形状飞溅v2

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描述

利用在虚拟 3D空间 中散射的高级功能,并通过位置、旋转、缩放和随机性控件,在背景Height表面上散点形状。

该节点提供基本的基本3D形状并支持自定义形状,这些形状可以作为图案图像、地图集提供,也可以作为用于复杂自定义3D形状的 符号距离字段(SDF) 函数提供。

有几种 分布形状的方法 可用,包括创作自定义函数以实现完全控制。

可以使用自定义 密度图 将形状拉向特定区域。

注意:此节点不能与CPU版本的Substance引擎一起使用,即SSE2 (Windows、Linux)和NEON (macOS)。

INFO
此节点生成的数据可以与形状飞溅v2系列中的其他节点一起使用:
使用网格图集颜色节点,您可以将图像打包成自定义大小的图集,最多可在4*4单元格中包含16种图案。
TIP
“Rusty bolts”​材料示例可用于开始使用Shape Splatter v2节点。
要了解有关涉及SDF 函数的概念和工作流的更多信息,请转到专用页面: 使用SDF 函数

输入

背景Height 灰度
形状散布的基础高度图。 每个颜色的Height使用“最大混合”进行组合,其中使用二者中的较高者。

背景Height对输出Height的贡献由 背景输入不透明度 参数控制。
密度图 灰度
根据形状的明亮度驱动形状位移的灰度图,形状集中在其较亮区域。

形状位移的强度由 密度图乘数 参数控制。
Height偏移映射 灰度
根据形状的透视位置将值均匀添加到形状的灰度图。

映射的贡献由 Height偏移映射乘数 参数控制。
Height比例图 灰度
灰度图,其值用作形状Height的系数。

地图的贡献由 Height比例图乘数 参数控制。
形状比例图 灰度
灰度图,其值用作形状比例因子。

地图的贡献由 比例图乘数 参数控制。
形状旋转 灰度
将值添加到形状的3D旋转中的灰度图,由 3D旋转贴图乘数 参数提供的每轴因子调整。
矢量图 颜色
描述可用于驱动形状旋转和/或位置的方向矢量的映射,使用以下参数:

- 矢量映射位移调整该映射的效果以移动形状。
- 斜率旋转输入可以设置为“矢量映射”,以使用该映射使用相关参数旋转形状。
蒙版图 灰度
用于根据蒙版图阈值.

遮盖形状的图像,即,位于明亮度低于该阈值的地图区域中的形状将被遮盖。
模式输入1 灰度
当 图案类型 设置为“图案输入”时,散布的#1图案的高度图。

提示:使用接近图案散布时可能具有的最大大小的分辨率。
模式输入2 灰度
当 图案类型 设置为“图案输入”时,散布的#2图案的Height映射。

提示:使用接近图案散布时可能具有的最大大小的分辨率。
模式输入3 灰度
当 图案类型 设置为“图案输入”时,散布的#3图案的Height映射。

提示:使用接近图案散布时可能具有的最大大小的分辨率。
模式输入4 灰度
当 图案类型 设置为“图案输入”时,散布的#4图案的Height映射。

提示:使用接近图案散布时可能具有的最大大小的分辨率。
模式输入5 灰度
当 图案类型 设置为“图案输入”时,散布的#5图案的Height映射。

提示:使用接近图案散布时可能具有的最大大小的分辨率。
模式输入6 灰度
当 图案类型 设置为“图案输入”时,散布的#6图案的Height映射。

提示:使用接近图案散布时可能具有的最大大小的分辨率。
模式输入7 灰度
当 图案类型 设置为“图案输入”时,散布的#7图案的Height映射。

提示:使用接近图案散布时可能具有的最大大小的分辨率。
模式输入8 灰度
当 图案类型 设置为“图案输入”时,散布的#8图案的Height映射。

提示:使用接近图案散布时可能具有的最大大小的分辨率。
Height 灰度
描述打包成地图集的图案Height的图像。

使用 网格图集大小 参数指定贴图集的网格大小。
网格图集正常 颜色
描述打包成地图集的图案的法线的图像。

使用 网格图集大小 参数指定地图集的网格大小。

输出

Height
散乱形状的计算高度图,包括背景Height(如果已使用并且可见)。
SDF颜色
SDF 函数生成的形状的颜色。

使用图形中的设置颜色节点来定义形状每个组件的颜色。
SDF金属性
SDF 函数生成的形状的颜色。

使用图形中的设置金属量节点来定义形状每个组件的金属量值。
SDF粗糙度
SDF 函数生成的形状的颜色。

使用图形中的设置粗糙度节点为形状的每个组件定义一个粗糙度值。
正常
根据与背景Height的混合而遮盖的散布形状计算的法线。

如果 形状类型 是“网格图集”,则直接使用为 网格图集法线 输入提供的法线。
Splatter UVW
R — 形状的UV的U分量。
G — 形状的UV的V分量。
B — 形状的Height。 (W)
A — 打包的数据:
- 整数部分:形状的唯一标识符。 (ID)
- 小数部分:取决于形状类型:如果SDF/基元,则为材料ID;如果模式输入/网格图集,则为模式ID*。

*:模式ID是列表/贴图集中形状的索引。
飞溅数据1
R — 对象空间中形状表面位置的X分量。
G — 对象空间中形状表面位置的Y分量。
B — 对象空间中形状表面位置的Z分量。
A — 打包的数据:
- 整数部分:U数据(数据2/3输出)中形状数据的UV坐标分量。
- 小数部分: V组成数据2/3输出中形状数据的UV坐标。
- 符号:用于形状与背景Height混合的二进制蒙版。
飞溅数据2
R — 形状的3D旋转的X分量。
G — 形状的3D旋转的Y分量。
B — 形状的3D旋转的Z分量。
A — 形状围绕其法线旋转。

所有旋转均按旋转次数定义。
飞溅数据3
R — 形状位置的X分量。
G — 形状位置的Y分量。
B — 形状沿其法向偏移。
A — 打包数据:
- 整数部分:形状的唯一标识符。
- 小数部分:形状图案在其源地图集中的索引。 (如果使用网格图集图案类型)
飞溅数据4
像素1
R — 数据2/3输出图像的X大小。
G — 数据2/3输出图像的Y大小。
B — 数据4输出图像的X大小。
A — 数据4输出图像的Y大小。

像素2
R — 形状类型。 (E.g. 多维数据集、圆柱体、…)
G — 打包的数据:
- 绝对值:模式输入编号。
- 符号:输出法线图的正常格式。 (正:DirectX/负: OpenGL)
B - X网格图集大小。 (即列数)
A - Y网格图集的大小。 (即行数)

参数

位置分布模式 整数
在空间中分布形状的方法:

- 2D网格: 一个简单的统一网格。
- 泊松磁盘: 一个模拟,旨在随机偏移网格的单元格,以防止在使用可用空间时发生重叠。
- 统一: 指定数量的形状的均匀分布。 需要更密集的计算。
- 自定义函数: 编写函数图形以定义形状的分布。 可用的变量在节点说明中列出。
位置函数 Float2
用于定义形状分布的函数图形。

图形输出图像中形状的XY规范化位置的Float2值。

可用变量:
- shape.id (浮动)形状的唯一标识符。
- 形状.amount (浮点)由 Amount 参数指定的形状数量。
X数量 整数
分布网格中的列数。

即在X轴上生成的形状数。
Y数量 整数
分布网格中的行数。

即在Y轴上生成的形状数。
金额 整数
生成的形状的数量。
输出普通格式 整数
输出法线图的格式。

有效地反转绿色通道。

- DirectX:Y轴指向上。
- OpenGL:Y轴指向下。
非方形扩展 布尔值
在非方形图像中,保留形状比例并将其生成扩展到图像边界。
形状类型 整数
有多种类型的形状可供散布,每种形状都有特定的特征。

SDF 函数是生成描述3D形状表面的有符号距离字段(SDF)的函数图。 这样可实现复杂过程形状的3D散射,这些形状可以动态变化。

基本形状可使用简单的射线/曲面交集函数计算:立方体、球体、圆柱体、平面、圆盘

输入图案是图形提供的图像。 这些图形映射到平面,并且可以 凸出 为3D形状:
— 图像输入:连接到 图案输入# 输入大头针的图案。
-网格图集:打包到与 网格图集 输入连接的贴图集图像的图案。
网格图集大小 整数2
为 网格图集 图像输入提供的地图集的行和列数。

注意:地图集中的空单元格将导致形状分布出现间隙。
重新计算网格图集正常 布尔值
在 True 时,将忽略提供给 网格图集法线 图像输入的法线图,并且将从头计算提供给 网格图集Height 的图案的法线。

当 False 时,将按原样使用为 网格图集法线 提供的法线图。

注意:根据 形状凸出Height 调整法线的强度。
普通网格图集 整数
为 网格图集标准 图像输入提供的法线图的格式。

有效地反转绿色通道。

- DirectX: Y轴点上升。
- OpenGL: Y轴点下降。
模式输入编号 整数
作为输入图像提供的图案的数量。

向节点添加多达 个模式输入# 个输入大头针。
启用形状凸出 布尔值
通过将输入图案解释为高度图来切换它们的凸出,这将产生复杂的程序化3D形状。
形状凸出对称 布尔值
启用输入图案的向前/向后对称凸出。

轴是凸出的中点,这意味着它的位置可能会根据形状的中心点位置而改变。
形状凸出Height 浮动
图像空间中的最大凸出距离,其中1是图像的最长侧。

此距离与 形状比例 值成比例。
形状凸出示例 整数
为绘制输入图案的凸出而执行的样本量。

数量越大,凸出就越平滑、越清晰,但会损失一些性能。
模式函数 浮动
用于计算映射到3D平面SDF的图案的创作Substance函数图。

这些图案也可以通过使用 启用形状凸出 进行凸出。
图案SDF 函数 浮动
Substance函数图用于创建符号距离场(SDF),用于描述空间中3D对象的表面。

使用可用的 运算符 和 转换 组合多个SDF 基元,浏览库中SDF 函数的内置集合以创作复杂对象。

SDF形状是完全程序性的,并且可以动态调整,这样可以使每个散布的形状都是唯一的。

使用3D查看器节点以可视化方式显示SDF 函数的结果。

注意:若要在SDF 函数中应用随机性,请使用哈希节点,而不是“随机”。
SDF边界帧大小 浮点3
定义SDF形状的最大定界框(Bbox)大小,该大小反过来用于计算其2D Bbox。

形状仅在其2D Bbox的范围内绘制,其余部分会被裁切。
启用抠图 布尔值
切换图案修剪,这将忽略低于 抠图阈值 的所有值。 这样可确保只使用所需的图案轮廓。
抠图阈值 浮动
灰度值,图案中的值将在此灰度值以下进行修剪。 即用作图案侧面影像边框的值。
规范化工作流 布尔值
打开后,启用形状Height的自动调整,以便在放大或缩小形状时保留其原始比例。

关闭时,无论形状的原始比例如何,形状的Height均在图像的完整Height范围内表示。

仍然可以使用 Height比例 参数手动调整形状的Height。
形状缩放影响Height缩放 布尔值
在 True 时,形状的Height比例会随着其比例的改变而调整以保持其比例。

在 False 时,Height比例与形状比例无关,这会导致变形。
Height缩放 Float
形状的Height的乘数,其中1是形状的完整Height,表示为形状标准化Height范围的图像完整Height范围。 (请参阅规范化工作流)
随机Height缩放 Float
将每个形状的Height随机缩小到指定比例,其中1表示形状的Height可以完全缩小到0。
Height的比例映射乘数 Float
提供的 Height比例图 的强度,其中1表示将完整映射值乘以形状的Height。
背景输入不透明度 Float
最终高度图中提供的 背景Height 输入的强度。

使用“最大混合”将形状的Height和背景组合在一起,其中使用二者中的较高者。
Height偏离背景 浮动
应添加到形状Height的背景Height的比例,1表示添加完整的背景Height。

这可用于使形状“静止”在背景Height上。
遵从背景 浮动
应用于形状Height的变形强度以匹配每个像素的背景Height,其中1表示完全匹配。

注意:当Height与背景偏移 = 0时,此参数不起作用。
平滑背景斜率 浮动
应用于背景Height的平滑强度,用于 Height偏离背景 和 遵从背景 调整。

这可以柔化变形频率和Height偏移,这可能比所需的更严重。
Height偏移 浮动
添加到形状Height的值,产生直线偏移。

该值以图像的完整Height范围表示。
Height偏移随机 浮动
将随机偏移应用于形状的Height,直到达到指定值。

该值以图像的完整Height范围表示。
从IDHeight偏移 浮动
根据形状在分布中的索引应用到形状Height的偏移,其中偏移从一种形状线性增加到下一个形状,直到指定值。

可以手动设置超出[0, 1]的值 范围。
偏移映射乘数Height 浮动
使用指定因子调整 Height偏移映射 应用的偏移的强度,其中1表示按原样应用该映射的强度值。

通过将偏移映射中的值添加到其XY轴位置来偏移整个形状的Height。

可以手动设置大于[0, 1]的乘数值 范围。
大小模式 整数
定义散布形状大小的方法:

- 自动: 大小表示为形状单元格大小的系数。
- 绝对(纹理空间): 大小表示为图像最长边的系数。
保持大小比例 布尔值
调整形状的大小,以保持其在非方形网格和图像大小中的原始比例。
形状缩放 浮动
形状的大小作为 大小模式 定义的系数。

注意:使用 泊松磁盘 分布时,调整形状的大小会导致形状被移动以利用可用空间。 使用 形状缩放后泊松 参数就地缩放形状。
形状缩放随机 浮动
将形状按比例缩小到指定值,其中的1可能导致某些形状一直缩小到零大小。
缩放映射乘数 浮动
将 形状比例映射 中的值乘以形状大小的强度。
形状缩放后泊松 浮动
在泊松盘模拟之后应用的比例因子。
形状大小 浮点3
用于调整形状大小的每个轴单独缩放系数。
形状大小随机 Float3
将形状按比例缩小(每个轴),直至指定值,其中1可能导致某些形状一直缩小到零大小。
圆柱半径 Float
散乱圆柱体SDF的半径。 半径表示为 大小模式 定义的系数。
形状大小 Float2
用于调整形状大小的每个轴单独缩放系数。
形状大小随机 Float2
将形状按比例缩小(每个轴),直至指定值,其中1可能导致某些形状一直缩小到零大小。
位置随机 Float
在XY轴上应用一个随机偏移,一直到指定值,其中1是图像最长一侧的长度。
定位随机乘数 Float2
应用于XY轴上形状的随机偏移的每个轴单独因子。
位置分发序列 整数
此算法用于在空间中均匀分布形状。

- R2:基于黄金比例。 它是快速的,并且无论形状的多少,它都可以提供更均匀、看似随机的分布。
- Halton:基于质数。 对于稀疏分布,它提供了很好的结果,但随着形状数量的增加,它变慢,并且可能产生可见线。

这些算法被称为 准随机 和低差异,因为它们遵循旨在均匀覆盖空间(低差异)的确定性序列(准随机)。
密度图乘数 Float
应用于形状的偏移系数,以使形状集中在 密度图 的最亮区域。
沿法线偏移 Float
沿形状正常位置(即其局部Z轴)置换形状。
沿法向随机偏移 Float
将随机位移量添加到形状正常方向。

随机量可以是正数,也可以是负数(直至指定值),也可以是负数(直至其负数)。
矢量图位移 Float
将 矢量映射 中的位移值分别添加到形状的XYZ坐标来应用于形状的RGB系数。

位移表示为图像最长边的系数。
例如, RGB值(0.5, 0.5, 0)将使形状沿X和Y轴移动一半大小。

参数值1.0表示将添加完整值。
矢量位移乘数 Float3
在每个轴上单独调整一个矢量映射位移,其中0.0表示不对该轴应用位移。
全局偏移 Float2
后应用于每个形状位置的偏移,会应用任何Height偏移、随机偏移和其他位移。

这意味着使用此参数移动形状不会修改它们的位置、方向和缩放。
行位置偏移 Float
根据线条位置偏移模式,应用于网格上的形状线条的偏移。
行位置偏移模式 整数
将 线段位置偏移 应用于形状的方法。

All方法应用偏移作为图像最长一侧(即纹理空间中)的因子。
- All - Horizontal:按行索引的因子,逐行逐步水平添加偏移值。
- All - Vertical:按列索引的因子,逐列逐步垂直添加偏移值。

五边形方法应用偏移作为形状单元格大小的系数。
- 五边形 — 水平:每隔一行统一添加偏移值。
- 五边形 — 垂直:每隔一列统一添加偏移值。
中心点位置(本地) Float3
调整形状局部空间中轴线的位置,这将影响变换的原点。 (即位置偏移、旋转和缩放)

例如,调整Z中心点位置以使形状围绕其底部旋转。
3D旋转 Float3
将每个轴的旋转按轮次均匀地应用于所有形状。
3D旋转随机 Float
应用于形状的随机旋转量的系数,一直到指定值(顺时针或逆时针),以轮次为单位。
3D旋转随机乘数 Float3
按每个轴的单独因子调整 3D旋转随机 应用的随机旋转量。
3D旋转贴图乘数 Float3
形状旋转映射中的值添加到每个形状的每轴旋转中的强度,其中1表示添加全部旋转量。
围绕法线旋转 Float
围绕其法线对所有形状均匀应用的旋转量 — 即其局部Z轴 — 轮数。
围绕法向随机旋转 浮动
沿顺时针或逆时针方向将随机旋转应用于每个形状及其法线(即其局部Z轴),最多旋转一圈。
斜率轮换 浮动
旋转形状以匹配背景在其位置的斜率。
即,将等于全局Z-up向量的旋转应用于背景Height的法线。

此参数是此旋转的系数,其中1表示应用完全旋转。

此旋转将添加到可能应用于形状的其他旋转。
旋转输入斜率 整数
用于驱动 斜率旋转 的斜率源。

- 背景:使用背景Height纹理,从该高度图计算的法线是旋转的目标方向。
- 矢量映射:矢量映射纹理指定的矢量按原样用于旋转的目标方向。
矢量映射乘数 浮动
围绕 矢量图旋转轴 指定的轴旋转形状,以匹配 矢量图 纹理描述的矢量的方向。即,
将等于全局X向右矢量的旋转应用于纹理中的矢量。

此参数是此旋转的系数,其中1表示应用完全旋转。

此旋转将添加到可能应用于形状的其他旋转。
矢量图旋转轴 整数
矢量映射指定的旋转应围绕其执行的轴。

- 法线: 围绕其法线旋转形状,类似于使用“围绕法线旋转”参数。
- Z轴: 围绕全局Z轴旋转形状,类似于使用“3D旋转”参数的Z组件。
随机蒙版 浮动
在随机序列中隐藏指定比例的形状总数,其中1表示所有形状都隐藏。

此参数与蒙版映射合并。 (如果使用)
蒙版映射阈值 浮动
在其下方隐藏形状的 蒙版图 中的灰度值。

映射与 掩码随机 参数组合。
UV 缩放 浮点2
形状的UV的每个轴的乘数,其中拼贴随值的增加而增加。
上限UV 缩放 浮点2
圆柱体端盖UV的每轴乘数,其中拼贴随值增加。
CapUV模式 整数
计算圆柱体端点UV的方法。

-极坐标:使用极坐标,其中U围绕圆柱体的Z轴增加,V随着圆柱体离圆柱体越远而增加。
-平面:使用一个平面投影,其中UV使用端点的定界框(即调整为端点大小的矩形)进行映射
显示形状2D bbox 布尔值
叠加图像中形状的外框矩形的可视化效果。 这是绘制形状时所使用的区域。
显示形状3D框 布尔值
叠加形状在3D空间中的定界体积的可视化效果。 这是绘制SDF形状和拉伸平面的区域。

对于SDF形状,此区域与 SDF边界帧大小 匹配。

此可视化有助于评估形状的跨度和方向。
显示形状透视 布尔值
叠加形状枢轴的可视化效果,将其作为局部XYZ轴矢量的组合。

此可视化有助于评估形状的方向及其变换的来源。 (即偏移、旋转、缩放)

示例


泊松分布

均匀分布

密度图

随机3D旋转

斜率轮换

形状凸出

3D SDF形状
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