引言
我是 Alex Luna Garvin，一名 3D 与材质艺术家，职业生涯却是从程序员起步的。我一直想进游戏行业，整个少年时代都在学编程、几乎每天都用 Unity，直到我终于去读了计算机科学的大学学位——只读了大约三个月。
就在那时，我决定把人生翻个个儿，第一次开始学美术：退学，报了一门动画与 3D 环境的课程，在那里学到了 3ds Max、Unreal 和 Substance 3D PAInter 的基础！
我做过自由职业 3D 艺术家、为 VR/AR 体验写 C# 的 Unity 开发，最近则担任 Kitbash3D 的材质艺术家，参与过不少项目，比如 Brutalism 2055、Military Vehicles、赛博朋克风格的室内与载具、飞船等等。
座舱项目
在 Kitbash3D 做 Military Vehicles 的时候，我收集了一堆很酷的座舱参考。当时我就想做一套基于它们的材质，但那阵子在忙别的个人项目，所以一直没真正动工。
几个月前，我做了一个叫 Extended Shapes 的 Substance 3D Designer 工具，它用 SDF 数学表达式，把原本需要大量节点、变换与混合才能做出的形状，压缩成一个简单快速的节点。我正想找个有意思的点子来测试它，于是决定开始做这套座舱材质。
大部分形状都是用我自制的 Extended Shapes 工具生成的；工具搞不定的时候，我就用简单节点的经典组合来达成结果。
Extended Shapes 示例：
传统形状搭建方式：
一开始我就知道，这套材质很快会变得极其复杂，所以有条理、有清晰的策略，是把它做完的关键。
那我们就来看看最终的节点图吧。原图太大了，大到没法上传到任何网页（78165×22297 像素）。要理解这套材质的主体，只需要关注每个框的颜色就够了。
每个面板我都有两个必备的框：蓝色代表高度图，红色代表图形。带屏幕的面板，我还会用黄色框来做屏幕，把一切都分门别类。
内容很多，我先简要拆解一下第一个面板的制作。首先用 Extended Shapes 工具做出面板的基础形状。我不用默认的形状节点，是因为它可以做成圆角盒子，省下几个节点。记住，这么大的材质，每省一个节点都有意义。
把它接到 panelsBevel 之后——这大概是本文最重要的一条经验。我经常用这招让每个面板保持一致，也方便日后做大改动。如果打开 panelsBevel 这个节点看内部，它其实只是一个 Bevel 加一个 Blur；但这么早就建立简单的抽象，正是「一团乱麻的材质」和「做得完的材质」之间的差别。
这里另一个重要的抽象是 panelsHeight，它只是一个简单的 level，用来让每个面板保持一致，方便之后一次性更新全部面板。
之后面板的创建就非常简单了。我只用形状、镜像、level 和 transform 的基本组合，就能做出所有面板元素。但你可以看到，整个过程我一直让面板保持在中心。最后一步，就是每个面板的 Transformation Panel 节点。
面板高度做完后，我用一个 Transformation 节点来设定它的位置，然后把这个节点也做成抽象，后面会很有用。这个面板比较特殊，它有 3 份数组复制，其实就是三次变换的混合。
你可能会想，这里为什么不直接用个简单的 transform？但你看，这个面板现在还没有任何图形或屏幕，所以我可以再次复用这个 Transformation_1 到其他元素上，让一切保持一致、条理清楚。
这招不止这一种用法。对我来说，让每个元素都独一无二非常重要，所以我们可以把 Transformation_1 用在面板的各元素上，抽出遮罩，供之后做基础色、金属度和粗糙度贴图时使用。
用这个技巧，更新面板的位置或缩放都很容易。有了这些，我们就能抽出遮罩并混合成一张 ID 图。最终材质里我并没有用这张颜色 ID 图，但它在整理遮罩、检查进度上非常好用。
Substance 3D
我在 Substance 3D Designer 里的工作流非常直接。每个项目开始时，我都会先在 PureRef 里做一份参考文件。这份文件因项目而异：有时用情绪板，有时按颜色分区，有时是光照参考，等等。
但我看到很多人会放太多参考。对你想要做出来的东西有清晰的路径很重要，参考太多反而可能毁掉整个项目。这套座舱材质，我的 PureRef 文件就小得可怜，你可以看到。
开始做 Substance 3D Designer 之后，我的流程总是一样的：专注高度图，从大到中再到小细节。大多数人会先把高度图做完再去做基础色、粗糙度和金属度，而我会尽早把那个底搭起来，通常中期形状做完就开始。
这套座舱材质不太一样：我先把高度图做完，才动其他贴图，因为我需要先有遮罩。在我看来，任何材质想做出写实感，诀窍都是「一点点加」。用 10 层稍有不同的颜色、混合值 0.05，比用 5 层 0.1 要好。
当然，我们也得克制，不能混过头，但这靠反复实践与经验。最终你会知道什么时候该停手。除此之外，重视渲染和重视材质本身一样重要，甚至更重要。糟糕的渲染场景能毁掉一套好材质，而好的灯光与相机设置，能把平庸的材质抬成惊艳的作品！
这篇文章已经够长了，而且这个主题的教程到处都是。我所有的渲染都用 Marmoset Toolbag 5，不过 Unreal Engine 或别的渲染引擎也能胜任。
这套材质很特别，有各种按键、拨杆和屏幕。如你所见，我的工作流把一切都做成了非破坏性的，所以你几乎可以改这里的任何东西！从哪个按钮被按下，到元素旋转的角度，等等。
我没有花时间去建参数、让一个并不存在的用户通过界面来改动，因为这套材质本来就是做给我自己用的；不过如果将来需要，做起来也很容易。
结语
这套材质从头到尾花了我大约一周，再加一整天做渲染。不过实际上，我开始做它的时候正在搬家，所以每天只能做一点点，中间还完全停了一个多月。项目九月开始，到十一月底结束。
座舱材质最大的挑战，是把这套非破坏性、可迭代的面板创建工作流想出来；但意外的是，一切从一开始就顺利推进，这很不寻常！
对于想做出好看材质的读者，我最后的建议是：逼自己一把！我看到很多人害怕走出舒适区，不愿意碰自己一时不会做的东西。
我每个项目开始时都抱着学点新东西的冲动，结束时都会分析自己做到了什么、还能改进什么。比如这套材质，我对结果非常满意，但我仍在提升渲染技巧，也在琢磨怎么在作品集里展现自己的流程。
很多人来问过我这套材质的问题，所以随时可以通过我的 ARTStation 联系我，我很乐意帮忙。也谢谢你读到这里！
更多材质工作流的拆解可以查看本站 案例教程 分类；
需要现成的金属表面资产，可以看 Metal Materials Vol 2——虚幻引擎逼真金属表面的 PBR 材质集合，想了解 Extended Shapes 所在的软件版本，则可以参考 Substance 3D Designer 16.0 发布：3D 散布 + SDF 建模 + OpenPBR。
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