引言
大家好，我叫 Jinho Yum。我目前住在韩国，正在努力成为一名游戏行业的 3D 环境艺术家。我尤其对用 Substance 3D Designer 做程序化材质感兴趣。
我是在加拿大主修游戏美术时正式开始学 3D 的。在学校里，我用各种风格制作游戏环境和资产，同时学习 3ds Max、ZBrush、Substance 3D PAInter 和 Unreal Engine 等工具。在这个过程中，我发现自己最被环境艺术吸引。
毕业之后，我决定把环境艺术当作职业方向，但也意识到自己需要更多经验和进一步的学习，才能达到行业标准。我现在正在参加一个导师项目，学习更贴近生产的流程，并通过个人项目不断充实作品集。
灵感
这个项目最初源于对哥特式建筑中装饰图案与窗格纹样的研究。在收集参考的过程中，我对金属花丝产生了兴趣，觉得它那种重复、精巧相连的曲线非常适合程序化流程。后来我又加入了受彩色玻璃启发的造型和宝石，把项目推向更繁复、更华丽的走向。
我主要用 Pinterest 收集参考。我收集了金属工艺、哥特建筑装饰、彩色玻璃和宝石切工方面的图片，然后研究重复图案的结构、曲线的走向和配色的组合。我并不想复制某一份参考，而是想把几份素材里我喜欢的特征结合起来，做成一个原创设计。
主要目标是所有元素都完全在 Substance 3D Designer 里创造出来。这类装饰通常是建模或雕刻出来的，但我想避开外部模型和贴图，从花纹单元、金属框架到仿彩色玻璃部分和宝石，全部用节点流程搭出来。
花纹
我先做出整体的框架。我通常会先确立最大的结构，再用更小的花纹去填充它。这样更容易让不同的设计保持在一致的比例和间距里，让整个图案显得统一。
制作花纹单元的流程相对简单，但通过重复和调整同一套核心步骤，可以生成非常丰富的形态。流程的基础是用 Directional Warp 扭曲基本形状。因为花丝装饰主要由流动的曲线构成，仅靠简单的 Shape 节点很难得到想要的样子。
我先做出基本形状，再用 Directional Warp 塑形出曲线，通过调整方向和强度做出好几种不同的花纹单元。形状确定之后，我用 Edge Detect 提取出细细的金属线。花丝的特点就在于纤细如丝线的形态，所以这一步对整个材质的性格影响很大。
接着我用 Bevel 给线条加上厚度和高度，再用 Curve 调整线条的侧面轮廓，让它们能更自然地捕捉光线、显得更有体积。最后我用 Tile Sampler 做出对称的排列，把两套交错的线纹组合起来，完成整张框架。
用同样的方法，我做出了六种不同的花纹单元，再把它们组合起来，搭出各种重复图案。
宝石
花纹里嵌的宝石也完全是在 Substance 3D Designer 里做的。我用 Shape 节点里的 Paraboloid 选项做底，再从上面减去 Cells 图案，形成类似宝石切面的棱角边缘。我再用更小的 Cells 重复一遍，把表面进一步细分，做出更复杂的切割。
结果看起来很繁复，但节点图本身其实相当简单。只要组合 Shape 和 Cells，再调整几个参数，就能做出好几种宝石变体。
然后我用 Tile Sampler 把做好的宝石放回花纹里。位置上的细微变化，能让重复图案不至于太死板。
上色
这个项目里最重要的决定之一，是在开始上色之前先把遮罩准备好。在 Substance 3D Designer 里，我认为遮罩的组织方式对效率的影响比调色本身还大。上色之前，我先为金属、仿彩色玻璃部分和宝石分别建立了独立的遮罩。
对于仿彩色玻璃的部分，我做了一张遮罩，把所有的金属线条都排除掉，然后用 Flood Fill 和 Flood Fill to Random Grayscale 给每个封闭区域分配不同的灰度值。
把这张遮罩接进 Gradient Map，我只要编辑一条渐变就能调整整体配色。因为不同的颜色是随机分配到各个区域上的，重复的图案仍然保留着变化，不会显得过于统一。
我也把同一套遮罩复用到了 Roughness 上。从一开始就把它们整理清楚，后面修改颜色和材质属性就轻松很多。
渲染
最终渲染在 Marmoset Toolbag 里完成。我在灯光上的主要目标，是保住强烈的体积感。面对这样密布的装饰表面，强烈的正面光会把形体压平。所以我把主光放在侧面，让高光和阴影都能保留下来。这样花丝线条的高度与厚度，以及更细小的表面细节，都能更清楚地读出来。
我还在物体背后加了一盏灯，用来强调金属的反射和宝石的高光。我稍微提高了 Bloom，让金属泛起一层微弱的光晕，并调整灯光，让宝石不同的刻面都能吃到光、显得更生动。
后期方面，我更关注灯光本身的打磨，而不是做大刀阔斧的调色。因为颜色和材质属性在 Designer 里就已经确定好了，渲染阶段我的首要任务是找到能把它们清楚呈现出来的灯光。
动画方面，我用了 Marmoset Toolbag 的 Turntable 功能。我没有旋转物体本身，而是让它保持不动、把 Sky 灯光旋转 360 度。这样金属和宝石上的反射就会持续变化，能传达出单张静帧难以表达的材料特性。
心得
这个项目大约花了两天完成。主要的挑战不是做出单个花纹单元，而是管理整张节点图。随着花纹、宝石、框架和对应遮罩的数量增加，如果没有清晰的结构，节点图很快就变得难以管理。
与此同时，这也正是程序化流程最大的优势所在。一旦节点图被组织好，修改已有形态或加入新的花纹单元就轻松多了。即使到了流程后期，我也可以只调整现有参数来修改设计，而不必从头重建元素，而且这些改动会一路传递到最终结果。
这个项目再次让我意识到，规划节点图的重要性和最终视觉效果一样。Substance 3D Designer 最强的能力之一，是能做出可复用、可扩展的系统，而不是一个固定的结果。我也学到，即便是花丝这样复杂的装饰，只要拆解成更小的模块化元素，也能高效地做出来。我希望继续把这种程序化思路应用到更广泛的材质和装饰研究中。
结语
刚开始学 Substance 3D Designer 的时候，我认为理解整张节点图的流程，比记住每个节点的全部功能和参数更重要。我也认为，经常研究优秀的作品是必不可少的。我会不断地看其他艺术家的作品、游戏美术、建筑和工艺美术，从中寻找新的想法。
接触广泛的参考，并主动和别人交换反馈，对艺术家的成长会有很大影响。Substance 3D Designer 一开始可能会让人觉得难。但只要一步步理解它的原理，坚持完成哪怕很小的项目，你最终会看到自己进步了多少。
最后，我要感谢我的导师 PIXELHORIZON，为我带来新的视角与流程，并一直给出细致的反馈。这份指导帮我在最困难的时期坚持学习，继续朝着成为 3D 环境艺术家的目标前进。
想了解更多程序化材质的做法，可以查看本站关于 Substance 3D Designer 16.0 的更新介绍；
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