使用 Substance 3D Designer 的节点制作逼真的可平铺森林地表材质

环境艺术家

采访者

2026年10月19日

Zeqi Mu 讲解了他如何在 Substance 3D Designer 中制作出复杂而逼真的森林地表纹理，评论了他如何实现可信的根系生长形态，并展示了他为 Unreal Engine 场景设置的光照与渲染方案。

大家好，我叫 Zeqi Mu。我于 2018 年以 3D 环境艺术家的身份开始职业生涯，并于 2019 年转向程序化材质创作。在大学期间，我先学习计算机科学，之后转入艺术领域。

从那时起，我曾在多家大型工作室工作，包括完美世界、叠纸游戏、乐元素和腾讯。我参与过《诛仙世界》《无限暖暖》和《白银之城》等大型开放世界项目，并担任过首席材质艺术家。

在这次采访中，我想分享我制作写实森林地面材质的流程。

我开始这个项目时先收集了现实生活中的参考素材。我的目标是看看能否仅使用 Substance 3D Designer 中的程序化节点，制作出达到扫描级品质的森林地面材质。

在分析了树根的参考图像后，我最初使用 Adobe 3D Designer 中的 Cells 2 节点来生成它们的主要形状。

不过，我很快意识到这种方法无法重现真实根系中的自然层级结构。因此我尝试了另一种方法，使用样条生成器以更有机、更可控的方式“生长”出根系。

通过在样条上使用 Scatter Splines，我得以重现真实树根的自然生长模式。

这种方法让我能够精确控制根系的密度和粗细。主根的密度被有意设置得相当低。这一点很重要，因为该材质是可平铺的，而较少的显著形状有助于减少可见的重复感。

为了让根部感觉更少重复，我将多个高斯噪声图案乘入高度图，从而在它们的高度和表面形状上创造出更多变化。

接下来，我创建了几块视觉上突出的大石头，并将它们散布在根部之间。

对于较小的石头，我使用了新的 Shape splatter v2 节点中的 SDF rock 功能。在其函数图中，我为圆度和面数等属性引入了随机值。这让每块石头形状略有不同，并使它们的分布感觉更自然。

然后我使用 Shape splatter v2 为潮湿区域添加苔藓。我直接从 Shape splatter v2 生成苔藓法线，这比从合并后的高度图推导法线产生了更好的结果。

为了捕捉真实森林地面的复杂性，我用许多层来构建这个材质。从下到上，层级依次包括树根、大石块、小石块、微小石块、苔藓、枯叶、旧细枝、微型石子、三叶草、地衣、断枝、草、落叶、落下的细枝、额外的三叶草以及蕨类植物。

在 Marmoset Toolbag 中，我使用了一张工作室 HDRI，以便在受控光照下清晰地展示该材质。我还使用一盏平行光和高品质 HDRI 创建了一个简单的森林风格场景，将材质置于更自然的环境中。

在虚幻引擎5的角色跑动演示中，我使用了UE5默认的程序化天空设置，并对其进行了调整，以营造出日落氛围。我为材质启用了Nanite置换，并为三叶草叶片添加了次表面散射遮罩。

该材质大约花了一周时间完成。前三天我用于开发树根的花键生成系统。

最大的挑战是优化树根的构图，使材质看起来自然，同时避免在平铺表面上出现明显的重复。

我的主要建议是，在决定如何以程序化方式处理材质之前，先研究大量现实生活中的参考图像。不仅要密切关注单个形状，还要关注这些形状如何生长、重叠并形成层次结构。

在这种情况下，选择基于样条线的系统而不是依赖单元格图案，带来了显著的差异。它让我能够创建出更具说服力的主根与次根层级结构，同时保留足够的控制力，使材质可以平铺。