Erfahren Sie mehr über die in Designer verwendeten Begriffe und Konzepte.
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Eine Sammlung von Objekten und Daten, die bei der Darstellung und Animation einer Visualisierung des 3D-Raums eine Rolle spielen:
Beliebte Dateiformate zum Speichern von 3D-Szenen sind Pixars USD und Autodesk-FBX. Alle Dateiformate unterstützen nicht alle diese Komponenten
A
Anisotrope Material haben je nach Herkunft ein anderes Aussehen, und anisotrope Filter werden nicht in alle Richtungen einheitlich angewendet.
Eine API stellt eine kontrollierte und sichere Ebene zwischen dem Benutzer und einem Programm bereit. Es kann auch eine andere Programmiersprache verwenden, um die Interaktion mit diesem Programm zu vereinfachen und die Zugänglichkeit zu erweitern.
Designer bietet eine Python-API, die einfachen Zugriff auf eine Vielzahl von Funktionen bietet, mit denen Daten bearbeitet, benutzerdefinierte Tools erstellt und Workflows beschleunigt werden können.
Jeder Graf-Typ verfügt über eine eigene Gruppe von elementaren Knoten.
B
Grundfarbe gibt die Farbe einer Fläche ohne Beleuchtungsinformationen an.
Es sollte nicht mit Diffusen verwechselt werden.
Dazu gehören Kernaspekte der Bitmap, wie z. B. die Auflösung (Ausgabegröße) und die Bittiefe (Ausgabeformat), oder wie die Bitmap berechnet wird, z. B. der Modus Kachelung.
Basisparameter werden häufig von anderen Knoten im Upstream geerbt oder von dem Graf, der den Knoten hostet.
Dies kann beispielsweise auftreten, wenn ein Bild vergrößert wird.
Je nach Werttyp stehen verschiedene Bittiefen zur Verfügung: - Werte der Ganzzahl können mit 8 Bit (0 bis 255) oder 16 Bit (0 bis 65 535) codiert werden. - Fließkommawert können mit 16 Bit (+32767.999 bis -32768.0) oder 32 Bit (-3.4E+38 bis +3.4E+38) codiert werden
Bilder mit niedrigem Dynamikbereich verwenden Ganzzahlen-Werte, um die Schritte von 0 bis 1 zu codieren. High Dynamic Range-Images verwenden Fließkommawerte zur Codierung von numerischen Rohwerten.
In Substance-Grafen wird die Bittiefe durch den Parameter Ausgabeformat gesteuert.
Ein digitales Bild. Zwei Arten von Bildern kommen am häufigsten vor:
- Graustufenbild haben nur einen Kanal: Luminanz L;
- Farbbilder haben drei Kanäle: Rot, Grün und Blau (RGB). Ein vierter kann vorhanden sein: alpha (A), das häufig für die Deckkraft verwendet wird. Farbbilder in Designer sind immer RGBA.
Bitmaps können als Raster von Werten aufgefasst werden. Jede Zelle dieses Rasters ist ein Pixel, das für “Bildelement” kurz ist. Ein Pixel speichert einen Wert pro Kanal. Der Typ dieses Werts hängt von der Bittiefe der Bitmap ab.
C
Der Graf beschleunigt die Berechnung erheblich, da das Substance Engine nur die Teile eines Grafen neu berechnen kann, die sich geändert haben. Beim Anpassen von Knotenverbindungen und -parametern sind alle Knotenpunkte, die diesem Knoten vorausgehen, von diesen Änderungen nicht betroffen. Daher müssen sie nicht erneut ausgewertet werden, um den Graf zu aktualisieren. Stattdessen wird ihr Cache verwendet.
Der Cache kann bei der Arbeit mit hohen Auflösungen und Bittiefen in großen Grafen einen erheblichen Speicherplatz beanspruchen.
Eine RMA-Textur ist beispielsweise eine Rauheit-Map ®, eine Metalitätsmap (M) und eine ambient occlusion-Map (A), die alle in einer einzigen farbigen Textur zusammengefasst sind.
Eine weitere gängige Methode ist das Packing einer Graustufen-Textur in den Blaukanal einer Normalen-Map, da der Blaukanal - d. h. die “Up”-Komponente des Normalvektors - zur Laufzeit neu berechnet werden kann.
Der Knoten RGBA merge ist nützlich für die Implementierung dieser Technik.
Das digitale Codieren und Decodieren einer bestimmten Farbe erfordert eine solche Definition, um die verwendeten Zahlen zu verstehen.
Eine Bilddatei speichert Farbwerte mit einem angegebenen Farbraum, sodass diese Farben auf einem Bildschirm, der diesen Farbraum unterstützt, originalgetreu wiedergegeben werden können. Ein Display verfügt über spezielle Farbwiedergabefunktionen, die es ihm ermöglichen, einen bestimmten Farbraum ganz oder teilweise zu unterstützen.
Rohdaten - z. B. eine Normalen-Map - wird immer in einem linearen Farbraum codiert und decodiert, da diese Farben nicht visualisiert werden sollen und keine Transformationen auf diese Daten angewendet werden sollen.
sRGB ist ein weithin unterstützter Farbraum. Weitere beliebte Farbräume sind Adobe RGB, Rec. 2100 und ProPhoto RGB.
Das Ergebnis eines Substance-Grafen muss zuerst kompiliert werden. Die Kompilierung ist Teil des Graf Evaluierungs-Prozesses.
Diese Kompilierung wird auf einem abgeflachten Graf ausgeführt, was bedeutet, dass alle Instanzknoten durch ihre Quell-Graf “ersetzt” werden, sodass ein größerer Graf verbleibt und dieser Graf kompiliert wird.
Ein kompilierter Graf kann nicht bearbeitet werden. Freigelegte Parameter bleiben verfügbar, wenn sie dynamisch sind, während statische Parameter gesperrt und ausgeblendet sind.
Dies kann Objekte oder Polygone außerhalb des Frustbestands der Kamera (Frustum-Keulung), gegenüber der Kamera (Rückseiten-Ausblendung) oder vollständig verborgen durch andere undurchsichtige Objekte (Verdeckung-Keulung) einschließen.
D
Eine Abhängigkeit eines Pakets kann ein anderes Paket sein, da darin auf einen Graf, eine Bilddatei, eine Schriftart usw. verwiesen wird.
Ein Paket speichert den Pfad zu seiner Abhängigkeit. Wenn die Abhängigkeit an diesem Pfad nicht gefunden werden kann, wird eine Warnung ausgegeben. Fehlende Abhängigkeiten können auch zu Phantom-Instanzknoten in einem Graf führen.
Es sollte nicht mit Grundfarbe (Albedo) verwechselt werden.
Direct3D platziert den Ursprung einer Textur - d. h. die Koordinate (0, 0) - in der oberen linken Ecke (Y-unten), während die OpenGL-API sie in der unteren linken Ecke (Y-oben) platziert.
Dies bedeutet, dass eine DirectX Normalen-Map einen invertierten grünen Kanal hat im Vergleich zu GL. Tatsächlich beherbergt der grüne Kanal die Y-Koordinaten der normalen Vektoren.
Versatz wird häufig in Verbindung mit Tessellation und Normalen-Map verwendet, um feinere Details auf einer Oberfläche zu modellieren.
Dies umfasst freigelegte Parameter, alle Parameter, die von einem freigelegte Parameter betroffen sind, sowie alle Parameterwerte, die von Sampling in einer Textur betroffen sind.
Im Gegensatz zu statischen Parametern kann der Wert dynamischer Parameter während der Bearbeitung angepasst werden, nachdem der Graf in eine Sbsar-Datei kompiliert wurde.
E
In der Graphansicht wird eine Verbindung mit einer gepunkteten Linie dargestellt, wenn sie nicht ausgewertet wird.
Die Auswertung wandelt die Verbindung in durchgehende Linien um.
Jedes Mal, wenn ein Parameter in einem Graf angepasst wird, sind der Knoten, der diesen Parameter und alle untergeordneten Knoten hostet, ungültig und müssen erneut ausgewertet werden, bevor gerendert wird.
F
G
Phantom-Instanzknoten werden in den erwarteten Zustand zurückgesetzt, indem die fehlende Abhängigkeit aufgelöst und das Paket erneut geladen wird.
Hoher Glanz führt zu einem weichen Aussehen, während niedriger Glanz zu einem groben, matten Aussehen führt.
Dies ist die Umkehrung von Rauheit.
H
Diese Population wird mithilfe von vertikalen Balken visualisiert, wobei ein im Bild stärker vorhandener Wert zu einem höheren Balken für diesen Wert führt.
Die Balken werden horizontal von niedrigen (dunklen) zu hohen (hellen) Werten verteilt.
Histogramme von Farbbildern überlappen in der Regel die Histogramme der einzelnen Kanäle - in der Regel R, G, B.
I
Geerbte Parameter beinhalten Auflösung (Ausgabegröße), Bittiefe (Ausgabeformat) und den Modus Kachelung.
Weitere Informationen zur Vererbung finden Sie auf dieser dedizierten Seite.
Der Instanzknoten wendet seine eigenen Werte für die Eingabeparameter von Graf A im Kontext von Graf B an. In diesem Sinne kann Graf B mehrere Instanzknoten hosten, die alle auf Graf A verweisen, aber jeweils andere Werte oder Texturen als Eingaben in Graf A übergeben.
Alle Designers in der elementare Knoten-Bibliothek, die nicht Instanzknoten sind, sind .
Wenn ein Parameter angepasst wird, werden der Knoten, der diesen Parameter hostet, und alle Knoten, die stromabwärts liegen, ungültig. Daher müssen ausgewertet und gerendert werden.
M
Die Auflistung der Eigenschaften und Verhaltensweisen von Materie im Raum, die Oberflächen und Volumes umfasst.
Das Erscheinungsbild einer Entität im 3D-Raum wird durch ihr Material definiert.
Material können auf verschiedene Weise definiert werden, und alle Definitionen unterstützen nicht alle Eigenschaften wie Brechung, Anisotropie oder Glanz. Ein Shader ist eine bestimmte Implementierung einer Material-Definition.
Wichtig: Der Begriff “Material” ist ein Überschirmbegriff, der verwendet wird, um auf verschiedene Dinge zu verweisen, einschließlich:
- Der Shader, der zur Berechnung des Erscheinungsbilds einer Fläche oder eines Volumes verwendet wird;
- Der Satz von Texturen, der einem Shader bereitgestellt wird;
- Eine Material-ID, bei der es sich um ein Attribut einer 3D-Grundform handelt, die verwendet wird, um die Teile zu unterscheiden, die verschiedene Materialien verwenden.
Das Erscheinungsbild dieser Flächen wird durch das ihnen zugewiesene Material definiert.
Die Detailstufe eines Gitters ist ebenfalls stark von dessen Polycount abhängig.
Zu den allgemeinen Metadaten gehören der Autor der Datei, das Erstellungs- und Änderungsdatum, das Copyright und das Cover-Art.
In Designer kann der Inhalt eines Pakets auch Metadaten enthalten. Beispielsweise kann ein Substance-Diagramm, das ein Stoffmaterial erzeugt, Metadaten für die physikalischen Eigenschaften des Stoffes enthalten.
Eine Textur kann eine Pyramide kleinerer Versionen von sich selbst aufweisen, die zur Laufzeit austauschbar sind, sodass die am besten geeignete Größe für optimale Qualität und Leistung verwendet wird.
Eine Textur mit hochfrequenten Details, die in einer kleineren Größe angezeigt werden, erzeugt wahrscheinlich Moiré-Artefakte. Darüber hinaus enthält eine größere Textur wahrscheinlich mehr Texturbeispiele.
Der Begriff ‘mipmap’ stammt aus der MIP-Zuordnungstechnik, wobei MIP für das lateinische ‘multum in parvo’ steht, was ‘viele Dinge an einem kleinen Ort’ bedeutet.
H
Das Ergebnis wird mithilfe von Eingabeparametern gesteuert. Diese Parameter können als Steuerelemente im Eigenschaften-Dock oder als Eingangsanschlüsse auf dem Knoten selbst aufgeführt werden.
Es gibt zwei Hauptkategorien von Knoten: Atomknoten und Instanzknoten.
Die Knotenbibliothek von Designer umfasst eine große Sammlung von Rauschgeneratoren, z. B. BnW Spots, Clouds, Perlin noise oder Voronoi.
Dieser Vektor stellt die Ausrichtung einer Fläche im 3D-Raum dar und wird für Schattierung verwendet, die entsprechend der Perspektive der Lichter und der Kamera der Szene auftaucht.
Eine Normalen-Map-Textur kann auf eine Fläche angewendet werden, um ihre Normalen zu ändern und Details hinzuzufügen.
Es wird meistens verwendet, um Details zu fälschen, die in der Geometrie eines Modells ineffizient enthalten wären. Durch die Verwendung einer solchen Zuordnung ist es möglich, zusätzlich zu den Pro-Scheitelpunkt-Normalen auch Pro-Texel-Normale zu verwenden, was zu mehr Oberflächeninformationen und somit zu mehr Oberflächendetails führt.
Die X-, Y- und Z-Koordinaten der normalen Vektoren sind in den roten, grünen bzw. blauen Kanälen der Karte codiert. Je nach Zielgrafik-API (DirectX oder OpenGL) ist der grüne Kanal möglicherweise invertiert.
Bei Vektoren wird die Länge (oder “Stärke”) des Vektors durch die Normalisierung auf einen Wert von 1,0 angepasst.
O
OpenGL platziert den Ursprung einer Textur - d. h. ihre (0, 0) Koordinate - an der unteren linken Seite (Y-nach oben), während die DirectX API sie an der oberen linken Seite (Y-nach unten) platziert.
Dies bedeutet, dass eine OpenGL Normalen-Map einen invertierten grünen Kanal im Vergleich zu DirectX hat. Tatsächlich beherbergt der grüne Kanal die Y-Koordinaten der normalen Vektoren.
Erfahren Sie mehr über die Ausgabegröße auf dieser dedizierten Seite.
P
Ein Paket speichert auch Pfade zu seinen Abhängigkeiten sowie Metadaten.
In den meisten Fällen ist ein Muster ein Bild, das wiederholt werden soll (z. B. gekachelt, nach dem Zufallsprinzip gestreut oder nach einem Regelsatz angeordnet).
Der Parameter wird von nicht lokalen Filtern verwendet, d. h. Filtern, die die Werte benachbarter Pixel verwenden, um den Wert eines Pixels zu berechnen.
Es fungiert als Multiplikator für nicht lokale Filter, d. h. Filter, die die Werte benachbarter Pixel verwenden, um den Wert eines Pixels zu berechnen.
Mehr Polygone können detailliertere Modelle liefern. Gitter mit einer niedrigen Polyzahl werden als “low-poly” bezeichnet, während höhere Polyzahlen als “high-poly” bezeichnet werden.
Die primäre Eingabe ist mit einem kleinen Punkt in ihrem Connector und dem Suffix “(Primary)” in ihrer Bezeichnung gekennzeichnet.
Wenn Knoten mit mehr als einer Eingabe verwendet werden, wird empfohlen, stark zu beachten, welche ihrer Eingaben die primären sind und wie sich dies auf die Vererbung im gesamten Diagramm auswirkt.
Designer verwendet einen prozeduralen Workflow, bei dem der Algorithmus als Knotendiagramm entworfen ist.
Prozedurale Arbeitsabläufe ermöglichen schnellere Iterationen, da Variationen und Anpassungen schnell generiert werden können, indem der Algorithmus und seine Parameter geändert werden.
Wenn das Ergebnis vollständig vom Algorithmus erzeugt wird, wird dieses Ergebnis umgangssprachlich als “100% prozedural” bezeichnet. Die prozedurale Generierung wird manchmal auf “proc-gen” gekürzt.
Die meisten Generatoren in der Knotenbibliothek von Designer sind zu 100 % prozedural, da sie kein Eingabebild benötigen, um ein Ergebnis zu erzielen.
Die resultierenden Sbsar-Dateien können dann über ein Substance 3D-Plug-in verteilt und in anderen Substance 3D-Anwendungen oder Anwendungen von Drittanbietern verwendet werden.
R
In Substance-Grafen wird die Auflösung einer Bitmap, die von einem Knoten berechnet wird, durch den Ausgabegröße, Basisparameter des Knotens gesteuert.
Hohe Rauheit führt zu einem matten Look, während geringe Rauheit zu einem glatten, glänzenden Look führt.
Dies ist die Umkehrung von Glanz.
S
Siehe Texturen-Sampling.
SBSAR ist das Hauptdateiformat zum Verteilen von Substance-Grafen, die von anderen Substance 3D-Anwendungen und Substance 3D-Plug-ins verwendet werden können.
Da die in SBSAR-Dateien gespeicherten Graf kompiliert werden, können sie nicht in Substance 3D Designer geladen und bearbeitet werden. SBSAR-Dateien können jedoch mit 7Zip geöffnet werden, um ihre Parameter, Vorgaben und Metadaten in einer eingebetteten XML-Datei abzurufen.
Ein Shader ist eine besondere Implementierung einer Material-Definition.
Texturen können einem Shader bereitgestellt werden, um sein Verhalten zu steuern. Es können auch Rohwerte verwendet werden.
Wechseln Sie in der 3D-Ansicht zum Menü “Materialien”, um zu sehen, welcher Shader von einem Material in der aktuellen Szene verwendet wird. Mit dem Menü können Sie auch auf die Shader-Eigenschaften zugreifen und welche Texturen und Werte derzeit vom Shader verwendet werden.
“Shader” wird manchmal synonym mit “Material” verwendet.
Dieser Begriff wird in der Textilindustrie häufig verwendet, um eine reflektierende Eigenschaft zu beschreiben, die eine subtile farbige Helligkeit hinzufügt.
Ein vorzeichenbehaftetes Abstandsfeld ist eine mathematische Funktion, die eine Oberfläche im 3D-Raum definiert, indem der Abstand von einem beliebigen Punkt im Raum zum nächsten Punkt auf der Oberfläche berechnet wird.
Erfahren Sie hier mehr über das Konzept und seine Verwendung in Designer: Arbeiten mit SDF-Funktionen.
Splines bieten intuitive Steuerelemente für Länge und Flugbahn, enthalten andere Daten wie Thickness und Height und ermöglichen einen einfachen Zugriff auf Entfernung und Richtung an jedem beliebigen Punkt entlang.
Diese Eigenschaften machen sie zu einem leistungsstarken Werkzeug zum Zeichnen und Texturieren.
Im Gegensatz zu dynamischen Parametern können statische Parameter nicht sofort geändert werden, wenn der Graf in eine Sbsar-Datei kompiliert wird.
Sie können in Designer nur gelegt und geändert werden, wenn der Graf erstellt wird.Im
Vorschaumodus werden diese Parameter in einigen Fällen ausgeblendet, da das Verhalten der veröffentlichten SBSAR-Dateien so genau wie möglich angepasst werden soll.
Eine Liste der statischen Parameter ist hier verfügbar.
Das Substance Engine implementiert und berechnet die elementare Knoten von Designer.
Das Engine wird über verschiedene Backends implementiert, je nach der Plattform, auf der es ausgeführt wird: CPU, GPU und Betriebssystem. In Designer können die Backends gewechselt werden, indem Sie zu Extras > Engine wechseln gehen.
Einige Backends bieten eine deutlich bessere Leistung als andere - z. B. ist das GPU-Backend viel schneller als die CPU - und die Ergebnisse können bei den Backends leicht unterschiedlich sein.
ausgibt. Ein Substance-Graf kann für verschiedene Zwecke verwendet werden: - Erstellung einer Reihe von Bitmaps, die Texturen zur Beschreibung eines Materials sind; - Bildverarbeitung an einem oder mehreren Bitmap-Eingängen als Filter durchführen; - Generieren Sie Rauschen, Muster oder Rohdaten als Generator.
T
Dieser Prozess kann zur Laufzeit ausgeführt werden, um die Anzahl der Polygone eines 3D-Modells dynamisch zu erhöhen, häufig in Verbindung mit Versatz und Normalen-Map, um mithilfe der hinzugefügten Polygone detailliertere Modelle zu erstellen.
Texturen sind Objekte, die von GPUs sehr effizient dekomprimiert und bearbeitet werden können. In den meisten Fällen erfordert diese Effizienz Texturen, um die Leistung von zwei Auflösungen zu nutzen - z. B. 1024 x 1024, 4096 x 4096, 512 x 256 usw.
Der Wert einer Textur an einem bestimmten Speicherort wird abgerufen.
Bei einigen Algorithmen müssen viele Samples zum Vergleichen von Werten, für die Mittelwertbildung oder für andere Vorgänge ausgeführt werden.
Wenn ein Sample nicht genau in der Mitte eines Pixels ausgeführt wird, gibt es in Designer zwei Optionen für den zu erfassenden Wert:
- Nächster Wert: Der Wert des nächstgelegenen Pixels gemäß seinem Mittelpunkt
- Bilineare Filterung: Der Wert der Interpolation zwischen den benachbarten Pixeln horizontal und vertikal, wobei engere Pixel eine höhere Gewichtung aufweisen.
Designer bietet viele Knoten, die Geräusche oder Muster erzeugen, die diese Kachel enthalten. Dementsprechend sind viele filter-Knoten so konzipiert, dass sie Bilder verarbeiten und dabei die Unterteilung beibehalten.
U
Wenn ein Substance-Diagramm auf die 3D-Ansicht angewendet wird, werden alle Ausgänge auf der Grundlage entsprechender Verwendungen mit dem Shader verbunden. D. h. “Grundfarbe” zu “Grundfarbe”, “Raueit” zu “Raueit” usw.
Bei Verwendung der Verknüpfungserstellungsmodi “Material” und “Kompaktes Material” werden auch Verwendungen zum Abgleichen von Connectors verwendet.
UDIM-Workflows sind in VFX-Pipelines üblich, in denen High-Fidelity-Assets so viel Detail erfordern, dass mehrere hochauflösende Texturen erforderlich sind. In diesem Fall sind die UVs des Assets über mehrere UDIM- (oder UV-Kacheln) angeordnet.
Designer unterstützt UDIM-Workflows und kann pro UDIM ein anderes Substance-Diagramm zuweisen.
USD-Dateien enthalten die Definition der in einer Szene verwendeten Daten sowie die Komposition dieser Szene und alles, was sie beinhaltet: Modelle, Materialien, Kameras, Animationen, Simulationen usw.
Eine USD-Datei kann jede Art von Daten enthalten, vorausgesetzt, die Anwendung hat Zugriff auf das USD-Plug-in, mit dem sie diese Daten richtig lesen und verwenden kann.
Adobe ist an der Alliance for OpenUSD beteiligt, einem Konsortium von Akteuren der 3D-Branche, die aktiv zur Entwicklung und Standardisierung des Formats beitragen.
Der Prozess der Erstellung von UVs wird häufig als Schneiden von Nähten in das Modell beschrieben, um es zu entfalten und zu glätten.
V
In einem Gitter werden Scheitelpunkte durch Kanten zu Polygonen verbunden.
X
Ähnlich wie beim HTML werden Daten, die mithilfe von Tags (<>) und Werten definiert wurden, in Tags eingeschlossen.
Das Dateiformat SBS verwendet XML zum Anordnen und Speichern der Daten.