學習 Designer 中使用的術語與概念。

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3D 場景

一組用於表示與動畫化三維空間視覺化的物件與資料:

常用的 3D 場景儲存檔案格式 包括 Pixar 的 USD 和 Autodesk 的 FBX。 並非所有檔案格式都支援所有這些元件

A

阿爾法通道
彩色影像的第四通道,常用於描述不透明度。
環境遮蔽
環境光在暴露較少、因此較難觸及的表面上衰減。
各向異性
依賴方向的特性。 換句話說,當測量或觀察到不同的座標軸時,結果會有所不同。

各向異性材料的外觀會因觀察地點而異,且各向異性濾光片並非均勻地應用於所有方向。
AOV
任意輸出變數(Arbitrary Output Variable,簡稱AOV)是渲染中🔗用來描述可從渲染輸出的額外資料通道的術語,例如深度、法線或自訂資料。
API
應用程式介面(API)是一組函式與程序,讓使用者能存取其他程式應用程式的功能與程序。

API 提供使用者與程式之間受控且安全的層。 它也可能使用其他程式語言,使該程式更易互動並更廣泛地取得。

Designer 提供 Python API ,方便存取其多種功能,用於資料操作、建置自訂工具及加速工作流程。
原子節點
圖的基本構成要素。 所有 實例節點 都可以拆解成原子節點的圖。
每種圖類型都有自己的原子節點集合。

B

烘焙
從3D模型中計算資訊並儲存成 貼圖的過程。 資料會根據模型的 UV 配置到貼圖中。
底色 (Albedo)
利用PBR金屬粗糙度著色模型定義的材料🔗通道。
底色是指表面的顏色,但沒有任何光照資訊。

它不應與 擴散(Diffuse)混淆。
基準參數
一個 Substance 圖中所有計算 位圖節點共有的參數。

這些包括點陣圖的核心面向,如解析度(輸出大小)與 位元深度 (輸出格式),或點陣圖的計算方式,如 平 鋪模式。

基礎參數通常🔗繼承自上游的其他節點或該節點所承載的圖。
雙線性濾波
一種用於電腦影像的插值過程,當 紋理樣本 並非精確位於像素中心時。

例如,當影像被放大時,這種情況就可能發生。
位元深度
用來儲存紋理中像素值的位元數。 較高的位元深度允許編碼更多值,進而產生更平滑的梯度。

根據值的類型,有不同的位元深度可供選擇:- 整數值可用 8 位元(0 到 255)或 16 位元(0 到 65,535)來編碼。 - 浮點數值可用 16 位元(+32767.9999 至 -32768.0)或 32 位元(-3.4E+38 至 +3.4E+38)

編碼。低動態範圍影像則使用整數值編碼 0 到 1 的階梯。 高動態範圍影像使用浮點數來編碼原始數值。

在 Substance 圖中,位元深度由 輸出格式 參數控制。
位圖

一張數位影像。 最常見的影像類型有兩種:

  • 灰階影像只有一個通道:亮度(L);
  • 彩色影像有三個通道:紅、綠、藍(RGB)。 可能還有 第四個:alpha (A),通常用於不透明度。 Designer 中的彩色影像總是 RGBA。

點陣圖可被視為數值的網格。 該格子的每個格子都是像素,像素是「圖片元素」的縮寫。 每個像素每個通道儲存一個值。 該值的類型取決於 位圖的位元深度 。

C

快取 (記憶體)
一組資料——例如: Node 的 基礎參數 與輸出映像——儲存在記憶體中以便重複使用。

快取大幅加快圖形計算速度,因為它讓 Substance Engine 只重新計算已改變的圖部分。 調整節點連接與參數時,之前所有節點不受這些變更影響,因此不需要 再次評估 以更新圖。 取而代之的是他們的快取。

在處理大型圖形中高解析度與位元深度時,快取可能會佔用顯著的記憶體。
通道包裝
一種優化技術,將獨立影像壓縮在單一彩色影像的 RGB(A) 通道中。

例如,RMA 材質是 粗糙度 貼圖(R)、金屬度貼圖(M)和 環境遮蔽 貼圖(A)全部壓縮在單一色彩貼圖中。

另一種常見技術是在法線貼圖🔗的藍色通道中打包灰階紋理,因為藍色通道——即法向量的「向上」部分——可以在執行時重新計算。

RGBA 合併節點對於實作此技術非常有用。
色彩空間
定義了一範圍的顏色如何被表示。
數位編碼與解碼特定顏色需要這樣的定義,才能理解所使用的數字。

影像檔案會使用指定的色彩空間來儲存色彩值,這樣這些顏色就能在支援該色彩空間的顯示器上忠實地重現。 顯示器具備特定的色彩重現能力,使其能完全或部分支援特定色彩空間。

原始資料——例如 法線映射——總是在線性色彩空間中編碼與解碼,因為這些顏色並非用於視覺化,且不應對該資料進行任何轉換。

sRGB 是廣泛支援的色彩空間。其他常見的色彩空間包括 Adobe RGB、Rec。 2100 和 ProPhoto RGB。
烹飪 (合輯)
將資料翻譯成另一種語言,以便能快速且有效地執行的過程。
計算物質圖的結果需要先將其編譯。 編譯是圖 評估 過程的一部分。

此編譯是在扁平化圖上執行,意即 所有實例節點 被其來源圖「替換」,因此只剩下一個較大的圖,該圖即為編譯的圖。

編譯後的圖無法編輯。 如果參數是 動態的,則會保留公開參數,而 靜態 參數則被鎖定並隱藏。
淘汰
一種用於 渲染 3D 場景 的優化技術,當渲染圖形不可見時,會將其從計算中移除。

這可能包括相機錐體外的物件或多邊形(錐體剔除)、面向相機對面方向的物件(背面剔除),或完全被其他不透明物件遮蔽(遮蔽剔除)。

D

依賴性
一個檔案 A 被另一個檔案 B 使用,導致當檔案 A 缺失時,檔案 B 無法如預期運作。

套件的相依🔗性可以是另一個套件,因為它參考了其中的圖形、影像檔案、字型等。

套件儲存其相依路徑,若在該路徑找不到相依,會發出警告。缺少相依關係也 可能導致圖中出現幽靈節點 。
彌漫
利用 PBR 鏡面光澤著色模型定義的材質🔗通道。漫射指的是點亮時表面的顏色。

它不應與 底色(Albedo)混淆。
DirectX
一套用於處理多媒體內容的 API。 其 3D API Direct3D 廣泛應用於電子遊戲開發及其他 3D 產業。

Direct3D 將紋理的起點(即 (0, 0) 座標)置於​ 左 ​上角(Y-down),而 OpenGL🔗 API 則將其置於​ 左 ​下角(Y-up)。

這表示 DirectX 法線貼圖的​ 通道 ​相較於 OpenGL 呈現反轉的綠色。事實上,綠色通道承載了法向量的 Y 座標。
遷移
移動3D模型頂點的過程🔗,通常是沿著其法線移動。

位移常與鑲嵌🔗和法線貼圖結合使用,以在表面上建模更細緻的細節。
動態參數
一個參數,該參數的值可能會改變。 換句話說,任何值不常的參數都是動態的。


這包括暴露參數、受暴露參數影響的參數,以及任何受貼圖🔗取樣影響的參數值。

與 靜態參數不同,動態參數的值可在圖彙編成 SBSAR 檔案後即時調整。

E

評價
解析圖中資料與參數傳播的過程。 評估是驗證圖及其連結的有效性,應用 繼承,並 處理 圖。

在圖視圖中,當連接未被評估時,會以虛線表示。
評估將連結轉化為實線。


每當圖中參數被調整時,承載該參數的節點及所有下游節點都會被🔗取消,必須在渲染🔗前重新評估。

F

濾波器 (節點)
一個🔗節點,對影像進行修改(例如變形)或從中提取資訊(例如遮罩)。

G

幽靈實例節點
若參考的子圖無法找到——即缺少依賴——的實例節點🔗會被載入為幽靈實例節點。

透過解決缺失的相依性並重新載入 套件,幽靈實例節點會被恢復到預期狀態。
光澤
利用 PBR 鏡面光澤著色模型定義的材質🔗通道。光澤性指的是表面的粗糙度——即高度的微觀變化,也稱為 微多面。

高光澤度會帶來平滑的質感,而低光澤則會呈現粗糙且霧面的質感。

它是粗糙度
的反面。

H

直方圖(圖片)
在影像的情境中,直方圖代表給定範圍內的數值族群——通常是 [0, 1]。

此族群以垂直條線視覺化,影像中出現較多的數值代表該數值的長條較高。
條狀圖水平分布,從低值(暗)到高值(亮)。

彩色影像的直方圖通常與各通道的直方圖重疊,通常是 R、G、B。

I

繼承
在 Substance 圖的語境中,繼承描述節點從其上游節點或父圖獲取參數值的特性。

繼承的參數包括 解析度 (輸出大小)、 位元深度 (輸出格式)及 平 鋪模式。

在此專頁🔗了解更多關於繼承的資訊。
實例節點
一個實例節點將圖 A 表示到另一個圖 B 中。此時,圖 A 可稱為 圖 B 的子圖 。圖 A 的任何變化都會傳播到所有代表該圖的實例節點。

實例節點會在圖 B 的情境中套用自己的輸入參數集合。從這個角度來看,圖 B 可以承載多個實例節點,這些節點皆參考圖 A,但每個實例會將不同的值或紋理作為輸入傳入圖 A。

Designer’s Library 中所有非 原子節點 的節點都是實例節點。
無效化
宣告節點結果已過時的程序。

當參數被調整時,承載該參數的節點及所有下游節點都會失效,因此需要 重新評估 並 重新渲染 。

M

材料

物質在空間中的性質與行為集合,包括表面與體積。
一個實體在三維空間中的外觀是由其材質所定義的。

材料的定義方式多樣,且所有定義都不支持折射、各向異性或光澤等所有性質。 著色器是材質定義的特定實作。

重要提示:「材質」一詞是一個​**​總稱,用來指稱多種事物,包括:

網狀
一個由 頂點組成的 三維物件,頂點由邊連接形成多邊形——例如三角形——而這些多邊形再被組合成曲面。 這些表面可以是開放式或封閉式。

這些表面的外觀由 分配給它們的材質 所定義。
網格的細節程度也高度依賴於其 多邊形數量。
元資料
提供關於檔案本身、其環境或與檔案資料相關資訊的資料。

常見的元資料包括檔案作者、創建與修改日期、版權及封面藝術。

在 Designer 中,套件🔗的內容也可以包含元資料。例如,產生織物材料的物質圖可能包含織物物理特性的元資料。
Mipmap
紋理🔗的縮小版本,通常由

自動計算。紋理可以有自身較小版本的金字塔,這些版本在執行時可互換,以取得最佳品質與效能的最佳大小。

例如,高頻細節的紋理在較小尺寸下顯示,可能會產生 莫爾痕 跡。 此外,較大的紋理通常包含更多的 紋理樣本。

「mipmap」一詞源自MIP映射技術,其中MIP代表拉丁文「multum in parvo」,意指「小地方裡有許多事物」。

N

節點
圖中的物件,執行計算並輸出一個或多個結果。

結果由輸入參數控制。 這些參數可以在屬性底座中列出為控制項,或作為節點本身的輸入連接器。

節點主要分為兩大類: 原子節點 與 實例節點。
噪音
一種非具象的圖像,代表形狀與顏色的隨機或偽隨機分布。 噪音常用於為表面或變形增加變化。

Designer 的節點函式庫包含大量噪音產生器,如 BnW 斑點、🔗雲🔗、Perlin 噪音或 Voronoi。
正常
在三維計算中,曲面的法線是一個 垂直於該曲面的正規化 向量,從該曲面向外延伸。

此向量代表 3D 空間中曲面的方向,並用於根據場景的光源與攝影機視角對該曲面進行著色。

法線貼圖貼圖貼圖可用於曲面修改法線並增加細節。
法線貼圖
貼 圖 貼在表面上以修改其法線。

它最常用來偽造那些在模型幾何中加入效率不高的細節。 使用此類映射可讓每頂點🔗法線外,還能擁有每像素法線,從而獲得更多曲面資訊,進而提升曲面細節。

法向量的 X、Y 和 Z 座標分別編碼在地圖的紅、綠、藍通道中。 根據目標圖形 API(DirectX 或 OpenGL),綠色通道可能會反轉。
正規化
將一組數值重新映射到 [0, 1] 範圍的過程,其中最高的輸入值會被重新映射為 1.0,最低的輸入會被重新映射為 0.0。

對於向量而言,正規化是將向量的長度(或稱「大小」)調整為 1.0。

O

OpenGL
一款廣泛應用於電子遊戲開發及其他 3D 產業的 3D 圖形 API。

OpenGL 將紋理的原點——即其 (0, 0) 座標——置於​ 左 ​下角(Y-up),而 DirectX🔗 API 則置於​ 左 ​上角(Y-down)。

這表示 OpenGL 的法線貼圖相較於 DirectX 的​ 綠色通道 ​是反轉的。事實上,綠色通道承載了法向量的 Y 座標。
OpenPBR
由 Adobe 與 Autodesk 開發的開源 材質 模型,提供跨應用程式的統一 3D 材質表示,並在 3D 渲染器間呈現一致的外觀。 本頁提供更多關於 Designer 實作的細節,官方規範可在此🔗取得。
OpenUSD
參見 美元。
輸出格式
Substance 圖中節點的基底參數 ,描述該節點的 位元深度。
輸出大小
Substance 圖中節點的基底參數 ,描述該節點 的解析度。

在此專頁🔗了解更多關於輸出大小的資訊。

P

包裝
Substance 3D 檔案(SBS🔗)稱為套件,因為它是資源容器:圖表、點陣圖、3D 場景等。

套件同時儲存其相依關係的路徑以及元資料。
模式
一張應該作為模型或參考,用來製作另一張影像的影像。

在大多數情況下,圖案是用來重複呈現的影像(例如,拼貼、隨機散布或依照某套規則排列)。
像素比
此 基礎參數 控制影像在像素層級的寬寬比補償。 換句話說:是否應該補償像素大小以守恆非正方形影像中的正方比。

此參數被非局部 濾波器 使用——即利用鄰近像素的值來計算像素值的濾波器。
像素尺寸
這個 基礎參數 定義了像素的水平與垂直大小。

它作為非局部 濾波器的 乘法器——也就是利用鄰近像素的值來計算像素值的濾波器。
多重計數
3D 網格中多邊形的數量。 事實上,polycount 是「polygon count」的縮寫。

更多的多邊形可以模擬更細緻的細節。 多邊形數量較少的網格稱為「低多邊形」,而多邊形數量較高的則稱為「高多邊形」。
主要輸入
實例節點🔗的輸入連接器,該節點繼承其基礎參數值。

主要輸入端的連接器上有一個小點標示,標籤上則有「(Primary)」後綴。

使用多個輸入節點時,強烈​**​建議注意哪些輸入是主要輸入,以及這如何影響整個圖的繼承。
程序性
指的是依照電腦演算法而非手動產生的資料或產物。

Designer 採用程序式工作流程,演算法設計為節點圖。


程序式工作流程允許更快的迭代,因為透過修改演算法及其參數,可以快速產生變化與調整。

當結果完全由演算法產生時,該結果俗稱為「100% 程序化」。 程序生成有時簡稱為「proc-gen」。

Designer 節點函式庫中的大多數產生器是 100% 程序生成,因為它們不需要輸入影像即可產生結果。
出版(SBSAR)
在 Designer 中,發佈指的是將 套件 匯出為 SBSAR 壓縮檔,該檔案包含 已編譯 的圖表、其資源(點陣圖、字型等)、預設以及 元資料。

產生的 SBSAR 檔案可透過 Substance 3D 外掛🔗分發並用於其他 Substance 3D 應用程式或第三方應用程式。

R

渲染器
一個處理3D資訊(如燈光、 網格和 材質 )以產生2D影像的程式。
渲染 ​(3D 視圖)
根據輸入資料計算影像的過程,使用像渲染 器這樣的程式。
解決方法
組成點陣🔗圖的水平和垂直像素數量。更多像素可以呈現更細緻的細節。

在 Substance 圖中,節點計算🔗的點陣圖解析度由該節點的「輸出大小」基參數控制。
粗糙度
利用PBR金屬粗糙度著色模型定義的材料🔗通道。粗糙度指的是表面的粗糙度——即高度的微觀變化,也稱為 微小面。

高粗糙度會呈現霧面效果,低粗糙度則是光滑有光澤的質感。

它是光澤的
反向。

S

取樣( 取樣)
獲取影像或函數在特定點的價值。

請參見 紋理取樣。
SBS 檔案
SBS 代表「SuBStance 3D 檔案」。 此檔案用於儲存 Substance 3D Designer 專案。 其資料使用 XML 格式。
詳見 包裝。
SBSAR 檔案
SBSAR 代表「SuBStance 3D ARchive」(SuBStance 3D ARchive)。 此檔案用於儲存 已編譯的 Substance 3D Designer 圖形及其所需資源(點陣圖、字型等)。

SBSAR 是主要用於分發可供其他 Substance 3D 應用程式及 Substance 3D 外掛使用的 Substance 圖表。

由於儲存在 SBSAR 檔案中的圖表是被編譯的,因此無法在 Substance 3D Designer 中載入與編輯。 不過,SBSAR 檔案可透過 7Zip 開啟,以擷取其🔗參數、預設與中繼資料,並嵌入 XML 檔案。
SDF
請參見 有符號距離場。
著色器
程式會根據表面 的材質 特性、所接收的光線以及觀看位置來計算表面或體積的外觀。
著色器是材質定義的一種特定實作。

貼圖可能會提供給著色器來驅動其行為。 也可以使用原始數值。
在 3D 視圖中,前往「材質」選單,查看目前場景中材質使用的著色器。 選單中也允許你存取 著色器屬性 ,以及著色器目前使用的材質和值。

著色器有時會與「材質」互換使用。
希恩
布料的光澤或光澤特性。

這個術語在紡織業中廣泛使用,用來描述一種反射性質,能帶來細微的色彩亮度。
有號距離域(SDF)

有符號距離場是一種數學函數,透過計算空間中任意一點到曲面上最近點的距離,來定義三維空間中的曲面。

想了解更多關於這個概念以及它在 Designer 中的應用,請點此: 與 SDF 函式合作。

樣條
一般而言,這是用數學函數建模的曲線,能在任何解析度下繪製乾淨且平滑的形狀。 Designer 使用有損近似,並以自訂資料格式編碼在 貼圖 中。

樣條線提供直觀的長度與軌跡控制,包含厚度與高度等其他資料,並方便存取沿線任意點的距離與方向。

這些特質使它們成為繪畫與材質製作的強大工具。
靜態參數
一個參數,該參數的值不得改變。

與動態參數🔗相反🔗,當圖被編譯成 SBSAR 檔案時,靜態參數無法即時更改。
它們只能在繪圖過程中在 Designer 中暴露與修改。

預覽模式在某些情況下會隱藏這些參數,因為它旨在盡可能匹配已發佈的 SBSAR 檔案的行為。

靜態參數清單可在此取得。
子圖
一個在另一個圖 中作為實例節點使用的圖。
物質引擎
這是由Substance 3D團隊開發的專有技術,負責透過大量轉換、效果與合成輸入影像,效率極高。

Substance Engine 實作並計算 Designer 的 原子節點。

該引擎依據所運行的平台(CPU、GPU 與作業系統)透過不同的後端實作。 在 Designer 中,後端可以透過 Tools > Switch 引擎切換。

有些後端的效能明顯優於其他的——例如,GPU 後端比 CPU 快得多——而且不同後端的結果可能略有不同。
Substance 圖 (或 Substance 合成圖)
一個輸出一個或多個 位圖的圖。

Substance 圖可用於多種用途:- 產生一組描述材質的紋理位圖;- 對一個或多個點陣輸入進行影像處理,作為濾波器;- 產生雜訊、圖案或原始資料,作為產生器。

T

鑲嵌
在電腦圖學中,鑲嵌是指將表面細分為更多多邊形的過程,通常是三角形。

此過程可在執行時動態增加 3D 模型的多邊形數量,常與位移🔗與法線貼圖結合,利用新增多邊形來建模更細緻的細節。
特塞爾
紋理🔗的資訊單元,類似像素是圖片的資訊單元。
材質
一幅用於表示圖形、透過向著色器🔗提供🔗數值描述表面材質屬性,以及在紋素中編碼原始資料的影像。

貼圖是可以由 GPU 非常有效地解壓縮和操作的物件。 在大多數情況下,這種效率要求貼圖使用兩個解析度的冪次——例如 1024x1024、4096x4096、512x256 等。
紋理取樣

在特定位置獲取紋理🔗的價值。

有些演算法需要執行大量取樣來比較數值、平均值或其他操作。

如果取樣並非在像素的正中心執行,Designer 中有兩個選項來選擇應該取得的值:

  • 最近: 根據中心,最近像素的值
  • 雙線性濾波: 指相鄰像素在水平與垂直方向的插值值,較近的像素權重較高。
鋪磚
影像在水平、垂直或兩者皆有重複,且無明顯接縫或視覺斷裂。

Designer 提供很多🔗節點,可以產生🔗聲音或圖案來鋪鋪。同樣地,許多 濾波 器節點設計成在保留平鋪的同時處理影像。

U

使用(輸出)
在 Substance 圖中,使用 Usage 是輸出節點的一個屬性,用來讓應用程式知道如何將貼圖連接到 🔗 3D 視圖中的著色器。

當將 Substance 圖套用到 3D 視圖時,所有輸出都會根據相符的使用情況連接到著色器。 也就是說,從「底色」到「底色」,從「粗糙度」到「粗糙度」,依此類推。

在使用「Material」與「Compact Material」 連結建立模式時,也用於匹配連接器。
UDIM (UV圖塊)
一個標準,將 UV🔗 空間分割成具有獨特數字識別碼的圖塊,允許為每個圖塊指派不同的紋理。

UDIM 工作流程在 VFX 管線中很常見,因為高保真素材需要大量細節,因此需要多個高解析度紋理。在這種情況下,資產的 UV會被安排在多個 UDIM(或 UV 圖塊)上。

Designer 支援 UDIM 工作流程,並能依 UDIM 指派不同的 Substance 圖。
美元 (或稱OpenUSD)
通用場景描述(USD)是由皮克斯開發的3D場景描述格式,旨在實現跨應用程式與平台的互通性與資料交換。

USD檔案包含場景中使用的資料定義,以及該場景的組成及其所有相關內容:模型、材質、攝影機、動畫、模擬等。

只要應用程式能存取該外掛,即可正確讀取與使用該資料,一個USD檔案可包含任何類型的資料。

Adobe 參與 了 OpenUSD 聯盟,這是一個由 3D 產業參與者組成的聯盟,積極參與該格式的開發與標準化。
紫外線
UV 是 3D 模型在二維空間中的一種表示方式。 它們用於將二維空間的二維影像映射到三維空間中的模型表面。

製作 UV 的過程通常被描述為在模型上切割接縫以展開並使其平整。

V

頂點
空間中獨特的一點,通常是兩條或多條線交會的地方。

在網格🔗中,頂點由邊連接形成多邊形。

X

XML
可擴充標記語言(XML)是一種用於以人類可讀格式儲存資料的格式。

與 HTML 類似,使用標籤<>()和值定義的資料會被標籤包圍。

SBS 檔案格式使用 XML 來排列與儲存資料。
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