Substance 3D Painter｜贴图制作与导出

适用版本：Substance 3D Painter v10.0.1（Windows 中文版）。文中的引擎预设只是常见起点，最终以公司项目的材质模板和导出预设为准，由坂琴写完粗稿然后交给ChatGPT优化。粗搞位于👉学习建模所记录的一些笔记 | 坂琴的小窝🍜

在游戏 PBR 管线中的职责

Painter 负责依据最终低模、UV 和 Mesh Maps 制作可在目标引擎复现的 PBR 纹理。合格交付不等于 Painter 视口里“好看”，而是材质数值有物理逻辑、分层可修改、通道含义清楚、导出后在引擎中表现一致。

从新建项目到引擎回测：详细流程

A. 接收资产并预检

  1. 只使用已经确认的最终三角化低模；检查对象名、材质名、纹理集数量、UV、法线和贴图预算。
  2. 明确目标引擎、法线方向、切线计算方式、通道打包、颜色空间、透明模式和文件命名。
  3. 如果 Mesh Maps 来自 Toolbag，确认分辨率、命名、纹理集和低模版本一致；如果决定在 Painter 内烘焙，就指定 Painter 为主烘焙器，避免两套结果混用后难以追踪。
  4. 备份原网格。拓扑、UV 或材质槽一旦改变，需要评估是否重烘以及已有蒙版能否继续使用。

B. 新建项目

  1. 打开 文件 → 新建，选择最终低模 FBX。
  2. 选择与目标引擎匹配的模板和法线格式。常见起点：Unreal 使用 DirectX（Y-）；Unity 常见 OpenGL（Y+），但仍要以具体渲染管线和项目设置为准。
  3. 检查 按片段计算切线 / Compute Tangent Space Per Fragment。Adobe 的常见建议是 Unreal 流程启用；Unity 常规流程通常关闭，HDRP 需按项目设置核对。
  4. 先用工作分辨率，例如 1K/2K；最终导出时再按预算提高，避免制作阶段无意义占用显存。
  5. 新建后检查每个 纹理集 / Texture Set。一个材质定义通常生成一个纹理集，数量不对要回 DCC 修材质分配。

C. 烘焙或导入 Mesh Maps

  1. 进入 烘焙模式 / Baking Mode，或在当前版本对应的纹理集设置中打开烘焙。
  2. 指定高模，并按 _low/_high 设置 按网格名称匹配 / Match by Mesh Name；先确认每组是否正确。
  3. 首轮低质量烘 Normal、AO、Curvature、Position、Thickness、World Space Normal、ID 等需要的图。
  4. 放大检查缝线、波浪、穿帮、薄片背面和部件串投；几何/法线问题回源文件修，不要急着用画笔盖住。
  5. 通过后再提高分辨率、抗锯齿和射线质量。原笔记的 64x、Dilation 8 和更高 Secondary Rays 只作课程参考。
  6. 如果使用 Toolbag 结果，将贴图导入项目资源，并在相应纹理集的 Mesh Maps 槽中逐一指派；不能只导入文件却不绑定。

D. 非破坏式 PBR 分层

  1. 建立文件夹：材质基础、大尺度变化、结构磨损、污渍/沉积、微细节和手工修正。
  2. 每种材质先确定 Base Color、Metallic、Roughness 和 Normal/Height 的基础状态，再加变化。
  3. 优先用 填充图层 / Fill Layer + 蒙版 / Mask + 生成器 / Generator；手绘层用于有明确设计意图的独特痕迹。
  4. 使用锚点/引用类功能时给图层明确命名，避免后续重排导致依赖失效。
  5. 定期按 C/Shift+C 单独检查各通道，按 B/Shift+B 检查 Mesh Maps，按 M 回到完整材质。

PBR 自检原则：

  • Base Color 不应烘入灯光、高光或大面积 AO；
  • 金属度通常按金属/非金属二元逻辑处理，过渡只用于边界混合、污垢或复合材质；
  • 粗糙度承担大量材质辨识信息，要有大、中、小尺度变化，但变化必须有成因；
  • Height/Normal 只表达表面方向与起伏，不能代替应该改变轮廓的几何；
  • 不要用后期和戏剧化 HDR 掩盖材质数值问题。

E. 导出与引擎回测

  1. 进入 文件 → 导出贴图，选择项目批准的输出模板。
  2. 核对每个纹理集的分辨率、格式、位深、Padding 和法线格式。
  3. Base Color/Emissive 通常作为 sRGB；Roughness、Metallic、AO、Normal、Height 和通道打包图通常作为线性数据。
  4. 核对通道打包顺序。比如本文沿用原项目示例 R=Roughness、G=Metallic、B=AO，但其他项目可能使用 ORM（R=AO、G=Roughness、B=Metallic）。
  5. 在目标引擎使用正式材质模板导入，检查压缩类型、sRGB 开关、Normal 类型、Alpha、双面和透明设置。
  6. 在中性光、强掠射光、暗部和至少一个真实关卡环境中回测；发现差异要定位颜色空间、法线方向、压缩或材质节点，而不是盲目回 Painter 调颜色。

1. 导入前：在 3ds Max 中准备资产

模型与命名

项目命名示例：p_yundou_lod0。

段落 示例含义 备注
p prop，道具 原项目还用 b 表示 building/建筑。具体字母以项目规范为准。
yundou 熨斗的拼音/资产名 应使用团队统一的资产 ID，而不一定总用拼音。
lod0 最高细节层级 通常 lod1、lod2、lod3 数字越大，面数越少。

LOD 的核心逻辑：根据物体与相机的距离或屏幕占比切换几何细节。lod0 通常最完整，但贴图是否随 LOD 降级、是否共用材质，要看引擎和项目方案。

不要把“轴归零”和“仅影响轴”混在一起

之前写的是“仅影响轴需要 XYZ 归零”，这句话容易误导：

  • “仅影响轴 / Affect Pivot Only”只是在编辑枢轴，不等于清理模型变换。
  • 导出前通常要检查位置、旋转、缩放，以及项目要求的 Pivot 位置。
  • 若需要重置变换，应按项目流程使用 编辑 → 变换 → 重置变换 / Reset Transform（工作中也常称 Reset XForm），并在副本上验证蒙皮、修改器和法线是否受影响。

材质与纹理集 / Texture Set

Painter 会根据导入网格上的材质定义创建“纹理集 / Texture Set”。因此更重要的是：

  • 材质命名清楚且稳定；
  • 不同纹理集 / Texture Set 的材质分配正确；
  • 不需要拆分的模型可以在一个 FBX 中；
  • UV 是否允许重叠要按材质与 UDIM/纹理集方案决定。

✅ 修正：在 3ds Max 中“重置材质编辑器槽”不是 Painter 的通用导入要求。可能会在项目中会这样使用，而且有破坏现有材质对应关系的风险。若确实要做，先另存工程副本。

FBX 导出

  • 导出需要贴图的整体模型。
  • 保留正确的平滑组。
  • 根据管线决定是否导出“切线和副法线 / Tangents and Binormals”。
  • 确认三角化策略：烘焙和最终引擎应尽量使用一致的三角形方向。
  • 不要把不需要的相机、灯光或隐藏辅助物一起带入。

2. 创建 Painter 项目

  1. 选择“文件 → 新建”，新建项目并选择低模 FBX。
  2. 选择模板、分辨率和法线格式。
  3. 检查生成的“纹理集 / Texture Sets”是否与材质分配一致。
  4. 如果已在 Toolbag 烘焙“网格贴图 / Mesh Maps”，可按命名规则导入，并分配到“纹理集设置 / Texture Set Settings”。
  5. 如果准备在 Painter 内烘焙，则进入“烘焙模式 / Baking”或“纹理集设置 → 烘焙网格贴图”，不需要先从 Toolbag 导入同类结果。

DirectX 与 OpenGL

格式 常见记法 绿色通道
OpenGL Y+ 正方向
DirectX / Direct3D Y- 与 OpenGL 相反

选择规则：以最终渲染器或游戏引擎为准。 如果方向错了，通常可以通过反转绿色通道修正，但更推荐在项目创建和导出模板阶段就统一。

之前笔记写的是“有要求就反转 Y”过于笼统。不是有要求就反转，而是输入、项目和输出的法线方向不一致时才处理。

3. 烘焙网格贴图 / Mesh Maps

之前笔记记录的课程配置：

  • 膨胀宽度 / Dilation Width：8；
  • 消除锯齿 / Antialiasing → 超采样 / Supersampling：64x；
  • 烘焙 AO 时提高次生射线 / Secondary Rays；
  • 忽略背面 / Ignore Backface 设为总是 / Always。

整理后的用法：

  1. 先用较低分辨率和较低抗锯齿测试。
  2. 重点检查法线、AO、曲率、位置和 ID 图。
  3. 确认“包围框 / Cage”和匹配方式没有穿帮后，再提高质量。
  4. 64x 超采样成本很高，不是每个资产都必须；以锯齿是否可见和机器耗时为准。
  5. “忽略背面 / Ignore Backface”与射线设置会影响薄片、封闭结构和近距离零件，不能无条件设成最大或“总是 / Always”。

4. 显示设置与材质检查

  • 制作阶段先在中性环境检查材质；
  • 完成后再开启阴影与后期效果；
  • 色调映射、颜色校正和曝光会改变观感，不要用它们掩盖 Base Color 或 Roughness 的问题；
  • 最终至少换两到三个不同 HDR 检查材质稳定性。

5. 材质制作的分层思路

原笔记列出的层次很实用，可以整理成从“大到小”的顺序：

A. 基础材质

  • 基础层；
  • 大体颜色；
  • 基本金属度；
  • 基础粗糙度。

B. 大尺度变化

  • 亮部与暗部；
  • 上下方向的颜色/积尘差异；
  • 大块粗糙度变化；
  • 材质区域之间的分界。

C. 使用痕迹

  • 边缘磨损；
  • 锈迹；
  • 暗部脏迹；
  • 灰尘；
  • 划痕或磨痕。

D. 微细节与收尾

  • 高度层；
  • 小范围颜色变化；
  • 金属度细节；
  • 粗糙度的光滑、中间值与粗糙区域；
  • 适量 Sharpen。

真实感通常不是“多加一层污渍”，而是让颜色、粗糙度、高度和磨损有一致的成因。每一层都问自己：它为什么出现在这里？

6. 常用快捷键

视图与显示

快捷键 功能
F1 同时显示 3D 与 2D 视图
F2 只显示 3D 视图
F3 只显示 2D 视图
F4 交换 2D/3D 视图位置
Tab 隐藏/显示 UI，扩大视口
Shift + 鼠标右键 旋转环境光
M 显示完整材质
C / Shift + C 下一个/上一个纹理集通道 / Texture Set Channel
B / Shift + B 下一个/上一个网格贴图 / Mesh Map

之前笔记写“C 切换显示材质、B 切换模型贴图”。整理后更准确：C 在各材质通道间切换，B 在 Mesh Maps 间切换，M 回到完整材质显示。

画笔

操作 快捷方式
调整画笔大小 Ctrl + 鼠标右键，水平拖动
调整画笔硬度 Ctrl + 鼠标右键，垂直拖动
调整画笔流量 Ctrl + 鼠标左键，水平拖动
调整画笔旋转 Ctrl + 鼠标左键，垂直拖动
反转当前灰度值 X（在遮罩等灰度工作流中）

图层、蒙版与导出

快捷键 功能
Ctrl + G 将当前选中图层放入文件夹/组
Alt + 鼠标左键点击蒙版 在视口中单独显示该蒙版
Ctrl + Shift + E 打开“文件 → 导出贴图”窗口

原笔记中的 “E 回到绘图”“Alt + 遮罩快速到蒙版面板”“Ctrl + Shift 在 UV 里整体比例放大”描述缺少操作对象或鼠标按键，暂时不写成默认快捷键。

7. 自定义输出模板 / Output Template

打开路径：文件 → 导出贴图 → 输出模板，再使用加号新建模板。Painter v10.0.1 中文版中的栏目名称以本机为准。

文件名变量

变量 含义
$project Painter 项目文件名
$mesh 导入的网格文件名
$textureSet 当前材质或纹理集 / Texture Set 名称

✅ 修正：原笔记的 $projecy 是拼写错误。变量最好通过 Painter 界面的变量按钮插入；不同版本可能显示为 $textureSet 或 $textureset，不要只靠手打。

输出图类型

类型 用途
Gray 一张灰度图，例如 AO、Metallic、Roughness、Height。
RGB 一张 RGB 颜色图，例如 Base Color 或 Normal。
R + G + B 三个独立灰度通道打包进一张 RGB 图。
RGB + A 一张 RGB 图加一个独立 Alpha 灰度通道。
R + G + B + A 四个独立灰度通道打包进 RGBA。

✅ Alpha 只是一个灰度数据槽，不天然等于透明度。把 Opacity 放进 A 是常见约定，但仍然是约定。

原项目的模板示例

Normal

  • 文件名：$textureSet_Normal；
  • 类型：RGB；
  • 内容：“转换贴图 / Converted Maps”中与目标引擎一致的“OpenGL 法线 / Normal OpenGL”或“DirectX 法线 / Normal DirectX”。

Base Color + Opacity

  • 文件名：$textureSet_BaseColor；
  • 类型：RGB + A；
  • RGB：Base Color；
  • A：Opacity 灰度通道；
  • 如果资产没有透明度，可以不输出 Alpha，避免无意义增加文件体积或引擎设置复杂度。

Mix 通道图

  • 文件名：$textureSet_Mix；
  • 类型：R + G + B；
  • R：Roughness；
  • G：Metallic；
  • B：混合 AO / Mixed AO。

格式选择

  • TGA：兼容传统游戏管线，常用 8 bit 和 Alpha。
  • PNG：无损、文件较小，适合许多普通贴图。
  • TIFF/EXR：适合更高位深或特殊管线。

最终格式、位深、颜色空间和 Alpha 都应按目标引擎决定。

8. 导出前检查

  • [ ] 输出目录正确。
  • [ ] 选中了正确的输出模板 / Output Template。
  • [ ] 纹理集 / Texture Sets 没有漏选。
  • [ ] 文件名变量展开后不会重名。
  • [ ] 法线 / Normal 是目标需要的 DirectX 或 OpenGL。
  • [ ] Base Color 使用正确颜色空间；Roughness/Metallic/AO 按线性数据处理。
  • [ ] Mix 图的 R/G/B 通道与引擎材质节点一致。
  • [ ] 透明材质才输出和启用 Opacity/Alpha。
  • [ ] 分辨率、格式、位深和 Padding 符合项目规范。

公司交付阶段门

  • [ ] 使用最终三角化低模，纹理集数量与材质槽一致。
  • [ ] 所需 Mesh Maps 全部存在、绑定正确且没有明显串投/接缝。
  • [ ] 图层和文件夹有可读命名；关键效果可调、可追踪，不依赖无法解释的手工涂改。
  • [ ] Base Color 无烘焙光影，Metallic/Roughness 符合材质逻辑。
  • [ ] 贴图分辨率、通道、位深、Alpha 和文件名符合资产清单。
  • [ ] sRGB/线性数据设置与引擎材质节点一致。
  • [ ] 法线格式和切线空间已在目标引擎验证。
  • [ ] 通道打包有文字记录，不能只靠记忆颜色。
  • [ ] Painter 工程、导出预设和最终纹理都能由下一位同事复现。

复习

  • 一个材质定义通常对应一个纹理集 / Texture Set。
  • 法线方向看目标引擎，不靠猜。
  • C 看通道，B 看 Mesh Map，M 看完整材质。
  • 通道打包只是数据装箱，顺序必须与引擎解包一致。
  • $project 拼写别再写错；变量尽量从 UI 插入。
  • 最后换多个 HDR 检查，别让单一灯光骗过眼睛。

课程时间点（保留原记录）

  • P10 约 32 分钟：OpenGL/DirectX 与导入烘焙图。
  • P10 约 116 分钟：新建、导入模型、导入贴图、纹理集与烘焙流程。
  • P10 约 136 分钟：正式讲制作思路。

参考核对