O sistema de materiais na Unreal Engine oferece um editor de materiais baseado em nós, onde você conecta texturas, operações matemáticas, parâmetros e expressões para criar a aparência de uma superfície. O sistema de materiais otimiza e renderiza materiais em tempo real.
Para um usuário do Maya, esse fluxo de trabalho se parece mais com a criação de materiais no Hypershade, mas com algumas diferenças essenciais.
Os materiais na Unreal Engine são criados usando:
Um editor de materiais baseado em nós otimizado para pré-visualização e fluxos de trabalho em tempo real.
Renderização baseada em física (PBR) que enfatiza o realismo por meio de entradas de propriedades definidas, como Cor de base, Metálico, Rugosidade, Especular e Mapas normais.
Feedback em tempo real com alterações de materiais na janela de visualização com iluminação e reflexos em tempo real.
Fluxos de trabalho orientados por parâmetros com instâncias de material para fazer ajustes aos materiais por meio de substituições sem precisar recompilar o material pai.
Atributos de definição de um material
Os atributos de um material que definem como ele é renderizado e reage à iluminação e às superfícies na Unreal Engine são determinados por suas propriedades, entradas de material e lógica do gráfico de material.
Propriedades de material e entradas de material
No Editor de Material, o painel Detalhes é o local em que você configura os atributos que definem um material. Há três propriedades principais que você precisa considerar para o tipo de material que está criando. Essas propriedades definem as entradas no nó do material principal que você usará para definir a aparência do material no gráfico de material.
O Domínio Material define como um material pode ser usado no projeto. Por exemplo, uma superfície 3D, interface de usuário, pós-processamento, funções de luz ou decalques.
O Modo de Mesclagem define como o material se mescla com os pixels coloridos do fundo ao redor. Por exemplo, pode ser opaco, translúcido, mascarado e outros tipos de opções de mesclagem.
O Modelo de Sombreamento define como o material interage com a luz, determinando a aparência visual e o comportamento da iluminação das superfícies. Por exemplo, os modelos de sombreamento de Tecido (Cloth) e Cabelo (Hair) usam entradas de material diferentes para dar realismo às superfícies em comparação ao modelo de sombreamento de Iluminação Padrão (Default Lit). Alguns modelos de sombreamento adicionam mais complexidade e custos de desempenho aos materiais.
Com essas propriedades de material definidas, você pode criar um material usando as entradas disponíveis no nó principal do material no gráfico de material. A lista de entradas é diretamente atribuída ao tipo de domínio, modo de mesclagem e modelo de sombreamento definidos para o material que você está desenvolvendo. Para a maioria dos materiais criados na Unreal Engine, você usará o seguinte:
O exemplo abaixo mostra as diferentes entradas no nó de material principal ao alterar apenas o Modo de Mesclagem para usar saídas diferentes.
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Domínio material: Superfície Modo de mesclagem: Opaco Modelo de sombreamento: Iluminação Padrão | Domínio material: Superfície Modo de mesclagem: Translúcido Modelo de sombreamento: Iluminação Padrão | Domínio material: Superfície Modo de mesclagem: Mascarado Modelo de sombreamento: Iluminação Padrão |
Veja a seguir alguns nomes de entrada comuns usados com os materiais do Hypershade do Maya e suas equivalências na Unreal Engine. Isso também inclui o tipo típico de entrada de origem para cada uma dessas entradas na Unreal Engine ao definir a lógica no gráfico de material.
| Entradas de material do Hypershade do Maya | Entradas de material da Unreal Engine | Tipo de origem típico | Descrição da entrada de material |
|---|---|---|---|
Color | Cor de base | Textura ou Cor | A principal cor difusa de uma superfície. |
Reflectivity | Metálico | Escalar ou Textura | Define se a aparência da superfície é metálica (1) ou não metálica (0). |
Rugosidade | Rugosidade | Escalar ou Textura | Controla a suavidade da superfície, de suave (0) a rugosa (1). |
Reflectivity | Especular | Escalar ou Textura | Controla a intensidade reflexiva de uma superfície não metálica de não reflexiva (0) para reflexiva (1). |
Bump / Normal | Normal | Textura do mapa de normais | Aplica detalhes de superfície usando mapas de textura. |
Emission / Emission Color / Incandescence | Cor emissiva | Cor ou Textura | Controla a intensidade da autoiluminação de uma superfície. |
Transparency / Translucence | Opacidade | Escalar ou Textura | Controla o nível de translucidez de uma superfície, de totalmente transparente (0) a opaca (1). |
Ambient Color | Oclusão de ambiente | Textura | Controla a intensidade das sombras indiretas. |
Consulte mais informações e exemplos de uso dessas propriedades de materiais e suas entradas em materiais, nos seguintes tópicos:
Gráfico de Material
O Gráfico de Material é o editor baseado em nós onde você conecta texturas, expressões, operações matemáticas e valores para definir a aparência de uma superfície. Os materiais podem ser simples ou complexos, conforme necessário para definir uma superfície.
Os tipos de nós mais comuns que você usará são:
Amostra de Textura
Esse nó usa ativos de textura, como mapas de cores e mapas de normais.
Constantes
Estes são números de valor único úteis para controlar propriedades escalares, como valores de entrada em um nó de interpolação linear ou conexão direta às entradas do nó de material principal para Metálico, Rugosidade ou Opacidade.
Nós matemáticos
São operações matemáticas para adicionar, multiplicar, subtrair, dividir, bem como usar interpolação linear (Lerp), potência, fixação, etc.
Nós utilitários
Estes são nós para ajudar a criar a lógica com outros nós no gráfico. O que inclui expressões para Fresnel, vetor de câmera, posição no mundo, coordenadas de textura, etc.
Para mais informações sobre como usar a lógica no gráfico de material e a funcionalidade geral, confira os seguintes tópicos:
Notas adicionais para materiais e texturas
A seguir, apresentamos uma visão geral de assuntos relacionados ao desenvolvimento de materiais na Unreal Engine. Para informações mais detalhadas desses conceitos e aplicações, confira as páginas de documentação vinculadas.
Materiais e instâncias de material
O sistema de materiais da Unreal Engine foi criado pensando na personalização e na parametrização para renderização e iluminação em tempo real. Uma forma de otimizar o trabalho com materiais é usar a instância de material como meio de personalização de parâmetros sem afetar o material original do qual ele é derivado.
Portanto, se um material é o ativo primário que define como a superfície de um objeto se parece e interage com a iluminação, uma instância de material usa atributos e parâmetros do material pai ou material de base para substituir esses valores para criar variedade e personalização. Isso também pode ser mais econômico do que usar materiais individuais para todos os objetos.
 |  |
Editor de Material | Editor de Instância de Material |
Você pode detalhar as características de materiais e instâncias de materiais das seguintes formas:
| Características do material | Características da instância de material |
|---|---|
Criado usando um editor baseado em nós. | Usa um editor orientado por parâmetros expostos que podem ser substituídos no material de base. |
Contém todas as entradas de funcionalidade possíveis de um material, como cor, aparência metálica, rugosidade, opacidade, etc. | Fornece acesso apenas aos parâmetros expostos do material de base que podem ser substituídos. |
Alterações no material exigem que ele seja recompilado antes que as alterações possam ser pré-visualizadas. | Fornece feedback em tempo real para alteração de parâmetros, dispensando a recompilação do material. |
O gráfico de material pode ter qualquer nível de complexidade para atender aos requisitos visuais. | O acesso apenas a parâmetros expostos melhora o desempenho e a eficiência do fluxo de trabalho. |
Alterar esse material afeta todos os objetos que o usam. | Alterar essa instância de material afeta apenas os objetos que o usam, tornando-os ideais para criar várias superfícies de aparência semelhante que partem do mesmo pai base com funcionalidades semelhantes. |
O melhor momento para pensar em usar uma instância de material em conjunto com um material é quando você só precisa personalizar detalhes e ajustar parâmetros, como a cor dos materiais, suas texturas, dimensionamento e assim por diante. Você deve criar novos materiais de base quando precisar definir um novo comportamento visual e estilo (como opaco versus translúcido) que exige uma nova lógica a ser configurada no gráfico de material.
Os materiais geralmente exigem um tempo de configuração inicial maior e têm menos desempenho do que usar uma instância de material para materiais com propriedades e atributos semelhantes.
Consulte mais informações sobre como usar materiais com instâncias de material no projeto, nos seguintes tópicos:
Texturas
Como no Maya, as texturas são mapas de imagens que você aplica a atributos de entrada do material que está criando, como cor de base, normal e rugosidade, para definir os detalhes da superfície. Na Unreal Engine, há mais importância nos conceitos de renderização com base na física e no feedback em tempo real ao desenvolver materiais.
Ao importar texturas, você pode abri-las no editor de ativos de textura, onde poderá ver informações sobre elas, definir configurações e fazer alguns ajustes.
Você pode fazer o seguinte para otimizar e trabalhar com mais eficiência com texturas na Unreal Engine:
Criar e ajustar texturas usando ferramentas de terceiros antes de importá-las.
Usar técnicas de empacotamento de canais para combinar várias texturas em escala de cinza para entradas de material, como rugosidade, aparência metálica e oclusão de ambiente, em texturas RGB únicas. Isso pode otimizar o desempenho ao fazer referência a uma única textura em vez de várias texturas diferentes.
A engine usa a compressão de textura automaticamente, mas entender como aproveitar isso pode melhorar a fidelidade visual e o desempenho.
Tenha cuidado com o tamanho das texturas. Para desempenho em tempo real, é ideal usar dimensões de potência de dois (128, 512, 1024, etc.) para texturas. Texturas que não são de potência de dois não usam o sistema de transmissão de texturas da engine, o que pode gerar artefatos visuais à distância.
Consulte mais informações sobre o uso de texturas na Unreal Engine, nos seguintes tópicos:
Framework de material do Substrate
O Framework de material do Substrate da Unreal Engine é uma abordagem para a criação de materiais que substitui a suíte fixa de modelos de sombreamento e modos de mesclagem por um framework mais expressivo e modular. A criação de material é a mesma do sistema de materiais padrão. No entanto, você não está mais vinculado a ter materiais individuais que usam um único modelo de sombreamento e modo de mesclagem. Você pode mesclar perfeitamente esses elementos neste fluxo de trabalho para criar materiais únicos com maior complexidade.
Consulte mais informações sobre como usar o Substrate em projetos e fluxos de trabalho de criação de materiais em Substrate Material Overview (Visão geral de materiais do Substrate).
Renderização com materiais baseados em física
A Unreal Engine usa Renderização Baseada em Física (PBR) para sombreamento e renderização que simula com precisão o comportamento da luz interagindo com as superfícies. Isso fornece interações de luz fisicamente plausíveis para criar elementos visuais realistas e, o que é mais importante, previsíveis sob diferentes condições de iluminação, como luz solar direta em contraste com iluminação interna, ou até mesmo superfícies fotorrealistas em contraste com efeitos estilizados, desde visuais pintados à mão até aqueles que utilizam cel shading.
Os princípios-chave a serem considerados ao trabalhar com materiais PBR na Unreal Engine são:
Interações de iluminação realistas em que as superfícies respondem com precisão e previsibilidade a diferentes configurações de iluminação, seja natural (exterior) ou artificial (interior).
Consistência com os materiais para ter uma aparência correta em diferentes cenas e cenários de iluminação.
Um fluxo de trabalho simplificado em que os artistas definem os materiais por suas propriedades físicas em vez de valores arbitrários. Isso pode reduzir as suposições de sombreamento e ajustes de iluminação em um ambiente em tempo real com feedback instantâneo na cena.
Consulte mais informações em Materiais de base física.
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Iluminação e renderização para usuários do Maya na Unreal Engine
Uma visão geral dos recursos de iluminação e renderização da Unreal Engine para usuários do Maya.