原文鏈接：https://metatimecg.com/ue5-substrate-material/

我們將介紹UE5.1中實(shí)驗(yàn)添加的Substarate材質(zhì)的概要和基本部分。

順便說一句，在UE5.1中，它被命名為“?Strata?”，但在UE5.2中它被更改為“?Substrate ”。（如果你認(rèn)為它是 Sub + Strata，那么它就是Substrat?"e" ...）

本文將基于UE 5.2進(jìn)行介紹。

請注意這一點(diǎn)。
如果您發(fā)現(xiàn)任何錯(cuò)誤，請隨時(shí)在評(píng)論中指出。

這篇文章推薦給那些：

• 熟悉虛幻引擎中材質(zhì)的基礎(chǔ)知識(shí)

• 想了解基材（Strata）材料的人

• 想要使用 Sbstarate 的人

首先，UE5 材質(zhì)是什么？如何使用材質(zhì)編輯器（Substrata之前存在的部分）在另一篇文章中進(jìn)行了說明，因此如果您從未使用過UE5材質(zhì)，請參閱下面的文章。

https://metatimecg.com/ue5-material-1/

基材材料信息摘要

信息仍然很少，但這里總結(jié)了有關(guān)基材材質(zhì)（Strata）的有用信息。
我們將添加發(fā)現(xiàn)的新信息。

本文也是基于此信息。

https://dev.epicgames.com/community/learning/courses/92D/unreal-engine-strata-materials/VXV6/unreal-engine-strata-intro-submitting-feedback

這是當(dāng)前的官方文件。

按功能分類的樣本

https://www.unrealengine.com/marketplace/ja/product/content-examples

您可以看到各種材料樣品是如何制作的。
這是一次很棒的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，因?yàn)槟梢钥吹饺绾瓮ㄟ^組裝這樣的節(jié)點(diǎn)來創(chuàng)建這種外觀。

我創(chuàng)建了一個(gè) 5.2 功能示例項(xiàng)目，并且“SubstrateMaterials”級(jí)別有很多示例。

虛幻引擎 5.1 非游戲新功能摘要 | UNREAL FEST WEST '22（*有關(guān) Strata 的信息）

https://youtu.be/6Rha8F0DDTI

22:58 左右開始介紹 Strata 概述和材料示例。

UE5.1更新~渲染/效果~（*關(guān)于Strata的信息）

https://www.docswell.com/s/EpicGamesJapan/Z84G15-UE5_1_Rendering%20_Effect#p32

P32 還介紹了概述和材料示例。

什么是基材？

簡而言之，基材是材質(zhì)的一個(gè)功能（創(chuàng)作系統(tǒng)），它使材質(zhì)更加靈活，并為藝術(shù)家在創(chuàng)建材質(zhì)時(shí)提供了更多自由，就像預(yù)渲染器材質(zhì)一樣。更簡單的說，就是表達(dá)的范圍會(huì)
比以前更廣。此外，它是一個(gè)接近預(yù)渲染器材質(zhì)（例如 Blender 和 Maya）的圖像。

細(xì)節(jié)有很多，但舉一個(gè)具體的例子，到目前為止，透明涂層和次表面是通過“著色模型”分開的，不能一起使用。

使用Substrate，著色模型設(shè)置消失了，現(xiàn)在可以用單一材質(zhì)SSS表達(dá)

此外，這些材料可以彼此層疊。

能夠使用迄今為止一直獨(dú)立的著色模型，使您可以在地下材質(zhì)的頂部應(yīng)用透明涂層。
其他材料（例如灰塵）可以分層在透明涂層的頂部，就像現(xiàn)實(shí)生活中一樣。

Strata是指層，Substate是指引起化學(xué)反應(yīng)的表面或物質(zhì)。）

雖然是新的材質(zhì)系統(tǒng)，但是材質(zhì)編輯器的基本用法是一樣的。
這是添加了新節(jié)點(diǎn)和概念的圖像。

最大的區(qū)別是紫色的“?Substrate BSDFs?”節(jié)點(diǎn)和連接它的簡化結(jié)果節(jié)點(diǎn)。

后面會(huì)詳細(xì)解釋，不過這個(gè)紫色節(jié)點(diǎn)和目前為止的結(jié)果節(jié)點(diǎn)（Material Attribute）有類似的作用，我們在這里連接顏色、粗糙度、法線等計(jì)算結(jié)果。

由于結(jié)果節(jié)點(diǎn)這樣改變，所以無法使用常規(guī)材質(zhì)，而當(dāng)啟用Substrate功能時(shí)，目前使用的材質(zhì)將轉(zhuǎn)換為使用Substrate節(jié)點(diǎn)的材質(zhì)。

從 UE5.2 開始，它仍然是一個(gè)實(shí)驗(yàn)性功能，不建議用于生產(chǎn)使用。
它可以由用戶打開或關(guān)閉。

我認(rèn)為未來會(huì)逐漸被Substrate取代。

如何使用基材

從這里開始，我們將介紹基本節(jié)點(diǎn)、每個(gè)輸入以及如何使用它們。

啟用基板

默認(rèn)情況下它是禁用的，因此您必須自己啟用它。

確保在您的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中啟用它！
由于現(xiàn)有材質(zhì)已轉(zhuǎn)換，禁用 Substrate 可能不會(huì)完全恢復(fù)。

可以通過選中“項(xiàng)目設(shè)置”→“引擎 – 渲染”→“基材材質(zhì)”來啟用它。
檢查完畢后，重啟。

有3個(gè)設(shè)置，但由于寫到功能示例中使用了所有3個(gè)，所以我認(rèn)為3個(gè)暫時(shí)用于測試有效。

其他設(shè)置意味著...

基材 不透明材料粗糙度
正確計(jì)算涂層底層（材料）的物理粗糙度。
但計(jì)算量較大，影響性能。
我還無法深入驗(yàn)證它，但為視頻啟用它可能會(huì)很好。

Strata 高級(jí)可視化著色器
使用“r.Strata.Debug.VisualizeMode 3”啟用調(diào)試可視化。
默認(rèn)值似乎沒有被禁用，因?yàn)閱⒂盟赡軙?huì)對(duì)性能產(chǎn)生影響。

Substrate BSDF 節(jié)點(diǎn)概述

這是“ Substrate BSDF?”類型節(jié)點(diǎn)的圖像，扮演傳統(tǒng)材質(zhì)域和著色模型的角色。

所以就有了Substrate?Unlit?BSDF、Substrate?Hair?BSDF、Substrate?Single Layer Water BSDF等。

到目前為止，Result 節(jié)點(diǎn)連接的是 Basecolor、粗糙度等計(jì)算結(jié)果，但基本上都會(huì)連接到這個(gè)Substrate BSDFs 。
并將結(jié)果連接到結(jié)果節(jié)點(diǎn)的“?Front Material ”（基本上）

順便說一句... BSDF（雙向散射分布函數(shù)）簡單來說就是一種計(jì)算光在空間中的散射的方法，例如CG。
事實(shí)上，光從物體上反射出來，你就可以感知到該物體的顏色和紋理，就像在CG中盡可能地再現(xiàn)一樣。
Blender 還有一個(gè)名為 Principled BSDF 的著色器，它可以執(zhí)行類似的操作。

Substrate?BSDF節(jié)點(diǎn)有多種，但“?Substrate Slab BSDF?”是最基本的節(jié)點(diǎn)，您可以使用此節(jié)點(diǎn)表達(dá)幾乎任何紋理，例如塑料、金屬、玻璃、木材等。
最常用的 Strata BSDF 節(jié)點(diǎn)。

其他節(jié)點(diǎn)用于以下目的。

• 基材簡單透明涂層 BSDF?: 以低成本表達(dá)透明涂層。內(nèi)部使用Slab，不使用Slab也可以表現(xiàn)Clearcoat

• Substrate Unlit BSDF：與傳統(tǒng)的 Unlit 類似。不受光照影響。

• Substrate Eye BSDF：專門用于眼睛表情

• Substrate Hair BSDF?: 專門用于表達(dá)頭發(fā)

• 基材單層水 BSDF：水可以廉價(jià)地表示。（外觀）深度等也可以表達(dá)

• Substrate Volumetric-Fog-Cloud BSDF：用于體積霧和體積云

順便說一句，稍后將介紹的用于分層材質(zhì)的“?Substrate Operator?”節(jié)點(diǎn)只能與“?Slab?”和“?Simple Clear Coat ”一起使用。

Substrate Slab BSDF 輸入和使用

大多數(shù)紋理將用這個(gè)“?Substrate Slab BSDF?”來表達(dá)。

與傳統(tǒng)材料不同，我認(rèn)為令人困惑的是沒有金屬輸入（鏡面反射等）。

相反，有稱為“F0”和“F90”的輸入。

這兩個(gè)輸入控制垂直觀察和在物體邊緣（沿切線方向）觀察時(shí)物體的反射率。

F0

調(diào)整垂直觀看物體時(shí)的反射率（顏色） 。
下圖只是一個(gè)圖像，但是當(dāng)你看球體時(shí)，它是一個(gè)白色的部分，并且它是使用了在此 F0 中輸入的反射率的圖像。

值越高，反射的光越多。

對(duì)于塑料等非金屬（衍生物）來說，似乎約為0至0.08。
對(duì)于金屬，最多輸入 1（引自開發(fā)社區(qū)）

但是，如果為0，則根本不會(huì)反射。

F0值越接近1，看起來越有金屬感。
如果你想制作有色金屬，請?jiān)诖颂幵O(shè)置接近 1 的顏色值。

默認(rèn)值（無輸入）為 0.04，這是一個(gè)塑性值。

F90

與物體相切的反射率（顏色）。因此，它是調(diào)整物體邊緣的顏色和反射率的輸入。

該圖像在 F90 中具有接近 1 的粉紅色。
所以你可以看到邊緣部分是金屬粉色的。

至于數(shù)值和表示方式，非金屬為0～0.08，金屬為1，與F0一樣。

默認(rèn)值為 1。

如果要調(diào)整 F0 和 F90 的反映速率，可以使用“?Substrate FlipFlop?”節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。

漫反射反照率

漫反射反照率將是材質(zhì)的顏色。
到目前為止，它幾乎與 Basecolor 相同，但我們使用黑色作為金屬。
另外，對(duì)于有色金屬（=反射顏色），請用 F0 代替此設(shè)置顏色。

默認(rèn)值為 0.18（可能是 18% 灰度）。

到目前為止，我還不太明白，我想使用常規(guī)的Basecolor、Metallic 和Specular??！
對(duì)于那些說的人來說，有一個(gè)名為“?Substrate Metalness-To-DiffuseAlbedo-F0?”的方便節(jié)點(diǎn)，可以將 Basecolor、Metallic 和 Specular 的值更改為 Diffuse Albeod 和 F90 。

粗糙度、法線顏色和自發(fā)光顏色

這些粗糙度、法線和自發(fā)光顏色輸入保持不變。

各向異性和切線

這兩個(gè)用于表示各向異性反射。

各向異性：您可以輸入-1 到 1之間的值。當(dāng)值為
1 時(shí)，鏡面反射（由于粗糙度而產(chǎn)生的反射散景）在輸入切線方向上延伸，而當(dāng)值為-1時(shí)，鏡面反射在切線的垂直方向上延伸。

關(guān)于各向異性和切線，這篇文章對(duì)UE4有幫助。

https://qiita.com/EGJ-Syuya_Mukai/items/f4a3d596a426bdfaa249

復(fù)合機(jī)

MFP?（?mean-free-path）=mean-free-path，
這個(gè)難度可以調(diào)整都方面各。

作為SSS的一種用法，可以通過在
SSS MFP上添加SSS顏色來表達(dá)。

您可以使用SSS MFP Scale調(diào)整 SSS 程度。
默認(rèn)情況下它設(shè)置為 1，因此如果您希望它與 Max 一起使用，則不必輸入它。

如果您使用的是地下剖面，則不會(huì)使用這些輸入，而是使用剖面中的值。

第二粗糙度

用于調(diào)整鏡面反射。
（詳情正在調(diào)查中……）

例如，您可以使用Substrate Heziness-To-Secondary-Roughness節(jié)點(diǎn)使鏡面反射漫反射。

當(dāng)用于織物、輪胎等時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)更廣泛、更令人信服的表達(dá)。

模糊

用于表示布料的輸入。
它可用于表現(xiàn)布料和天鵝絨類材料的蓬松度。

FuzzColor：設(shè)置布料表面和模糊部分的顏色。

FuzzAmount：調(diào)整模糊的強(qiáng)度。
FuzzColor 變得更強(qiáng)，更接近天鵝絨般的質(zhì)感。

絨毛粗糙度權(quán)重：您可以調(diào)整絨毛部分的粗糙度。
如果不輸入此項(xiàng)，將使用正常粗糙度。

Substrate Operator 節(jié)點(diǎn)的使用和輸入

Substrate?Operator是用于分層和混合兩個(gè)Substrate?BSDF的節(jié)點(diǎn)。

例如，正如我一開始介紹的，用一個(gè)Slab BSDF創(chuàng)建具有SSS效果的材質(zhì)（A），用另一個(gè)Slab BSDF創(chuàng)建平滑紋理（B），并將B層放在A之上，您可以分層SSS 紋理上的透明涂層。

有多種類型，每種都有不同的混合方法。

基材水平混合

基材水平混合只是將兩種材料混合在一起。

將 0-1 值和紋理放入Mix中。

0將使用背景值，1將使用前景值。

它的行為類似于傳統(tǒng)的 Lerp 節(jié)點(diǎn)。

基材垂直層數(shù)

基材垂直層用另一種材料涂覆（=覆蓋）一種材料。

在Top和Bottom中輸入輸出，例如 Slab BSDF 。使用
Top Tickness調(diào)整頂部的厚度。

可以方便地表達(dá)汽車漆和清漆等透明涂層。

順便說一句，在表達(dá) cricoat 時(shí)，您可以通過使用“?Substrate Transmittance-To-MeanFreePath ”節(jié)點(diǎn)并將其輸入到SSS MFP 來直觀地控制透明顏色。

基材覆蓋重量

在 A 中輸入使用 Slab 等創(chuàng)建的材質(zhì)，并在Weight中調(diào)整其重量。
不要單獨(dú)使用它，而是將其放在垂直層前面并在此處設(shè)置權(quán)重（圖像就像要施加多少重量）。

用于吸塵等。

底物添加

只需將兩塊板加在一起即可。

它似乎基本上沒有被使用，因?yàn)樗谖锢砩鲜钦_的（那么它是用來做什么的？）

基材半透明和掩模

基材材質(zhì)還可以通過與傳統(tǒng)材質(zhì)相同的方式更改混合模式來處理多種類型的半透明和遮罩（無 Alpha）。

基材混合模式

• 不透明：不透明材質(zhì)

• Masked：0或1表示不透明和透明。它用于去除葉子等的阿爾法。

• TranslucentGreyTransmittance?：相當(dāng)于傳統(tǒng)的Translucent 。可以表現(xiàn)出玻璃般的半透明感

• 添加劑：同前

• ColoredTransmittanceOnly：與傳統(tǒng)的 Modulate 類似

• AlphaHoldout：與之前相同

• TranslucentColoredTransmittance?：接近傳統(tǒng)的ThinTranslucent 。可用于擠出薄的半透明塑料等。

基材半透明性

與以前不同的是，沒有不透明度輸入。

使用SSS MFP調(diào)整透明度，其方式與透明涂層相同。
越接近 0，它就越不透明。

您可以簡單地在 SSS MFP 中輸入值并進(jìn)行調(diào)整，但使用“?Substrate Transmittance-To-MeanFreePath?”調(diào)整更容易。

順便說一句，這是上圖的以下材質(zhì)設(shè)置。

• 混合模式：半透明灰色透射

• 照明模式：表面前向著色

您可以通過將“折射方法”設(shè)置為“無”以外的其他值來設(shè)置“結(jié)果”節(jié)點(diǎn)上的“折射” 。
另外，根據(jù)粗糙度值，可以表現(xiàn)毛玻璃。

基板掩模

在這里，像以前一樣將混合模式設(shè)置為“?Masked ”。

您將能夠使用結(jié)果節(jié)點(diǎn)的“不透明蒙版”輸入，因此通過在那里輸入黑白貼圖等，您可以使用蒙版將其刪除。

概括

作為基材材質(zhì)的介紹，我介紹了基本節(jié)點(diǎn)和輸入。

個(gè)人感覺F0和F90之間的關(guān)系和可操作性很難，因?yàn)榻饘俑邢Я?，似乎需要一段時(shí)間才能適應(yīng)。

另外MFP、Secopnd Roughness等新輸入不斷增加，有點(diǎn)難以理解。
如果你使用Blender等的話，我認(rèn)為還是比較容易熟悉的。

希望它能為您開始使用 Substrate 時(shí)提供參考。

本站還介紹了如何使用UE5以及推薦教程。

https://metatimecg.com/how-to-use-ue5/
https://metatimecg.com/ue5-tutorials-1/