ bắt đầu bằng cách xác định lại PBR từ góc độ nghệ thuật. Từ đó, chúng ta sẽ giải quyết các nguyên tắc của quy trình metal/roughness. Sau đó, chúng ta sẽ theo dõi quy trình specular/glossiness và thảo luận về sự khác biệt trong các phương pháp này. Tốt nhất là đọc qua cả hai quy trình công việc để có ý tưởng đầy đủ về các nguyên tắc tổng thể cho việc soạn thảo các kết cấu PBR.

Trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ thảo luận quy trình làm việc bằng bộ công cụ Substance, nhưng các nguyên tắc được thảo luận để tạo bản đồ áp dụng cho bất kỳ phần mềm nào được sử dụng để tạo ra các kết cấu và vật liệu dựa trên vật lý.

Kết xuất đồ họa dựa trên tính vật lý (PBR) là một phương pháp hơn là một tiêu chuẩn. Có các nguyên tắc và nguyên tắc cụ thể, nhưng không có quy tắc thực sự nào, có nghĩa là có thể có các triển khai khác nhau. Các loại bản đồ và quy trình làm việc được sử dụng có thể khác nhau. GGX BRDF thường được sử dụng nhưng có thể có sự thay đổi về các thuật ngữ. Ngoài ra, một số hệ thống xử lý thay đổi tên bản đồ, mặc dù việc sử dụng cơ bản của chúng vẫn giữ nguyên.

Trong phần này, chúng tôi sẽ thảo luận về hai quy trình công việc phổ biến nhất, đó là metal/roughness và specular/glossiness (Hình 16). Bộ công cụ Substance tạo bản đồ PBR, bao gồm Substance Designer, Substance Painter và Substance B2M, hỗ trợ cả luồng công việc. Trình đổ bóng Substance PBR(shader) chất dùng cho metal/roughness và specular/glossiness sử dụng GGX BRDF và không sử dụng bất kỳ sự tái tạo giá trị nào cho roughness/glossiness. Tuy nhiên, nếu cần phải có bản chỉnh sửa tùy chỉnh, điều này có thể dễ dàng được thực hiện trong Substance.

Hình 16 – Quy trình Metallic/Roughness và Specular/Glossiness

Hơn nữa, trình tô bóng tùy chỉnh được hỗ trợ trong bộ công cụ Substance, có nghĩa là bạn có thể thích ứng Substance với bất kỳ phương pháp tùy chỉnh nào.

Trong khi cả hai quy trình làm việc này đều có ưu và nhược điểm trong việc thực hiện của chúng, không có cái nào hơn cái nào. Đó là các khái niệm và nguyên tắc cơ bản sẽ làm cho bản đồ PBR bạn làm ra chính xác, chứ không phải chính bản thân quy trình làm việc đó. Các quy trình làm việc đại diện cho cùng một dữ liệu, nhưng chúng thực hiện nó theo nhiều cách khác nhau.

PBR là gì?

Kết xuất đồ họa dựa trên vật lý (PBR) là một phương pháp tô bóng và kết xuất cung cấp một đại diện chính xác hơn về cách ánh sáng tương tác với các bề mặt. Nó được ám chỉ là kết xuất đồ họa dựa trên vật lý (PBR) hoặc tô bóng dựa trên vật lý (PBS). Tùy thuộc vào khía cạnh nào của phương pháp đang được thảo luận, PBS thường đặc trưng cho các khái niệm tô bóng và PBR đặc trưng cho việc hiển thị và ánh sáng. Tuy nhiên, cả hai thuật ngữ mô tả quá trình đại diện cho tài sản từ một quan điểm vật lý chính xác.

Lợi ích của PBR là gì?

Là nghệ sĩ, chúng ta có thể xem lợi ích của PBR từ tư duy hiệu quả về nghệ thuật và sản xuất:

1. PBR loại bỏ các phỏng đoán của các thuộc tính bề mặt thực thi, chẳng hạn như sự lóng lánh, vì phương pháp và thuật toán của nó được dựa trên các công thức vật lý chính xác. Do đó, dễ dàng hơn để tạo ra các sản phẩm làm sẵn(assets) thực tế.

2. Các sản phẩm làm sẵn(assets) sẽ trông chính xác trong mọi điều kiện ánh sáng.

3. PBR cung cấp quy trình làm việc để tạo ra các tác phẩm nghệ thuật nhất quán, ngay cả giữa các nghệ sĩ khác nhau.

Nó có ý nghĩa gì đối với người nghệ sĩ?

Là nghệ sĩ, chúng ta cần suy nghĩ một cách khác nhau về các bản đồ mô tả các thuộc tính của một bề mặt như những tiến bộ trong phần cứng máy tính và kết xuất đồ họa cho phép chúng ta mô phỏng gần gũi hơn về tính vật lý của ánh sáng.

Chúng ta cần phải đưa ra các khái niệm về các bản đồ khuếch tán(diffuse maps) và lóng lánh(specular maps) từ các quy trình kết xuất hình ảnh truyền thống vì các bản đồ này chỉ phục vụ như các giải pháp thay thế tương tác ánh sáng với các vật liệu.

Trong PBR, trình đổ bóng(shader) xử lý các phần quan trọng trong luật của vật lý thông qua bảo tồn năng lượng và BRDF. Trong khi, với tư cách là nghệ sĩ, chúng tôi tạo ra các bản đồ được hướng dẫn bởi các nguyên tắc vật lý. Các khía cạnh khoa học của PBR đưa ra phỏng đoán từ các giá trị vật chất và cho phép chúng ta dành nhiều thời gian hơn vào các khía cạnh sáng tạo của chất liệu(texture). Mặc dù điều quan trọng là phải tuân thủ nguyên tắc và bản đồ thực thi một cách chính xác, điều này không có nghĩa là chúng ta phải bỏ qua trực giác nghệ thuật của mình. Đó là quan điểm nghệ thuật thực sự mang lại tính cách cho một vật liệu, tiết lộ câu chuyện của mình thông qua các chi tiết và các biểu lộ được chế tạo cẩn thận. Tính vật lý của quá trình không nên là mối quan tâm chính của nghệ sĩ. Chỉ vì chúng ta đang làm việc trong một môi trường vật lý chính xác hơn không có nghĩa là chúng ta không thể tạo ra nghệ thuật cách điệu(stylized art). Ví dụ, mô hình phản xạ dựa trên tính vật lý của Disney được thiết kế để trở thành phương pháp tiếp cận nguyên tắc. Đó là, nó được hướng nhiều hơn theo hướng nghệ thuật hơn là một mô hình vật lý nghiêm khắc. Điều quan trọng là phải biết các nguyên tắc và sử dụng các hướng dẫn mà không bị lệ thuộc với chúng.

** Là nghệ sĩ, chúng ta cần phải suy nghĩ khác nhau về các bản đồ mô tả các thuộc tính của một bề mặt. Có các loại bản đồ mới với các quy tắc và nguyên tắc để tuân theo. **

Quy trình Metal/Roughness

Quy trình metal/roughness được xác định thông qua một tập hợp các kênh, được đưa vào một bộ lấy mẫu trong trình đổ bóng PBR(PBR shader) dưới dạng họa tiết chất tiệu(texture). Các bản đồ cụ thể cho Quy trình metal/roughness là màu cơ bản(Base/albedo color), kim loại(metallic) và độ nhám(roughness) (Hình 17). Chúng ta sẽ thảo luận về từng loại bản đồ, phổ biến cho cả hai quy trình công việc. Trình đổ bóng PBR(PBR shader) cũng sẽ sử dụng ambient occlusion, bản đồ pháp tuyến(normal) và có thể là chiều cao(height) cho việc lập bản đồ thị sai(parallax) hoặc bản đồ dời hình(displacement) (Hình 18)

Hình 17 – Quy trình metal/roughness

Hình 18 – Quy trình Metallic/Roughness và Specular/Glossiness

Quy trình Metal/Roughness

Trong quy trình metal/roughness, giá trị phản xạ cho kim loại được đặt trong bản đồ màu cơ bản(base color) cùng với màu phản chiếu của các đối tượng điện môi(dielectric). Sự phản xạ ở góc lướt qua được xử lý bởi BRDF. Bản đồ kim vùng loại(metallic map) được sử dụng, hoạt động giống như mặt nạ(mask) để phân biệt dữ liệu kim loại và điện môi được tìm thấy trong bản đồ màu cơ bản(base color). Các giá trị F0 điện môi không được thực thi bằng tay như trình đổ bóng(shader) xử lý chúng. Khi trình đổ bóng(shader) thấy màu đen trong bản đồ vùng kim loại(metallic map), nó xử lý các khu vực tương ứng trong bản đồ màu cơ bản(base color) như điện môi và sử dụng một giá trị phản xạ 4% (0,04) (Hình 19).

Hình 19 – Màu đen biểu thị phản xạ phi kim loại và 0,04 (4%) được sử dụng

Như chúng ta đã thảo luận trong Phần 1, giá trị 4% bao gồm hầu hết các vật liệu điện môi(dielectric) phổ biến. Điều quan trọng cần lưu ý là tất cả các giá trị, chẳng hạn như điện môi F0, độ phản xạ kim loại và phạm vi độ sáng cho màu albedo, được lấy từ dữ liệu đo thực tế. Khi chúng ta xem xét từng loại bản đồ, chúng ta sẽ nói về các nguyên tắc dựa trên dữ liệu đo được.

Trong Phần 1, chúng ta đã thảo luận khái niệm về bảo tồn năng lượng, nơi ánh sáng phản chiếu trên bề mặt sẽ không bao giờ mãnh liệt hơn trước khi nó chạm vào bề mặt. Về mặt triển khai, trình đổ bóng(shader) thường xử lý việc kiểm soát bảo tồn năng lượng. Đây là trường hợp với Substance. Với quy trình metal/roughness, không thể phá vỡ luật bảo tồn năng lượng. Sự cân bằng khuếch tán(diffuse) (màu phản xạ) và lóng lánh(specular) được điều khiển qua mặt nạ kim loại(metallic mask), và do đó không thể tạo ra một tình huống mà khuếch tán(diffuse) và lóng lánh(specular) có thể kết hợp để phản xạ/khúc xạ nhiều ánh sáng hơn ban đầu nhận được.

Giá trị phản xạ cho kim loại được đặt trong bản đồ màu cơ sở(base color) cùng với màu phản chiếu cho các vật điện môi(dielectric).

Điện môi F0(Dielectric F0)

F0 cho vật liệu điện môi phổ biến thường được thiết lập 0.04% (tuyến tính) 4% phản xạ . Trong quy trình metal/roughness, giá trị này được mã hóa thẳng trong trình đổ bóng(shader).

Một số hệ thống xử lý metal/roughness, chẳng hạn bộ công cụ Substance và Unreal Engine 4, có một thanh điều khiển độ lóng lánh(Specular), cho phép nghệ sĩ thay đổi giá trị F0 liên tục cho các phần điện môi(dielectric). Trong Substance, đầu ra này được dán nhãn là ‘‘ specularLevel ’’ và được cung cấp bởi một bộ lấy mẫu chất liệu trong bộ đổ bóng PBR(the metal/roughness PBR shader). Nó đại diện cho phạm vi của 0.0-0.08, như trong Hình 20. Phạm vi này được đặt lại trong bộ đổ bóng(shader) đến 0.0-1.0 trong đó 0.5 đại diện cho phản xạ 4%.

Hình 20 – Đầu ra thang độ lóng lánh(Specular) đại diện cho phạm vi 0.0-0.08 trong bộ độ bóng(shader) cho điện môi F0

Nếu bạn cần đặt F0 theo cách thủ công cho một vùng điện môi(dielectric), bạn có thể làm như vậy bằng cách sử dụng đầu ra specularLevel trong biểu đồ Substance trong Substance Designer hoặc kênh specularLevel trong Substance Painter như trong hình 21. Chúng ta sẽ thảo luận F0 cho vùng điện môi(dielectric) theo chiều sâu trong quy trình specular/glossiness, vì bạn có toàn quyền kiểm soát F0 trong quy trình công việc đó.

Hình 21 – Đặt tùy chỉnh điện môi F0 bằng cách sử dụng kênh specular level

Hình 22 – Màu cơ sở(Base color) chứa màu khuếch tán phản xạ và giá trị phản xạ cho kim loại

Màu cơ sở(Base Color) RGB – sRGB

Bản đồ màu cơ sở(Base Color) là một bản đồ RGB có thể chứa 2 loại dữ liệu: màu phản xạ khuếch tán cho các giá trị điện môi(dielectric) và giá trị phản xạ cho kim loại, như trong Hình 22. Màu đại diện cho vùng điện môi(dielectric) thể hiện bước sóng phản xạ, như được thảo luận trong Phần 1. Các giá trị phản xạ có mặt nếu một khu vực được ký hiệu là kim loại trong bản đồ kim loại(metalic map)(các giá trị màu trắng).

Hướng dẫn cách tạo

Bản đồ màu cơ sở(base color map) có thể được coi là cái gì đó hơi phẳng trong âm điệu. Đó là, độ tương phản của nó thấp hơn so với bản đồ khuếch tán(Diffuse map) truyền thống. Không có giá trị quá sáng hoặc quá tối. Đối tượng có xu hướng sáng hơn nhiều so với chúng ở ngoài đời khi chúng ta nhớ. Chúng ta có thể hình dung phạm vi này về mặt vật chất tối nhất là than đá và tuyết trắng là sáng nhất. Than đá thì tối, nhưng nó không phải là 0.0 màu đen. Các giá trị màu mà chúng ta chọn cần phải nằm trong phạm vi độ sáng.

Liên quan đến phạm vi độ sáng, chúng ta chủ yếu đề cập đến màu sắc phản xạ điện môi(dielectric). Trong Hình 23, bạn có thể thấy một ví dụ trong đó giá trị bẩn đã giảm xuống dưới phạm vi độ sáng đúng. Đối với các giá trị tối, bạn không nên để dưới 30-50 sRGB. Phạm vi cho các giá trị tối có thể chịu được hơn ở 30 sRGB và nghiêm ngặt hơn ở mức 50 sRGB. Đối với các màu sáng, bạn không nên có bất kỳ giá trị nào cao hơn 240 sRGB (Hình 23).

Hình 23 – Phạm vi giá trị màu cơ sở(base color) cho vật liệu điện môi(dielectric) (màu phản xạ)

Chúng ta đã nói rằng màu cơ sở(base color) chứa dữ liệu cho ánh sáng phản chiếu về vật liệu điện môi(dielectric), và do đó nó không có thông tin ánh sáng như AO(ambient occlusion). Có thể có ngoại lệ cho việc thêm micro-occlusion(AO chi tiết) trong trường hợp trình đổ bóng(shader) không thể đại diện cho mức chi tiết này chỉ với một kênh AO(ambient occlusion), như được hiển thị trong Hình 24. Tuy nhiên, nếu việc thêm micro-occlusion(AO chi tiết) được thêm vào bản đồ thì vẫn cần được điều chỉnh bởi các phạm vi độ sáng. Các giá trị trong bản đồ cho biết giá trị phản xạ cho kim loại phải được lấy từ các giá trị đo được trong thế giới thực. Những giá trị này sẽ có khoảng 70-100% lóng lánh(specular), mà chúng ta có thể ánh xạ tới phạm vi sRGB 180-255.

Hình 24 – Ngoại lệ đối với việc bao gồm thông tin ánh sáng trong màu cơ sở(base color) là AO chi tiết

Trong phần tiện ích Substance PBR, chúng ta sẽ thảo luận về các công cụ cung cấp các giá trị F0 được đặt trước cho các vật liệu phổ biến. Các bảng xếp hạng metal/roughness do Sébastien Lagarde cung cấp cũng là những nguồn tài nguyên tuyệt vời (Lagarde 2014).

Các giá trị cho biết giá trị phản xạ đối với kim loại phải thu được từ các giá trị đo trong thế giới thực.

Màu đại diện cho albedo cho vật liệu phi kim loại và các giá trị phản xạ cho kim loại.Màu cơ sở(base color) nên không có thông tin chiếu sáng ngoại trừ micro-occlusion(Ao chi tiết).Các giá trị tối không được thấp hơn 30 sRGB (phạm vi cho phép) đến 50 sRGB (phạm vi chính xác).Giá trị sáng không được cao hơn 240 sRGB.Giá trị phản xạ cho kim loại thô sẽ cao, trong phạm vi 70-100% lóng lánh(specular), mà chúng ta có thể ánh xạ tới 180-255 sRGB.

Như bạn sẽ đọc trong phần kim loại(Metallic) bên dưới, màu cơ sở(base color) cũng có thể chứa các giá trị phản xạ kim loại. Nếu bụi bẩn hoặc quá trình oxy hóa được thêm vào màu cơ sở(base color), điều này sẽ làm cho giá trị phản xạ kim loại giảm xuống mức không thể coi là kim loại thô.

Bản đồ kim loại(Metallic) cũng phải tính đến việc bổ sung chất bẩn hoặc quá trình oxy hóa, và giá trị của nó phải được hạ xuống ở những khu vực này để cho biết rằng nó không còn được coi là kim loại thô nữa. Trong hình 25 bạn có thể thấy kim loại rỉ sét được xử lý như chất cách điện/điện môi và được đặt thành màu đen trong bản đồ kim loại(Metallic). Lớp đất cũng được tính trong bản đồ kim loại(Metallic) với các giá trị chuyển tiếp màu xám. Bản đồ kim loại(Metallic) có thể không phải lúc nào cũng là nhị phân tức là 0,0 (đen) hoặc 1,0 (trắng) khi có một lớp mỏng của vật liệu điện môi(dielectric) như bụi bẩn.

Bản đồ kim loại(Metallic) hoạt động theo cách tương tự như mặt nạ(mask), vì nó nói cho trình đổ bóng(shader) cách diễn giải dữ liệu được tìm thấy trong màu cơ sở(base color).

Hình 25 – Việc thêm bụi bẩn và/hoặc quá trình oxy hóa cũng phải được tính trong bản đồ kim loại(Metallic)

Kim loại(xám(grayscale) – Tuyến tính(Linear)

Bản đồ kim loại(Metallic) được sử dụng để xác định các khu vực của vật liệu biểu thị kim loại thô. Là một bản đồ thang độ xám, nó hoạt động theo cách tương tự như mặt nạ(mask), vì nó nói cho trình đổ bóng(shader) cách nó nên giải thích dữ liệu được tìm thấy trong màu cơ sở(base color).

Hình 26 – Bản đồ màu cơ sở(base color) chứa các giá trị phản xạ cho kim loại thô như được chỉ ra bởi bản đồ kim loại(Metallic)

Dữ liệu trong bản đồ kim loại(Metallic) không chứa dữ liệu trong thế giới thực được sử dụng trực tiếp làm giá trị vật chất. Nó chỉ đơn giản mô tả cho trình đổ bóng(shader) nơi mà các khu vực trong màu cơ sở(base color) được hiểu là màu phản chiếu (điện môi(dielectric)) và các khu vực biểu thị các giá trị phản xạ kim loại. Trong bản đồ kim loại, 0,0 (đen – 0 sRGB) đại diện cho phi kim loại và 1,0 (trắng – 255 sRGB) đại diện cho kim loại thô. Trong việc xác định kim loại thô và phi kim loại, bản đồ kim loại này thường là nhị phân: đen hoặc trắng, kim loại hoặc phi kim loại. Trong thực tế, khi trình đổ bóng(shader) nhìn vào bản đồ kim loại và thấy màu trắng, nó sẽ kiểm tra các khu vực tương ứng trong bản đồ màu cơ sở(base color) để lấy các giá trị phản xạ cho kim loại như trong Hình 26.

Hướng dẫn cách tạo

Bề mặt kim loại có hai khía cạnh quan trọng liên quan đến tạo chất liệu(texturing): đầu tiên, giá trị phản xạ của chúng sẽ cao trong phạm vi 70-100% độ lóng lánh(specular); thứ hai, một số kim loại có thể bị ăn mòn. Chúng ta sẽ xem xét hai khía cạnh này một cách riêng lẻ khi chúng ta thảo luận các hướng dẫn cách tạo.

Các vùng kim loại nằm trong phạm vi này sẽ cần phải có một dải phản xạ từ 70-100% phản xạ.

Kim loại thô

Bản đồ kim loại(Metallic) được chỉ định là 0 hoặc 1, kim loại hay không, và được sử dụng để xác định trạng thái kim loại thô, được đánh bóng. Theo hướng dẫn chung, phạm vi màu xám cho kim loại thô sẽ được định rõ là 235-255 sRGB trong bản đồ kim loại(Metallic). Các vùng kim loại nằm trong phạm vi này sẽ cần có một vùng phản xạ từ 70-100% phản xạ trong bản đồ màu cơ sở(base color), mà chúng ta có thể ánh xạ tới 180-255 sRGB như trong Hình 27. Một lần nữa, các giá trị này dựa trên dữ liệu đo thực tế.

Hình 27 – Kim loại cơ bản sẽ được định rõ ≥ 235 sRGB trong bản đồ kim loại(Metallic)

Lớp ăn mòn hoặc lớp điện môi(dielectric)

Khi bạn phong hóa một bề mặt, bạn có thể cần phải xem xét rằng kim loại bị oxy hóa, hoặc để bù đắp cho các khía cạnh môi trường khác như bụi và bẩn. Trong những trường hợp này, kim loại cần phải được xem như chất điện môi(dielectric). Điều này cũng đúng với kim loại phủ sơn. Nếu bạn nhìn vào kim loại phủ sơn nơi phần sơn đã bị trầy xước hoặc bị sứt mẻ, kim loại tiếp xúc là “thô” (màu trắng trong bản đồ kim loại(Metallic)) và sơn là một lớp chất điện môi(dielectric) (màu đen trong bản đồ kim loại), như thể hiện trong Hình 28.

Hình 28 – Kim loại phủ sơn được xem như chất điện môi(dielectric)

Bản đồ kim loại(Metallic) có thể biểu diễn trạng thái pha trộn giữa kim loại và phi kim loại được biểu diễn bằng các giá trị chuyển tiếp màu xám trong bản đồ. Nếu bản đồ kim loại(Metallic) có giá trị màu xám thấp hơn 235 sRGB, bạn cần giảm giá trị phản xạ kim loại “thô” ở màu cơ sở(base color). Hãy nghĩ đến một lớp bụi bẩn che khuất một phần kim loại thô như trong Hình 29. Bụi bẩn là lớp điện môi(dielectric). Nếu bạn để bản đồ kim loại(Metallic) màu trắng hoàn toàn, nó sẽ xử lý những vùng bụi bẩn này trong màu cơ sở(base color) như giá trị phản xạ của kim loại. Giá trị màu bụi bẩn thấp hơn nhiều so với giá trị cần thiết để biểu thị độ phản xạ 70-100% đối với kim loại được đánh bóng. Bằng cách giảm giá trị bản đồ kim loại(Metallic) ở các khu vực được biểu diễn bằng bụi bẩn, bạn tạo ra sự pha trộn thích hợp giữa các giá trị phản xạ điện môi(dielectric) và kim loại.

Hình 29 – Vùng màu xám cho kim loại sẽ được định rõ ≤ 235 sRGB trong bản đồ kim loại(Metallic)

Độ mờ đục của lớp bụi bẩn có thể cho biết mức độ giảm giá trị phản xạ trong màu cơ sở(base color). Không có quy tắc cố định ở đây. Bạn chủ yếu đang di chuyển từ một bề mặt phản xạ cao (dẫn điện) đến một bề mặt phản xạ thấp hơn (cách điện/điện môi). Tuy nhiên, mức độ mà quá trình chuyển đổi này diễn ra có thể thay đổi.

Bộ công cụ Substance cho phép sử dụng dễ dàng các hiệu ứng phong hóa, cũng như kiểm soát cách các hiệu ứng này sẽ truyền đến các kênh thông qua hỗ trợ đa kênh(multi-channel support). Substance Designer và Substance Painter cho phép bạn thay đổi các tham số trên một bộ tạo hiệu ứng Substance(Substance effect generator), nó sẽ tự động điều chỉnh các kênh được điều khiển bởi hiệu ứng Substance.

Ví dụ, trong Substance Designer, bạn có thể sử dụng nút Material Color Blend để áp dụng hiệu ứng như bụi bẩn trên nhiều kênh. Trên Material Blend màu, bạn có thể điều khiển hiệu ứng của lớp bụi bẩn trên kim loại bằng cách điều chỉnh thanh trượt giá trị kim loại(Metallic), như trong Hình 30.

Kim loại bị oxy hóa cần phải được xử lý như lớp điện môi(dielectric) hoặc kim loại rỉ sét. Điều này cũng đúng với kim loại phủ sơn

Hình 30 – Vật liệu pha trộn màu sắc. Giá trị kim loại thấp hơn biểu thị một lớp bụi bẩn mỏng (trạng thái chuyển tiếp giữa bụi bẩn và kim loại)

Màu đen (0.0) là phi kim loại và màu trắng (1.0) là kim loại. Có thể có các giá trị chuyển tiếp thang độ xám để tính toán quá trình oxy hóa hoặc bụi bẩn.Nếu bản đồ kim loại(Metallic) có giá trị thấp hơn 235 sRGB, thì giá trị phản xạ cần phải được hạ xuống trong bản đồ màu cơ sở(base color)Độ gồ ghề(xám(grayscale) – Tuyến tính(Linear))

Bản đồ gồ ghề(Roughness) mô tả các bất thường bề mặt gây ra sự khuếch tán ánh sáng, như trong Hình 31. Như đã thảo luận trong Phần 1, hướng phản xạ sẽ thay đổi ngẫu nhiên dựa trên độ nhám bề mặt. Điều này thay đổi hướng ánh sáng, nhưng cường độ ánh sáng vẫn không đổi. Bề mặt gồ ghề sẽ có điểm nổi bật lớn hơn và mờ hơn. Các bề mặt trơn nhẵn hơn sẽ giữ cho các phản xạ gương được tập trung, có thể trông trông sáng hơn hoặc mãnh liệt hơn mặc dù tổng lượng ánh sáng được phản xạ.

Hình 31 – Bản đồ gồ ghề(Roughness) mô tả các bất thường bề mặt gây ra sự khuếch tán ánh sáng

Trong bản đồ này, màu đen (0.0) thể hiện một bề mặt nhẵn và màu trắng (1.0) thể hiện một bề mặt nhám. Bản đồ gồ ghề(Roughness) là bản đồ sáng tạo nhất vì nó cho phép nghệ sĩ định nghĩa trực quan tính chất của bề mặt. Nó cho phép bạn sáng tạo kể một câu chuyện về tình trạng của một bề mặt. Môi trường của nó là gì? Nó đã được đối đãi cẩn thận hay bị bỏ mặc? Nó đã được tiếp xúc với các yếu tố? Điều kiện của một bề mặt tiết lộ nhiều về môi trường của nó và do đó liên quan đến thiết kế tổng thể của các tài nguyên(assets) và thế giới mà bạn đang cố gắng tạo ra.

Độ gồ ghề(Roughness) là một khu vực tưởng tượng cao. Bạn, nghệ sĩ, đang có toàn quyền kiểm soát sự sáng tạo. Một nơi tốt để bắt đầu với gồ ghề(Roughness) là bản đồ pháp tuyến(Normal). Bản đồ bản đồ pháp tuyến(Normal) thường sẽ chứa các chi tiết bề mặt chính nên cũng được thể hiện trong bản đồ gồ ghề(Roughness).

Xem thêm: Chính Xác Thì Chứng Chỉ Iso Là Gì ? Nội Dung Chứng Nhận Hệ Thống Quản Lý

Hướng dẫn cách tạo

Hãy sáng tạo và kể một câu chuyện trực quan về bề mặt.

Độ phân giải và mật độ Texel

*Texel: Điểm ảnh trên bản đồ chất liệu.

Một sản phẩm phụ của việc sử dụng quy trình Metal/Roughness là nó có thể tạo ra một cạnh viền giả tạo màu trắng, như trong Hình 32. Vấn đề này cũng xảy ra trong quy trình Specular/Glossiness. Tuy nhiên, trong trường hợp đó, nó gần như không nhìn thấy được vì hiệu ứng bị đảo ngược: có một viền đen thay vì màu trắng, như trong Hình 33.

Hình 32 – Một sản phẩm phụ của việc sử dụng quy trình Metal/Roughness là nó có thể tạo ra một cạnh viền giả tạo màu trắng

Hình 33 – Một sản phẩm phụ của việc sử dụng quy trình Specular/Glossiness là nó có thể tạo ra một cạnh viền giả tạo màu đen

Đường viền này là do nội suy kết cấu, và rõ ràng trong các vùng chuyển tiếp giữa các vật liệu có độ tương phản sắc nét giữa vật liệu điện môi(dielectric) và một kim loại rất sáng. Điều này được thể hiện trong hình 34. Với quy trình Metal/Roughness, màu cơ sở(base color) chứa giá trị sáng hơn cho phản xạ kim loại được nội suy với màu khuếch tán phi kim loại, tạo ra cạnh màu trắng. Với quy trình Specular/Glossiness, bản đồ khuếch tán(Diffuse) chứa màu đen vì kim loại thô không có màu khuếch tán. Giá trị màu đen được nội suy với màu khuếch tán phi kim loại, do đó tạo ra một viền đen.

Hình 34 – Đương viền rõ ràng trong các khu vực chuyển tiếp giữa các vật liệu

Độ phân giải của tài liệu và mật độ texel có tác động trực tiếp đến khả năng hiển thị của các cạnh viền giả tạo. Ví dụ, nếu bạn sử dụng cọ viền cứng để tạo vùng chuyển tiếp giữa kim loại và phi kim loại, độ phân giải của tài liệu thấp sẽ vẫn làm mềm cạnh và do đó làm trầm trọng thêm phần giả tạo. Vấn đề độ phân giải thấp này cũng gây ra bởi các UV không được tỷ lệ(scaled) để cung cấp mật độ texel thích hợp dựa trên độ phân giải của tài liệu. Việc cung cấp mật độ texel tốt cho các UV là phương pháp tốt nhất để giảm thiểu bất kỳ hiện cạnh viền giả tạo nào, như trong Hình 35.

Hình 35 – Cung cấp một mật độ texel tốt cho UV là phương pháp tốt nhất để giảm thiểu bất kỳ hiện cạnh viền giả tạo nào

Trong Hình 35, cả hai bộ chất liệu sử dụng cùng độ phân giải 2048 pixel. Tuy nhiên, hình ảnh bên phải cho thấy bố cục UV kém với mật độ thấp của texel.

Độ phân giải tài liệu và mật độ texel có tác động trực tiếp đến khả năng hiển thị của các cạnh viền giả tạo.

Hướng dẫn cách tạo

Mật độ và độ phân giải của Texel tác động lên cạnh màu trắng có thể xuất hiện trong quy trình Metal/Roughness. Để giảm thiểu giả tạo, hãy đảm bảo rằng các UV của bạn cung cấp mật độ đầy đủ để phù hợp với độ phân giải của tài liệu.

Ưu điểm và nhược điểm của quy trình Metal/Roughness