MaterialX trong Needle Engine

MaterialX là một tiêu chuẩn mạnh mẽ để mô tả vật liệu và shader theo cách dựa trên đồ thị, không phụ thuộc vào công cụ kết xuất. Nó cho phép bạn xác định các vật liệu phức tạp, với nhiều lớp bề mặt và ánh sáng chân thực.

Nó được sử dụng rộng rãi trong phim ảnh, VFX và thương mại điện tử, và được hỗ trợ bởi nhiều công cụ sáng tạo chuyên nghiệp như Autodesk Maya và 3ds Max, Houdini, V-Ray, và Omniverse.

Các vật liệu được tạo bằng Shader Graph của Unity có thể được xuất sang tệp MaterialX một cách tự động thông qua Needle MaterialX Exporter, đây là một phần của gói tích hợp Unity của chúng tôi.

Điều này cho phép bạn tạo các vật liệu phức tạp, có ánh sáng trong Unity, và chúng tự động được xuất cùng với cảnh của bạn. Tính năng xuất MaterialX mở rộng tính năng xuất shader Unlit hiện có của chúng tôi, vốn ít di động hơn do sử dụng shader WebGL2. Với MaterialX, bạn đã sẵn sàng cho WebGPU và các công nghệ kết xuất trong tương lai, và có thể đạt được vật liệu có độ trung thực cao trong các dự án web của mình.

Hỗ trợ MaterialX trong Needle Engine sử dụng thư viện JavaScript MaterialX chính thức, điều này có nghĩa là các vật liệu được biểu diễn với độ trung thực cao nhất có thể. Điều này cho phép bạn sử dụng bất kỳ tệp MaterialX nào.

Các trường hợp sử dụng

MaterialX là một lựa chọn tuyệt vời nếu bạn

• đang sử dụng vật liệu dựa trên đồ thị cho các dự án của bạn để kiểm soát nghệ thuật và linh hoạt.
• cần các tính năng bề mặt phong phú và phức tạp như kết cấu thủ tục, bản đồ chi tiết hoặc vật liệu phân lớp.
• có vật liệu MaterialX hiện có mà bạn muốn giữ xuyên suốt quy trình sản xuất của studio.
• muốn đảm bảo tính nhất quán và tương thích cho các kết xuất của bạn trên các công cụ kết xuất khác nhau.

Bật hỗ trợ MaterialX trong dự án của bạn

Để bật hỗ trợ MaterialX trong dự án Needle Engine của bạn, bạn cần thêm gói @needle-tools/materialx vào dự án của mình.

Xuất vật liệu với hỗ trợ MaterialX

1. Tạo vật liệu bằng Shader Graph của Unity.

   Ví dụ về một Shader Graph phức tạp trong Unity.

2. Chọn một đối tượng có vật liệu dựa trên Shader Graph trong cảnh của bạn, hoặc chọn tài sản shader trong Project View.

3. Trong thuộc tính Vật liệu, tìm phần "Needle Engine – Custom Shader Settings", và chọn "MaterialX" làm Loại Xuất Shader.

   Bật loại xuất MaterialX trong thuộc tính vật liệu Shader Graph.

4. Khi bạn xuất cảnh của mình, tất cả các vật liệu sử dụng shader với loại xuất "MaterialX" sẽ được nhúng cùng với nội dung 3D của bạn và được tải trong thời gian chạy.

Sử dụng tệp MaterialX được tạo bên ngoài

Gói Needle MaterialX chứa hỗ trợ thử nghiệm để tải trực tiếp các tệp MaterialX. Các kết cấu có thể được phân giải thông qua một hàm callback, và các vật liệu được trả về dưới dạng ShaderMaterial của three.js.

Bạn có thể tìm thấy các ví dụ về cách làm việc với gói Needle MaterialX trong bộ sưu tập MaterialX của chúng tôi trên StackBlitz.

import { TextureLoader } from 'three';
import { Experimental_API } from '@needle-tools/materialx';

// Tải một tệp MaterialX và các kết cấu được tham chiếu của nó từ một URL
function load(mtlx_url) {
    const parts = mtlx_url.split('/');
    parts.pop();
    const dir = parts.join('/');

    return fetch(mtlx_url)
    .then((res) => res.text())
    .then((mtlx) => {
        const loader = new TextureLoader();
        Experimental_API.createMaterialXMaterial(mtlx, '', {
            getTexture: async (url) => {
                return await loader.loadAsync(dir + url);
            },
        }).then((mat) => {
            console.log("Vật liệu MaterialX đã được tải:", mat);
        });
    });
}

Các Nút và Tính năng Được Hỗ trợ

Needle Engine hỗ trợ đầy đủ đặc tả MaterialX, bao gồm các nút OpenPBR, Standard Surface, UsdPreviewSurface và Unlit Surface, và bao gồm các nút NPR (kết xuất phi ảnh thực) như hiệu ứng fresnel. Các định nghĩa nodegraph lồng nhau và các nút tùy chỉnh cũng được hỗ trợ.

Các vật liệu MaterialX trong Needle Engine hỗ trợ các tính năng sau:

• Chiếu sáng dựa trên hình ảnh (IBL) tự động từ bản đồ môi trường của cảnh
• Reflection Probes ảnh hưởng đến các đối tượng sử dụng vật liệu MaterialX
• Nguồn sáng: Đèn định hướng, điểm và đèn rọi, với giới hạn hiện tại là 8 đèn mỗi cảnh
• Nén kết cấu và kết cấu tiến bộ. Các vật liệu MaterialX hỗ trợ đầy đủ các tính năng nén kết cấu và tải tiến bộ mạnh mẽ của Needle Engine, cho phép bạn sử dụng các kết cấu lớn. Chúng sẽ chỉ được tải khi cần, và chỉ ở độ phân giải cần thiết cho chế độ xem hiện tại.
• Thuộc tính vật liệu hoạt hình cho màu sắc, số thập phân (floats), vector. Tương tự như các vật liệu khác trong Needle Engine, bất kỳ thuộc tính vật liệu số nào cũng có thể được hoạt hình.
• Tất cả các mô hình bề mặt MaterialX, bao gồm OpenPBR, Standard Surface, UsdPreviewSurface, và Unlit Surface.

Needle MaterialX Exporter tận dụng cấu trúc dựa trên đồ thị của Shader Graph của Unity để xuất, và chuyển đổi các nút Shader Graph thành nodedefs và nodegraphs của MaterialX. Nó có hỗ trợ cho các tính năng sau:

• Thuộc tính vật liệu như màu sắc, số thập phân (floats), vector, kết cấu
• Các phép toán trên số, vector và ma trận
• Nút hòa trộn như Mix, Add, Multiply và Blend với nhiều chế độ hòa trộn khác nhau
• Kết cấu và không gian màu
• Đồ thị con với một hoặc nhiều cấp độ lồng nhau
• Màu đỉnh được hỗ trợ
• Nhiều kênh UV được hỗ trợ (tối đa 4)
• Shader Keywords được hỗ trợ và sẽ được xuất dưới dạng các nút chuyển đổi trong MaterialX.

Phiên bản MaterialX được hỗ trợ

Needle Engine hiện hỗ trợ MaterialX phiên bản 1.39.4. Các tài liệu MaterialX với các phiên bản cũ hơn cũng được hỗ trợ và sẽ tự động được nâng cấp lên phiên bản mới nhất.

Các hạn chế của MaterialX Exporter

Không phải tất cả các tính năng mà Shader Graph hỗ trợ đều được MaterialX hỗ trợ. Nếu bạn cố gắng xuất một nút không được hỗ trợ, công cụ xuất sẽ ghi lại lỗi và dừng quá trình xuất. Sau đó, bạn có thể khắc phục sự cố bằng cách thay thế nút không được hỗ trợ bằng một nút được hỗ trợ, nếu có thể.

• Vertex displacement chưa được hỗ trợ: MaterialX hỗ trợ ánh xạ displacement, nhưng Needle Engine hiện không hỗ trợ. Điều này có nghĩa là bất kỳ nút displacement nào trong tệp MaterialX của bạn sẽ bị bỏ qua.
• Bóng đổ thời gian thực: Các nguồn sáng trong cảnh của bạn sẽ ảnh hưởng đến vật liệu MaterialX, nhưng bóng đổ thời gian thực hiện chưa được hỗ trợ.
• Bản đồ ánh sáng được nướng (Baked Lightmaps): Bản đồ ánh sáng được nướng hiện không được hỗ trợ trong vật liệu MaterialX.
• Tangent space hiện chưa được hỗ trợ, điều này có nghĩa là các nút Shader Graph chỉ định "Tangent" làm không gian sẽ trông khác.
• Code Nodes hiện chưa được hỗ trợ.

Trang được dịch tự động bằng AI