程序纹理概述及其在材质制作中的应用——以Substance Designer为例.pdfVIP

第39卷 第2期 数字技术与应用 Vol.39 No.2 第 39 卷 数字技术与应用 February 2021 2021年 2 月 Digital Technology &Application 应用研究 DOI:10.19695/12-1369.2021.02.29 程序纹理概述及其在材质制作中的应用 —— 以Substance Designer 为例 林旻轩 (福建师范大学,福建福州 350000) 摘要:近现代计算机软硬件的不断发展,使得三维技术也愈发成熟,大量的三维艺术家不断追求更加自然的真实的材质效 果表现,为了满足这类的需求,程序纹理构建材质的方式受到了广泛的使用 。本文从程序纹理的原理以及基于软件Substance Designer 的程序纹理应用入手,研究程序纹理的应用情况,并阐述了程序纹理应用可能的未来发展新方向。 关键词:程序纹理 ；材质 ；Substance Designer 中图分类号:TP391.41 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(202 1)02-0090-04 程序纹理(Procedural Texture)这一课题在国外兴起 方向使用任意比例创建 ,于是三维艺术家们就很自然的 的比较早,并且研究也较为靠前,然而在国内的资料较为 想到了程序纹理。 有限。由于次时代模型+PBR贴图流程使得画面有了极大 1.2 程序纹理广义定义 的提升,导致传统的贴图绘制满足不了艺术家表达的需 “程序纹理”也可以称作“过程纹理”程序这一词主要 求,于是程序纹理进入三维艺术家的视野。程序纹理由于 体现在计算机根据纹理设计者提供的公式来从头开始 其具有伪随机性、多变性、连续性、可无限生成等特点对 创建纹理。维基百科是这样定义程序纹理的 :“在计算机 材质创建有重要意义,可是其较高的学习成本导致很多 图形学中,程序纹理是使用数学描述( 即算法)而非直接 从业者知其然而不知其所以然。本文意在从程序纹理的 存储的数据创建的纹理。”所有的程序纹理都是函数 ,使 生成原理入手,使从业者能够对程序纹理有个大致的了 用者只需要告诉纹理需要着色的位置坐标 ,它就能反馈 解,以便后续学习。并通过程序纹理在材质创建中的部分 给你一个值,多少维和多少值取决于具体的函数。可以 运用 ,来探讨其在材质制作中的用途,并提出发展假想。 这样理解 ,在一个空间中所有的纹理特征全部由一组公 式或多组公式互相作用来进行定义,纹理带有其被公式 1 程序纹理概述 [2] 定义的形状无限延伸,遍布整个空间。 这些公式计算出 1.1 纹理映射与三维创作中对程序纹理的需求 的数值都有其对应的空间坐标,并且表现出当前坐标的 在讲程序纹理之前需要涉及一个纹理映射的概念,纹 要素类型 。 理映射技术(Mapping Techniques)能够增强虚拟物体的真 程序纹理理论上能够无限的进行采样 ,其实可以将 实感,其原理是通过纹理空间的UV坐标与三维物体表面 程序纹理的标度视作频率 ,最高频率携带有关波如何 坐标的映射关系,给三维物体顶点赋予适当的纹理坐标 在最小尺度上运动的所有信息