Material-Inputs

Diese Seite dokumentiert alle verfügbaren Inputs auf dem Hauptmaterialknoten. Indem Sie Daten (über Konstanten, Parameter und Texturen) in diese Eingaben einspeisen, können Sie die Oberflächeneigenschaften Ihres Materials definieren und eine nahezu unendliche Vielfalt physikalischer Oberflächen erstellen.

Nicht alle Inputs sind für jedes Material erforderlich, und einige Materialtypen erfordern Inputs, die standardmäßig nicht auf dem Hauptmaterialknoten sichtbar sind.

Inputs und Materialeigenschaften

Wenn Sie bestimmte Materialeigenschaften im Detailbedienfeld ändern, werden Sie feststellen, dass einige Inputs im Hauptmaterialknoten weiß werden (was darauf hinweist, dass sie aktiviert sind), während andere ausgegraut sind.

Drei Materialeigenschaften steuern, welche Inputs im Material aktiviert sind:

• Überblendmodus - Dieser steuert, wie sich Ihr Material mit den dahinterliegenden Pixeln mischt.
• Schattierungsmodell - Dieses definiert, wie Licht für die Oberfläche des Materials berechnet wird.
• Materialdomäne - Diese bestimmt, wie das Material verwendet werden soll. Zum Beispiel, ob es Teil einer Oberfläche, einer Lichtfunktion oder eines Post-Processing-Materials sein soll.

Wenn ein Input, den Sie für Ihr Material benötigen, deaktiviert ist, liegt dies daran, dass eine oder mehrere der oben genannten Eigenschaften falsch eingestellt sind. Zum Beispiel, wenn Sie versuchen, eine Glasscheibe zu erstellen, aber der Opazitäts-Input deaktiviert ist. Die Lösung in diesem Beispiel besteht darin, den Überblendmodus in Trabsluzent zu ändern.

Basisfarbe

Basisfarbe definiert die Gesamtfarbe des Materials. Im Prinzip sollte die Basisfarbe das diffuse Licht darstellen, das von einer Oberfläche reflektiert wird, abzüglich aller spiegelnden Reflexionen/Highlights.

Wenn sie aus der realen Welt stammen, sollten Basisfarbetexturen mit einem Polarisationsfilter fotografiert werden. Bei der Polarisation wird das Spiegeln von Nichtmetallen entfernt, wenn diese ausgerichtet sind.

Metallisch

Der Input Metallisch steuert, wie „metallisch" Ihre Oberfläche sein wird. Metallisch lässt jeden Wert zwischen 0 und 1 zu, aber in den meisten Fällen wird Metallic als Entweder-Oder-Eigenschaft betrachtet.

• Nichtmetalle haben einen Metallic-Wert von 0.
• Metalle haben einen Metallic-Wert von 1.

Bei reinen Oberflächen wie reinem Metall, reinem Stein oder reinem Kunststoff ist dieser Wert 0 oder 1, nichts dazwischen. Beim Erstellen von Hybridoberflächen wie korrodierten, staubigen oder rostigen Metallen werden Sie möglicherweise feststellen, dass Sie einen Wert zwischen 0 und 1 benötigen.

Metallwerte von 0, 0,5 und 1.

Bei der Verwendung von Metallic-Masken sollten die Werte in der Textur reines Schwarz oder reines Weiß sein. Verwenden Sie nur Graustufenwerte, wenn Sie ausdrücklich eine Überblendung erstellen möchten (z. B. korrodiertes Metall).

Spiegelung

Spiegelung ist ein Maß dafür, wie viel Licht eine Oberfläche reflektiert. Der Input Specular lässt einen Wert zwischen 0 und 1 zu und definiert das Ausmaß, in dem eine Oberfläche reflektierend ist:

• Wert 0 - Vollständig nicht reflektierend
• Wert 1 - Vollständig reflektierend
• Der Standardwert ist 0,5, was einem Reflexionsvermögen von etwa 4 % entspricht.

Spiegelwerte von 0, 0,5 und 1

Rauheit

Der Input Rauheit steuert, wie rau oder glatt die Oberfläche eines Materials ist. Raue Materialien streuen reflektiertes Licht in mehr Richtungen als glatte Materialien. Dieser Wert steuert, wie verschwommen oder scharf eine Reflexion ist (oder wie breit oder eng ein Glanzlicht ist).

• Eine Rauheit von 0 (glatt) führt zu einer spiegelähnlichen Reflexion.
• Eine Rauheit von 1 (rau) ergibt eine diffuse oder matte Oberfläche.

Rauheitswerte von 0, 0,5 und 1.

Die meisten Oberflächen sind nicht einheitlich rau oder glatt. Rauheit ist eine Eigenschaft, die Ihren Objekten häufig zugeordnet wird, um der Oberfläche physikalische Variationen hinzuzufügen.

Kratzer auf Metall, Schrammen auf einem Holzboden oder Fingerabdrücke auf Kunststoff sind Beispiele für Materialien, die eine Rauheitskarte erfordern würden.

Anisotropie und Tangente

Mit den Eingängen Anisotropie und Tangente können Sie steuern, wie anisotrop die Rauheit des Materials und seine Lichtrichtung ist. Diese beiden Eingänge werden verwendet, um den anisotropen Effekt von etwas wie gebürstetem Metall nachzubilden.

Ohne Verwendung der Eingaben Anisotropie und Tangente haben Materialien eine isotrope Reaktion. Dies gilt auch, wenn der anisotrope Eingang einen Wert von 0 hat.

Die anisotrope Reaktion ist mit einem Wert zwischen -1,0 und 1,0 steuerbar, wobei ein Wert von 0 keinen anisotropen Effekt hat.

Anisotrope Materialien sind standardmäßig aktiviert, können aber mit dem Konsolenbefehl „r.AnisotropicMaterials" deaktiviert werden. Wenn sie aktiviert sind, funktioniert Anisotropie mit unterstützten Gen5-Plattformen und wenn die Skalierbarkeitseinstellungen „Hoch", „Episch" oder „Kino" sind.

Verwenden Sie den Input Tangente, um die Richtung des Lichts mit einer Textur oder einem Vektorausdruck zu definieren.

Emissionsfarbe

Der Input Emissionsfarbe steuert, welche Teile Ihres Materials leuchten oder Licht emittieren, sowie die Helligkeit der Emission. Idealerweise erhält dieser Input eine maskierte Textur (meistens schwarz, außer den Bereichen, die leuchten müssen).

Werte größer als 1 sind zulässig, da HDR-Beleuchtung unterstützt wird.

Opazität

Die Opazitätseingabe wird aktiviert, wenn der Translucent Blend Mode typischerweise für transluzente, additive und modulierte Materialien ausgewählt wird.

• 0,0 steht für ein vollständig transparentes Material.
• 1,0 steht für ein vollständig undurchsichtiges Material. Bruchwerte zwischen 0 und 1 erzeugen halbtransparente oder transparente Materialien.

Undurchsichtige und maskierte Überblendmodi verwenden auch die Opazität, wenn Sie eines der Subsurface-Shading-Modelle verwenden.

Opazität wird hauptsächlich für transluzente, additive und modulierte Materialien verwendet.

Opazitätsmaske

Opazitätsmaske ähnelt der Opazität, ist aber nur verfügbar, wenn der maskierte Überblendmodus verwendet wird.

Im Gegensatz zur Opazitätseingabe lässt die Opazitätsmaske keine Teil- oder Zwischentransparenzstufen zu. Bei Verwendung einer Opazitätsmaske sind Bereiche des Materials entweder vollständig sichtbar oder vollständig unsichtbar. Dies macht es zu einer guten Lösung, wenn Sie Materialien benötigen, die komplexe Volumenkörperoberflächen definieren, wie z. B. Maschendraht, Kettengliedflächen usw.

Mit der Eigenschaft Clipwert der Opazizätsmaske können Sie den Wert festlegen, bei dem das Clipping stattfindet. Beispiel: Wenn der Opazizätsmasken-Clipwert auf 0,5 eingestellt ist:

• Pixel mit einem Wert größer als 0,5 auf der Opazizätsmaske werden vollständig undurchsichtig.
• Pixel mit einem Wert unter 0,5 auf der Opazizätsmaske werden vollständig transparent.

Weitere Einzelheiten finden Sie in der Masked Blend Mode-Dokumentation.

Normal

Der Input Normal nimmt eine Normal-Map auf, die verwendet wird, um der Oberfläche signifikante physische Details hinzuzufügen, indem die „Normale" oder Ausrichtung jedes einzelnen Pixels geändert wird.

Im obigen Bild verwenden beide Waffen dasselbe Statische Mesh. Im unteren wird eine eine hochdetaillierte Normal-Map verwendet, die zusätzliche Details liefert. Dadurch entsteht die Illusion, dass die Oberfläche viel mehr Polygone enthält, als tatsächlich gerendert werden.

Typischerweise werden Normal-Maps häufig aus hochauflösenden Modellierungspaketen erstellt.

Welt-Positionsversatz

Der Input Welt-Positionsversatz ermöglicht es einem Material, die Scheitelpunkte eines Meshs im Weltraum zu manipulieren. Dies ist nützlich, um Objekte zu bewegen, ihre Form zu ändern, sich zu drehen und eine Vielzahl anderer Effekte zu erzielen. Der Welt-Positionsversatz wird oft für subtile Umgebungsanimationen verwendet.

Das obige Netzwerk bewirkt, dass die Kugel entlang ihrer Scheitelnormalen mit einer sinusförmigen Periode von einer Sekunde wächst und schrumpft.

Wenn Sie den Welt-Positionsversatz verwenden, um Ihr Objekt über seine ursprünglichen Grenzen hinaus zu erweitern, denken Sie daran, dass der Renderer immer noch diese ursprünglichen Grenzen verwendet. Dies bedeutet, dass Sie möglicherweise Culling- und Shadowing-Fehler sehen. Sie können in die Eigenschaften eines Mesh gehen und seine Eigenschaft Skalenbegrenzungen zum Ausgleich festlegen, obwohl dies die Leistung beeinträchtigt und zu Schattenfehlern führen kann.

Untergrundfarbe

Der Input Untergrundfarbe ist nur aktiviert, wenn die Eigenschaft Shading Model auf Untergrund eingestellt ist. Mit diesem Input können Sie Ihrem Material eine Farbe hinzufügen, um Farbverschiebungen zu simulieren, wenn Licht durch die Oberfläche fällt.

Zum Beispiel verwenden Shader für menschliche Haut häufig eine rote Untergrundfarbe, um Blut unter der Oberfläche zu simulieren. Effekte unter der Hautoberfläche sind am deutlichsten an Extremitäten wie Nasenspitze, Fingern oder Ohrläppchen, wenn sie von einer starken Lichtquelle von hinten beleuchtet werden.

Benutzerdefinierte Daten

Die Inputs für benutzerdefiniertes Datenmaterial sind standardmäßig deaktiviert und werden nur aktiviert, wenn bestimmte Schattierungsmodelle verwendet werden. Die Slots für benutzerdefinierte Daten sind mit kontextspezifischen Eingaben gefüllt, die die einzigartigen Anforderungen einiger Shading-Modelle unterstützen.

Wenn Sie beispielsweise das Schattierungsmodell Auge auswählen, werden die benutzerdefinierten Dateneingaben zu Irismaske und Irisabstand.

Schattierungsmodelle, die die benutzerdefinierten Dateneingaben verwenden, umfassen:

• Klarlack
• Untergrundprofil
• Haar
• Tuch
• Auge

Haar

Das Haar-Schattierungsmodell wird verwendet, um die durchscheinende Beschaffenheit von Haaren besser zu simulieren. Dieses Schattierungsmodell nähert sich der Art und Weise, wie Licht durch das Haar fällt, und berücksichtigt die Tatsache, dass Haarsträhnen nicht perfekt zylindrisch sind.

Anstatt ein einheitliches spiegelndes Highlight zu rendern, werden die spiegelnden Reflexionen zusätzlich basierend auf der Richtung, in die das Haar zeigt, unabhängig platziert.

Wenn das Haar-Schattierungsmodell ausgewählt ist, werden drei Inputs auf dem Hauptmaterialknoten aktiviert:

• Streuung: Dieser Input steuert die Menge an Lichtstreuung, die durch das Haar passieren darf.
• Tangente: Dieser Input ersetzt die Eingabe Normal und wird verwendet, um die normale Richtung entlang der U- und V-Texturkoordinaten zu steuern.
• Hintergrundbeleuchtung: Dieser Input steuert die Stärke der Hintergrundbeleuchtung, die dieses Haarmaterial beeinflusst.

Ein Beispiel für die Einrichtung von Haaren mit diesem Schattierungsmodell finden Sie in der Dokumentation zu Digital Humans und im Beispielprojekt unter Epic Games Launcher auf der Registerkarte Lernen.

Stoff

Das Stoff-Schattierungsmodell kann verwendet werden, um stoffähnliche Materialien besser zu simulieren, die eine dünne Flaumschicht über der Oberfläche des Materials haben.

Das Stoff-Schattierungsmodell öffnet zwei Eingaben auf dem Hauptmaterialknoten:

• Fuzzelfarbe: Mit dieser Eingabe können Sie Ihrem Material Farbe hinzufügen, um Farbverschiebungen zu simulieren, wenn Licht durch die Oberfläche fällt.
• Stoff: Mit dieser Eingabe können Sie die Stärke der Fuzzelfarbe als Maske steuern. Ein Wert von 0 zeigt an, dass keine Fuzzelfarbe zur Grundfarbe beiträgt, während ein Wert von 1 vollständig über die Grundfarbe verschmilzt.

Auge

Dies ist ein fortschrittliches Schattierungsmodell, das hochtechnisch ist und sehr starke Abhängigkeiten zwischen dem Schattierungscode, dem Material, der Form der Geometrie und seinem UV-Layout aufweist. Epic empfiehlt die Verwendung unseres Beispielprojekts Digital Humans als Ausgangspunkt für die Entwicklung Ihrer eigenen Augenressourcen oder deren direkte Migration dieses Projekt.

Das Augen-Schattierungsmodell wurde entwickelt, um die Oberfläche eines Auges zu simulieren.

Die Augenmaterial-Instanz unten wurde eingerichtet, um die künstlerische Kontrolle über die verschiedenen biologischen Teile des Augen-Shaders aufzuzeigen, die im Beispielprojekt Digital Humans zu finden sind.

Klicken Sie auf das Bild, um es in voller Größe zu sehen.

Das Augen-Schattierungsmodell fügt dem Hauptmaterialknoten zwei zusätzliche Eingaben hinzu:

Irismaske: Dies hilft, den Brechungsindex und die Tiefe der Iris zu kontrollieren.

Sehen Sie sich im Material M_EyeRefractive im Digital Humans-Beispielprojekt die Parameter IOR und Depth Scale an.

• Irisabstand: Dies steuert die Konkavität der gebrochenen Iris.

  Sehen Sie sich im Material M_EyeRefractive im Digital Humans-Beispielprojekt die Parameter Iriskonkavitätsskala und Iriskonkavitätsleistung an.

Klarlack

Das Klarlack-Schattierungsmodell wird verwendet, um mehrschichtige Materialien besser zu simulieren, die eine dünne durchscheinende Filmschicht über der Oberfläche des Materials haben. Sie können Klarlack sowohl auf metallischen als auch auf nichtmetallischen Oberflächen verwenden.

Beispiele für Klarlackmaterialien sind Lackklarlacke (z. B. auf Möbeln verwendet) oder farbige Filme auf ungefärbtem Metall, z. B. mit Autolack oder Getränkedosen.

Das Klarlack-Schattierungsmodell ermöglicht zwei neue Materialeingaben auf dem Hauptmaterialknoten:

Klarlack: Menge der Klarlackschicht, 0 wirkt wie das Standard-Schattierungsmodell, 1 ist das vollständige Klarlackmodell. Dies ist nützlich zum Maskieren.

• Klarlackrauhigkeit: Rauheit für die Klarlackschicht. Unsere Näherung ist für kleine Werte genau. Sehr raue Klarlackschichten werden unterstützt, sind aber im Vergleich zu ihren Gegenstücken in der realen Welt nicht sehr genau.

Umgebungsokklusion

Der Input Umgebungsokklusion wird verwendet, um die Selbstbeschattung zu simulieren, die in den Spalten einer Oberfläche auftritt. Im Allgemeinen wird diese Eingabe mit einer Art Umgebungsokklusions-Texturkarte verbunden, die häufig in 3D-Modellierungspaketen wie Maya, 3ds Max oder Zbrush erstellt wird.

Beachten Sie, dass dieser Input auf Lichtquellen angewiesen ist, die statische oder stationäre Mobilität verwenden, um eingebaute Beleuchtung zu erzeugen. Dieser Materialinput wird stillschweigend ignoriert, wenn sein Material in Verbindung mit irgendwelchen beweglichen Lichtquellen verwendet wird.

Brechung

Der Brechungsinput nimmt eine Textur oder einen Wert auf, der den Brechungsindex der Oberfläche simuliert. Dies ist nützlich für Dinge wie Glas und Wasser, die das durch sie hindurchtretende Licht brechen.

In der oben abgebildeten Grafik wird eine Fresnel-Materialfunktion verwendet, um zwischen zwei verschiedenen IOR-Werten zu mischen.

Gängige Brechungsindizes
Luft	1,00
Wasser	1,33
Eis	1,31
Glas	1,52
Diamant	2,42

Pixel-Tiefenversatz

Der Input Pixeltiefen-Tiefenversatz wird verwendet, um die Pixeltiefe im Schattierungs-Diagramm mithilfe der von Ihnen eingerichteten Logik zu steuern. Auf diese Weise können Sie Ihre eigene Logik zum Mischen oder Ausblenden von Objekten basierend auf ihrer Szenentiefe erstellen.

In diesem Vergleich ermöglicht Ihnen die Verwendung von Pixel-Tiefenversatz mit der DitherTemporalAA-Materialfunktion das Festlegen eines „Versatz"-Werts, der den Boden mit dem Objekt, das ihn schneidet, unter Verwendung einer gepunkteten Mustertextur verschmilzt.

Schattierungsmodell

Für diesen Input müssen Sie das Schattierungsmodell Von Materialausdruck im Bereich Material Details auswählen.

Die Eingabe Schattierungsmodelle ermöglicht es Ihnen, Logik in Ihrem Materialdiagramm zu verwenden, um aus einer Liste verfügbarer Schattierungsmodelle auszuwählen, die für einen Teil Ihres Materials verwendet werden sollen. Diese Eingabe ist nützlich, wenn Sie ein einzelnes Objekt haben, das mehrere Schattierungsmodelle verwenden muss, z. B. Clear Coat und Default Lit. Dies kann die Anzahl der erforderlichen Materialien reduzieren, was wiederum Leistung spart und Aufrufe zieht. All dies kann durch Logik in Ihrem Material gesteuert werden, indem Sie den Ausdrucksknoten des Schattierungsmodells und einige Texturmasken verwenden.

Das folgende ist ein einfaches Beispiel, das einen If-Ausdruck verwendet, um zwischen Schattierungsmodellen zu wählen.

Wenn in diesem Beispiel A größer als B ist, ist das resultierende Schattierungsmodell Default Lit. Wenn A kleiner oder gleich B ist, wird eine Texturmaske verwendet, um Default Lit- und Clear Coat-Schattierungsmodelle auf Teilen des Netzes anzuzeigen.

Weitere Informationen und Beispiele für die Verwendung dieser Eingaben finden Sie auf der Seite From Material Expression.