虚幻引擎之 《Paragon》 角色纹理管线（二）
发表于2017-05-09
上篇回顾：虚幻引擎之 《Paragon》 角色纹理管线（一）
将Substance Painter当成主控文件（容器， 负责装填其他软件输出的内容）， 保持流程的简洁 (此处应该有工具脚本对应自动化输出)
核心源文件：
蒙版文件（前面的划痕污渍文件， 材质ID文件）
原型文件
烘焙的纹理（法线， AO等）
自由的资源创建
蒙版文件可以拿任何需要的工具创建
SubstancePainter下对资源的组织：
• 划痕/污渍的定义在图层的最顶部
• 由生成器（这个应该指的是Smart Material）， 模板， 手绘混合而成
• 刺青/贴花 是额外编译导出的
每种不同类型的材质（不同的MaterialFunction，比如布，普通金属等）被分配到不同的用户自定义Channel
快速迭代
• 目前《Paragon》的SP/UE4流程已经高度自动化
• 允许快速的材质ID迭代（不同材质ID对应不同Material Function）
• 污渍/划痕的调整
皮肤变化
• 通过材质ID进行快速制作
• 新的划痕/污渍
• 新的Material Function
• 新的贴花
这里官方提供了一个飞碟修改材质的演示示例， 此处显示的是材质ID视图
此处是被覆盖的污渍贴图
Paragon比较有特色的处理方式
• 粗糙度贴图是最终通过各种material function生成的最终结果， 而不是在substance直接生成的
• 在substance中绘制的都是更加抽象的mask
SP的导出通道定义
SP自动生成的MaterialFunction连接图
通过自动导出的材质节点可以对飞碟的颜色等做快速调整
挑战
• 极其合适的颜色设定和标准值设定
• 合适的粗糙度/高光定义
• 划痕/污渍
• 皮肤
此处介绍了冰霜女巫脸部皮肤的制作， 从画面很容易看出材质本身支持PBR和SSS
最初扫描到的数据
• 提供最原始的数据集
• 漫反射
• 法线
基准颜色
• 非常重要的一步
• 使用标准化的光照
• 校对贴图明度 (TA提到了之前扫描的角色是带有环境光的.)
• 参考项目中的其他角色
• 不要在此过程中添加细节
进一步的处理（不知道怎么翻译。。。）
• 清理皮肤贴图
• 不要添加太多信息
• 单调的光照
• 关键区域的投影
• 眼睛
• 嘴唇
颜色结构化（翻译不能）
• 耳朵
• 泪痕
• 嘴唇
• 鼻子
• 鼻孔
添加颜色变化
• 面颊 = 红色
• 前额 = 黄色
• 下脸部 = 灰色
• 眼袋 = 紫色/绿色
• 鼻侧 = 蓝色/灰色
• 纹眉
• 涉及到一些美术知识:
• 冷色部分一般有骨骼或者肌肉遮挡，散射半径较低，或者是被光源散射几率较低的区域
• 红色是毛细血管丰富的皮肤部分
• 黄色一般是脂肪堆积或者是油脂区域
这里是夸张化的各部位颜色标识图（方便大家识别区域颜色）
次表面
• XXX（翻译不能， Get不到点）
• 大半径， 低不透明度
次表面的示意图（应该是3S的通透情况定义）
Paragon使用的是SpecularPBR流程（高光图/粗糙度图）
PS：这里同时使用高光贴图和粗糙度的原因是两个
• 人的脸部是非常具有明暗对比的， 甚至F0=0.04的差异都非常明显了。 比如油脂覆盖的F0和没有油脂覆盖的的区域可能会有0.02的差别， 所以需要一个专门的高光贴图来控制F0
• 毛孔这个级别的表达问题。
• 对于粗糙度控制的自遮挡G项， 表达粒度过大， 不能很好的表现毛孔。
• 对于法线贴图这个级别的几何定义来说又太小。
• 而且在SSAO 也好. 角色光照也好.也不能画到AO贴图里太多(sss会导致光都穿透过来.ao太狠会显得毛孔里有脏东西)都是盲区.
• 要控制高光的遮挡就只有用高光贴图是最方便的
• Unreal没有高光流程.所谓的高光通道只是给一个默认F0从0.02到0.08的偏移
// Anything less than 2% is physicallyimpossible and is instead considered to be shadowing
// SpecularColor * AB.x + saturate(50.0 * SpecularColor.g ) * AB.y; unreal的注释
粗糙度图
• 明显的结构化（部位不同， 粗糙度不同？）
• 脸部凹陷部位的定义
粗糙度图
• 明显的结构化（部位不同， 粗糙度不同？）
• 脸部凹陷部位的定义
• 与法线复合
高光图
• 更多的变化， 噪音
• 随机/非函数化
• 低对比度
高光图
• 更多的变化， 噪音
• 随机/非函数化
• 低对比度
组装
• 基础层
• 眼线
• 眼影
• 腮红
• 轮廓
• 高亮部分
• 口红
此处作者建议去看女性化妆教程， 制作过程与女性化妆过程相当类同。(化妆不只是改变了diffuse,还改变了BRDF)
很多简单的小步骤
总结
感觉paragon的角色流程吧制作完美的分成了很分明的三类人
1. 我们现在一直积累的美工资源.
• 能够做出漂亮的模型贴图.
• 缺点是整体把控能力弱. 不能应对复杂技术.
• 优势是流水线生成
2. TA向美术.
• 直接吧需要的材质效果抽象成材质模板(material function)， 使得普通人能通过调节材质模板对一类材质进行调整和变化。
• 但是因为模板的计算， 有一定的自动化功能(无论怎样调整参数都是基于物理的,不能超过物理)
• 材质模板的意义在于能够吧稀缺的技术工作量量化， 即使只有1个TA，逐渐积累也可以满足整个项目需求。
3. 把控能力较高的艺术家
• 从更宏观的层面对角色进行控制
• A色彩构成
• B质感对比
• C破损的节奏感调节.
• 只需要很少的精力配合材质模板就可以达到非常好的效果.
• 这样的艺术家很少， 把他们从最基础全流程的制作环节解放到更高层的统筹级别来， 更能发挥他们的作用和效率.
其实1里就是大部分的外包 负责制作的是基础性重复环节. 因为还需要一部分的经验和判断能力. 暂时还不能通过全自动的方式进行制作. 但是大部分已经是半自动流程了
• 模型扫面,和调整扫描模型->拓扑低模和烘焙法线贴图->使用智能材质辅助进行刮痕和细节制作
2 中制作 Material Functions的是拥有良好美术意识和系统理论知识的TA. 虽然稀缺，但是因为项目复杂度是固定的.完全可以通过少量TA完成整个material function的准备
3 中提到的人是对美术控制有上层设计能力的提炼后的真正的美术工作人员.
最后还有更上层的主美对3进行艺术宏观设计和反馈
流程改良对比
• 以前的制作流程
• 要达到这么高级精度的模型制作必须依赖非常资深的专家.
• 美术把控所有细节和表达， 然后逐渐转变成了美术对引擎表达所有细节和表达数据， 引擎进行渲染.
• 现在的制作流程
• 只需要3个高级美术流水作业也能达到这个水平了
• 变成了美术对材质模板进行表达， 材质模板对表达进行计算然后结果传递给引擎进行渲染， 整个制作过程又抽象出来了一层（Material Function）， 降低了难度
将Substance Painter当成主控文件（容器， 负责装填其他软件输出的内容）， 保持流程的简洁 (此处应该有工具脚本对应自动化输出)
核心源文件：
蒙版文件（前面的划痕污渍文件， 材质ID文件）
原型文件
烘焙的纹理（法线， AO等）
自由的资源创建
蒙版文件可以拿任何需要的工具创建
SubstancePainter下对资源的组织：
• 划痕/污渍的定义在图层的最顶部
• 由生成器（这个应该指的是Smart Material）， 模板， 手绘混合而成
• 刺青/贴花 是额外编译导出的
每种不同类型的材质（不同的MaterialFunction，比如布，普通金属等）被分配到不同的用户自定义Channel
快速迭代
• 目前《Paragon》的SP/UE4流程已经高度自动化
• 允许快速的材质ID迭代（不同材质ID对应不同Material Function）
• 污渍/划痕的调整
皮肤变化
• 通过材质ID进行快速制作
• 新的划痕/污渍
• 新的Material Function
• 新的贴花
这里官方提供了一个飞碟修改材质的演示示例， 此处显示的是材质ID视图
此处是被覆盖的污渍贴图
Paragon比较有特色的处理方式
• 粗糙度贴图是最终通过各种material function生成的最终结果， 而不是在substance直接生成的
• 在substance中绘制的都是更加抽象的mask
SP的导出通道定义
SP自动生成的MaterialFunction连接图
通过自动导出的材质节点可以对飞碟的颜色等做快速调整
挑战
• 极其合适的颜色设定和标准值设定
• 合适的粗糙度/高光定义
• 划痕/污渍
• 皮肤
此处介绍了冰霜女巫脸部皮肤的制作， 从画面很容易看出材质本身支持PBR和SSS
最初扫描到的数据
• 提供最原始的数据集
• 漫反射
• 法线
基准颜色
• 非常重要的一步
• 使用标准化的光照
• 校对贴图明度 (TA提到了之前扫描的角色是带有环境光的.)
• 参考项目中的其他角色
• 不要在此过程中添加细节
进一步的处理（不知道怎么翻译。。。）
• 清理皮肤贴图
• 不要添加太多信息
• 单调的光照
• 关键区域的投影
• 眼睛
• 嘴唇
颜色结构化（翻译不能）
• 耳朵
• 泪痕
• 嘴唇
• 鼻子
• 鼻孔
添加颜色变化
• 面颊 = 红色
• 前额 = 黄色
• 下脸部 = 灰色
• 眼袋 = 紫色/绿色
• 鼻侧 = 蓝色/灰色
• 纹眉
• 涉及到一些美术知识:
• 冷色部分一般有骨骼或者肌肉遮挡，散射半径较低，或者是被光源散射几率较低的区域
• 红色是毛细血管丰富的皮肤部分
• 黄色一般是脂肪堆积或者是油脂区域
这里是夸张化的各部位颜色标识图（方便大家识别区域颜色）
次表面
• XXX（翻译不能， Get不到点）
• 大半径， 低不透明度
次表面的示意图（应该是3S的通透情况定义）
Paragon使用的是SpecularPBR流程（高光图/粗糙度图）
PS：这里同时使用高光贴图和粗糙度的原因是两个
• 人的脸部是非常具有明暗对比的， 甚至F0=0.04的差异都非常明显了。 比如油脂覆盖的F0和没有油脂覆盖的的区域可能会有0.02的差别， 所以需要一个专门的高光贴图来控制F0
• 毛孔这个级别的表达问题。
• 对于粗糙度控制的自遮挡G项， 表达粒度过大， 不能很好的表现毛孔。
• 对于法线贴图这个级别的几何定义来说又太小。
• 而且在SSAO 也好. 角色光照也好.也不能画到AO贴图里太多(sss会导致光都穿透过来.ao太狠会显得毛孔里有脏东西)都是盲区.
• 要控制高光的遮挡就只有用高光贴图是最方便的
• Unreal没有高光流程.所谓的高光通道只是给一个默认F0从0.02到0.08的偏移
// Anything less than 2% is physicallyimpossible and is instead considered to be shadowing
// SpecularColor * AB.x + saturate(50.0 * SpecularColor.g ) * AB.y; unreal的注释
粗糙度图
• 明显的结构化（部位不同， 粗糙度不同？）
• 脸部凹陷部位的定义
粗糙度图
• 明显的结构化（部位不同， 粗糙度不同？）
• 脸部凹陷部位的定义
• 与法线复合
高光图
• 更多的变化， 噪音
• 随机/非函数化
• 低对比度
高光图
• 更多的变化， 噪音
• 随机/非函数化
• 低对比度
组装
• 基础层
• 眼线
• 眼影
• 腮红
• 轮廓
• 高亮部分
• 口红
此处作者建议去看女性化妆教程， 制作过程与女性化妆过程相当类同。(化妆不只是改变了diffuse,还改变了BRDF)
很多简单的小步骤
总结
感觉paragon的角色流程吧制作完美的分成了很分明的三类人
1. 我们现在一直积累的美工资源.
• 能够做出漂亮的模型贴图.
• 缺点是整体把控能力弱. 不能应对复杂技术.
• 优势是流水线生成
2. TA向美术.
• 直接吧需要的材质效果抽象成材质模板(material function)， 使得普通人能通过调节材质模板对一类材质进行调整和变化。
• 但是因为模板的计算， 有一定的自动化功能(无论怎样调整参数都是基于物理的,不能超过物理)
• 材质模板的意义在于能够吧稀缺的技术工作量量化， 即使只有1个TA，逐渐积累也可以满足整个项目需求。
3. 把控能力较高的艺术家
• 从更宏观的层面对角色进行控制
• A色彩构成
• B质感对比
• C破损的节奏感调节.
• 只需要很少的精力配合材质模板就可以达到非常好的效果.
• 这样的艺术家很少， 把他们从最基础全流程的制作环节解放到更高层的统筹级别来， 更能发挥他们的作用和效率.
其实1里就是大部分的外包 负责制作的是基础性重复环节. 因为还需要一部分的经验和判断能力. 暂时还不能通过全自动的方式进行制作. 但是大部分已经是半自动流程了
• 模型扫面,和调整扫描模型->拓扑低模和烘焙法线贴图->使用智能材质辅助进行刮痕和细节制作
2 中制作 Material Functions的是拥有良好美术意识和系统理论知识的TA. 虽然稀缺，但是因为项目复杂度是固定的.完全可以通过少量TA完成整个material function的准备
3 中提到的人是对美术控制有上层设计能力的提炼后的真正的美术工作人员.
最后还有更上层的主美对3进行艺术宏观设计和反馈
流程改良对比
• 以前的制作流程
• 要达到这么高级精度的模型制作必须依赖非常资深的专家.
• 美术把控所有细节和表达， 然后逐渐转变成了美术对引擎表达所有细节和表达数据， 引擎进行渲染.
• 现在的制作流程
• 只需要3个高级美术流水作业也能达到这个水平了
• 变成了美术对材质模板进行表达， 材质模板对表达进行计算然后结果传递给引擎进行渲染， 整个制作过程又抽象出来了一层（Material Function）， 降低了难度