Substance Designer 学习笔记之一：解惑

【前言】

这是什么材质，这么牛B，能不断改变。告诉你这是Sbsar材质包，这样的材质只有十几KB大小。在三维软件和游戏引擎中广泛使用，模型材质使用它，不但能不失真改变材质贴图分辨率，而且通过自定义参数可以调整颜色、纹理形状、破损、污浊等属性。

Sbsar材质包是由Substance Designer 编辑生成的！

SUBSTANCE Designer 可以比喻为音乐中的合成器。合成器是用于制作音色的，它能制作出你想象不到的声音。Substance painter好比是电子琴，它内置并利用了“合成器”制作的很多音色，用于演奏音乐。

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【前言】

Substance Designer是一个节点编辑的材质开发工具。（官方简洁之语），如果要详细讲解它，是非常麻烦的事情，涉及编程的逻辑知识，图形图像合成知识等等，会越讲铺垫越多。所以，我一直没有写关于Substance Designer的文章。
前一段时间，在网上看到一个知名培训机构的老师写的一篇文章，文章简单讲解Substance Designer软件。看过之后，感觉他说的东西和我理解不一样，而且很多知识点，个人感觉他说的不妥，也没有讲透，最起码整个框架好像都没搞懂。这里，我把我所学习理解的Substance Designer知识分享给大家，请大家批评指正。

【学习笔记】
一、Allegorithmic Substance 的产品
1、SUBSTANCE Designer 从零开始制作纹理

Substance Designer是一个基于节点的纹理制作工具，可用于创建Substance文件或位图纹理。它包含了众多工具、程序纹理节点、各种合成节点的预置库，制作SBSAR材质包文件。

2、Substance Painter 从零开始绘制纹理 Substance Painter是最新的次时代游戏贴图绘制工具，能够在模型上实时绘制纹理，所见即所得，最后生成所需的图像纹理文件。它还具有一些非常新奇的功能，比如粒子笔刷，可以模拟自然粒子下落，粒子的轨迹形成纹理。有了它，终于，可以替代PS手工绘制贴图了。

3、Substance Bitmap2Material 从一张贴图开始生成各种贴图

Substance Bitmap2Material 功能相当于CRAZYBUMP工具，可以由一张贴图生成其他类型的贴图。

4、SUBSTANCE Player 软件之间的桥梁

SUBSTANCE Player 软件是免费的软件，它可以把材质压缩包SBSAR文件通过再调整，并以一定的分辨率输出成为各种贴图，提供给没有SUBSTANCE插件的软件使用。

二、 SUBSTANCE产品有什么用？

那么贴图有事干什么用的呢？“贴图”可以是图像文件，也可以是程序。所以，贴图就有图像为数据的图像纹理和以程序为主的程序纹理两种。游戏引擎或三维软件的材质，用自己的属性不能完全描述物质的详细细节，所以，引进“贴图”这个图像数据，对材质某些属性进行详细控制和精确调整，能使模型表面更精细化，渲染表现更逼真。
比如用C4D为例子：
说到E SUBSTANCE 公司产品，它们目的就是为CG用户制作 “贴图“之用的。

1、我们在颜色通道只用红色，那么模型每个部分都是红色，在灯光照耀下，呈现红色
系列颜色。

2、无论你如何改变颜色，模型呈现的都是单一色系，不可能有各种颜色分布。这样又如何表述大千世界不同的物质呢？

3、在颜色属性–纹理中载入一张木纹图像，那么颜色就失去了作用。纹理通道载入的图像纹理取代了颜色通道的颜色，木纹图像的各种颜色就按照模型的UV贴到模型上面去了，模型的表面细节也就变得非常丰富了。大千世界不同物质，就载入相应的图像，进行分别描述。这就是颜色贴图的作用。

4、也可以在颜色通道–纹理载入C4D自带的“木材”，这是C4D自己的程序纹理（由程序生成的图像）。程序贴图的好处就是没有接缝，而且有不同的参数能够随时变化和改变。而载入图像纹理不能改变。

5、我们可以在凹凸通道中载入一张处理过的黑白的木纹纹理。渲染之后，就有凹凸效果，当然这个是“假”的凹凸，只是在模型表面产生光影而已。黑白木纹贴图起的作用就是控制改变了模型表面一些地方的法线方向，贴图起到控制作用。

6、勾选反射通道，使模型表面反射灯光和周边环境。如果没有贴图控制反射，模型各个部分反射情况是一样的。如果我们勾选菲尼尔，那么就出现模型四周反射大，正对着摄像机反射强度弱。为什么呢？因为启用菲尼尔，系统默认载入一张黑白渐变程序贴图，控制着模型不同地方的反射情况。你以为是什么？哈哈！总之，贴图，无论是图像贴图或者程序贴图，对模型表面漫发射、反射、凹凸等等起着控制作用。当然，不要忘了最关键的UV，它是贴图如何准确贴到模型上的坐标数据。

三、SUBSTANCE产品之间的关联：
   SUBSTANCE公司的四个产品，我个人认为其核心就是 SUBSTANCE Designer以及该软件的生成的材质包 SBSAR文件。通过上面我们知道，SUBSTANCE的产品，它们的目的就是制作材质的贴图文件，它能制作两种贴图文件。
   一种是被三维软件和游戏引擎公认支持的常规贴图文件（JPG\PNG\TIF等格式）。
这类贴图文件缺点有很多，首先文件是“死”的，不能更改分辨率，按照2K制作的贴图文件，如果客户不同意，要4K分辨率的文件，你必须还得重新制作，还有就是颜色、纹理等不能实时更改。再者，这类文件体积非常巨大，贴图种类越多，分辨率越高，贴图文件就越大。（这增加游戏引擎发布的成本）。
   另一种，SUBSTANCE自己独特生成的 SBSAR材质包。这种材质包实际就是程序纹理的集合。它的优点：一是文件特别小，一般只有十几K啊！二是分辨率可以实时更改，1K,2K,4K,质量不差、文件大小不变；三是能自定义可控参数，随时调节颜色和纹理等样式。这些优点导致主流游戏引擎UE4和U3D支持！主流三维动画软件也支持！
SUBSTANCE产品之间的关系。能否看明白？
下面看看我绘制的这张图，说明了

SUBSTANCE Designer 可以制作的SBSAR材质包（程序纹理），可以直接提供给游戏引擎使用，也可以提供给Substance painter充当调用绘制的材质。SBSAR材质包还可以通过Substance Bitmap2Material转换为所需的各种材质贴图图像文件，供给游戏引擎和三维软件使用；SBSAR材质还可以提供给Substance player转换为所需的各种材质贴图图像文件。
Substance painter 在模型的辅助下，在UV的控制下，可以在模型上绘制各种贴图，最后输出的是固定分辨率的各种贴图文件（图像文件）。
Substance Bitmap2Materia一种功能就是把SBSAR材质包生成固定分辨率的各种贴图文件（图像文件）；还有一种功能就是把一张图像转换为各种贴图文件（颜色、法线、凹凸、高度、AO等贴图）。
Substance player是各种软件的桥梁。它可以直接读取SBSAR材质包，查看、转换贴图，提供给三维软件或游戏引擎使用.

【范例】

第一，Substance painter 使用SBSAR材质包。
1、载入模型，选择材质库的木纹材质。（汽车模型我没有展开UV，所以纹理有点乱）

2、这个木纹材质有很多参数可以调整，更改颜色，纹理、饱和度、对比度等等

3、这是一个什么文件？功能如此强大？

4、我们在r Substance painter 的目录下找到这个文件，它是一个SBSAR材质包文件，居然有12k大小。

小结：这个SBSAR材质包文件是由r SUBSTANCE Designer 生成的，给 Substance
painter充当描绘材质。
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第二，Substance Bitmap2Materia中使用SBSAR材质包。
1、我们使用该软件打开wood_american_cherry.sbsar材质包文件，该材质各项参数列在右侧。

2、我们可以对这个材质进行贴图大小设定，颜色等改变。

3、然后，可以导出生成你想要的贴图图像文件。

4、生成六个贴图文件，分别是AO贴图、颜色贴图、高度贴图、金属贴图、法线贴图、粗糙贴图。这些贴图可以提供给不支持SBSAR文件的软件使用。

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第三，在游戏引擎 U3D中使用SBSAR材质包。
1、游戏引擎是支持SBSAR材质包的。我们打开U3D，把模型文件和
wood_american_cherry.sbsar材质拖进ASSETS资源文件夹。把材质托给模型。
2、点击材质，观看右侧属性。

3、该材质包含的各种贴图已经自动付给相应的材质通道。

4、我们可以再调整材质包自带的各种参数，改变材质颜色、纹理等属性。

5、下面是更改颜色和纹理。

6、实时运行一下，SBSAR控制材质很方便吧！而且它还很小啊！

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第四，在三维软件C4D中使用SBSAR材质包。
1、在C4DR18中，内置了SUBSTANCE引擎（实际上是把 Substance player以插件的形式放到C4D中）

2、载入wood_american_cherry.sbsar 这个从r Substance painter 材质库中复制出来的材质包文件。打开以后，自动形成各种贴图。

3、点击创建–常见光滑材质。

4、C4D自动创建一个载有各自相应贴图的材质球。

5、你以为完事了吗？那也显不出来SBSAR材质包的优势啊。双击这个材质包文件。打开属性面板，可以看到有很多参数可以调整，比如贴图大小由512 改变为2048 ，颜色改为红色，亮度、饱和度、对比度等完全可以修改。这些参数都是 SUBSTANCEr Designer 在制作该材质包自定义的。

6、各种贴图也自动相应改变。

7、再渲染一下，红木啊。

8、随便调整参数，再渲染一下，有点晒爆了，破旧啊。

你能想到wood_american_cherry.sbsar 文件只有11K左右，却包含这么多信息量。

小结：
当你看完上面这些例子，高度赞叹SBSAR材质包功能强大的时候，你不要忘
了：这个SBSAR格式的材质包是由SUBSTANCE Designer制作的，可见它的强大啊！你是不是想学它了？
【后记】
1、通过上面的内容，你应该明白r SUBSTANCE Designer 是该系列产品的核
心。 SUBSTANCE Designer 可以比喻为音乐中的合成器。合成器是用于制作音色的，它能制作出你想不到的声音。r Substance painter 好比是电子琴，它内置了“合成器”制作的很多音色，用于演奏。这样比喻你就明白了各自的定位了。
2、 SUBSTANCE Designer比较难学，因为涉及到逻辑思维、涉及到众多节
点、涉及图形图像的合成计算等等，如果把它讲明白，需要铺垫很多预备知识啊！啰里啰嗦能写一本书了。好在网上能找到不少国外视频教程，喜欢的朋友自己找找看吧。如果我来了兴趣，我会一气呵成连续写几篇，可是，我最近没有激情。

3、总之，通过上面这些，但愿能帮助喜欢制作贴图的朋友理清一个Substance产品的框架。
4、写完了，又看一遍，我写的这是SUBSTANCE Designer 软件吗？

作者：DIGITALMAN
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來源：简书
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