Unreal Engine: Material-Leitfaden für Architekturoberflächen

Was lernen Sie in diesem Leitfaden?

Dieser Leitfaden zeigt, wie Sie Oberflächen für die Architekturvisualisierung in Unreal Engine anhand grundlegender Materialeingaben betrachten können. Sie erfahren, wie Sie Base Color für die Grundfarbe, Metallic für den Metallcharakter einer Oberfläche, Roughness für die Verteilung von Reflexionen und Opacity für Transparenz einsetzen. Außerdem sehen wir uns einige Shading-Model-Optionen für spezielle Materialerscheinungen an und erklären, warum Materialeingaben deaktiviert sein können.

Wichtiger Hinweis zum Umfang: Epics Dokument „Material Inputs“ beschreibt das allgemeine Materialsystem von Unreal Engine. Nicht jede darin aufgeführte Eingabe oder jedes Shading Model sollte als Substrate-spezifisch verstanden werden. Epics Substrate-Leitfaden beschreibt diesen Ansatz als separates Material-Framework und weist darauf hin, dass er sich im Beta-Stadium befindet. Die grundlegenden Schritte weiter unten basieren auf dem Leitfaden zu den allgemeinen Materialeingaben.

Voraussetzungen und Umfang

• Software: Die Quellen behandeln das Materialsystem von Unreal Engine 5 und Substrate. Eine bestimmte 5.x-Unterversion wird nicht genannt.

• Konto und Lizenz: Die Quelldokumente enthalten keine Angaben zu Kontoanforderungen, Lizenzgebühren oder Abonnements.

• Vorkenntnisse: Es ist hilfreich zu wissen, was sich mit den Begriffen Material Domain, Blend Mode und Shading Model steuern lässt. Sie können bestimmen, welche Materialeingaben verfügbar sind.

• Substrate-Hinweis: Epic kennzeichnet Substrate als Beta-Funktion und empfiehlt, bei veröffentlichten Projekten Vorsicht walten zu lassen.

Epic zufolge bietet Substrate anstelle einer Struktur, die an vordefinierte Shading Models gebunden ist, einen flexibleren und modularen Materialansatz. Es wäre jedoch falsch, die Einstellungen aus dem allgemeinen Dokument „Material Inputs“ automatisch als Teil des Substrate-Workflows zu betrachten. Wenn Sie den Umfang der beiden Dokumente getrennt halten, vermeiden Sie insbesondere vor der Projektübergabe falsche Erwartungen.

Schritt für Schritt: grundlegende Oberflächeneigenschaften einstellen

1. Verwendungszweck und Eigenschaften des Materials festlegen

Wenn eine Eingabe nicht angezeigt wird oder nicht verfügbar ist, prüfen Sie zunächst die Einstellungen für Blend Mode, Shading Model und Material Domain. Laut Epics Dokumentation steuern diese drei Eigenschaften, welche Eingaben aktiv sind. Wird beispielsweise für eine glasähnliche Oberfläche eine Opacity-Eingabe benötigt, kann der Blend Mode Translucent verwendet werden.

Legen Sie beim Erstellen des Materials zuerst fest, ob es sich um eine gewöhnliche oder eine transparente Oberfläche handeln soll. Ist die benötigte Eingabe deaktiviert, prüfen Sie die entsprechenden Materialeigenschaften, bevor Sie Texturen bearbeiten. So suchen Sie die Ursache dort, wo sie festgelegt wird.

2. Base Color als Grundfarbe der Oberfläche verwenden

Base Color bestimmt die allgemeine Farbe des Materials. Epic erklärt, dass diese Eingabe das diffuse, von der Oberfläche reflektierte Licht repräsentieren soll. Spekulare Reflexionen sind davon ausgenommen. Betrachten Sie daher bei einer Architekturvisualisierung die Grundfarbe von Wandfarbe, Stein oder Holz als Base Color; Glanz und Reflexionsverhalten sollten Sie nicht über dieselbe Einstellung steuern.

Wenn Sie Texturen mit Grundfarben aus der realen Welt verwenden, weist die Dokumentation darauf hin, dass Aufnahmen mit Polarisationsfilter spekulare Reflexionen auf nichtmetallischen Oberflächen verringern können. Ist nicht bekannt, unter welchen Bedingungen die vorhandenen Texturen aufgenommen wurden, sollte man ihre Farbinformationen nicht als eindeutige physikalische Messwerte betrachten.

3. Metallic passend zum Materialtyp einstellen

Metallic bestimmt, in welchem Maß sich eine Oberfläche wie Metall verhält. Der Wert liegt zwischen 0 und 1. Epics allgemeiner Materialleitfaden empfiehlt 1 für reine Metalloberflächen und 0 für reine nichtmetallische Oberflächen. Machen Sie daher Oberflächen wie Stein, Kunststoff oder Holz nicht allein deshalb metallisch, weil sie glänzender wirken sollen.

Bei gemischten Oberflächen wie rostigem, staubigem oder korrodiertem Metall können Zwischenwerte erforderlich sein. Verwenden Sie beim Erstellen einer Metallic-Maske Schwarz und Weiß, sofern Sie nicht ausdrücklich einen Übergang zwischen metallischen und nichtmetallischen Bereichen erzielen möchten. Grautöne können eine Mischung dieser beiden Eigenschaften bedeuten.

4. Reflexionsschärfe mit Roughness steuern

Roughness steuert, ob Reflexionen scharf oder diffus erscheinen. In Epics Beschreibung ist der Wert 0 mit einer spiegelähnlichen Oberfläche verknüpft, der Wert 1 dagegen mit einer matten Oberfläche und einer stärker gestreuten Reaktion. Mit dieser Einstellung lässt sich in Architekturszenen der visuelle Unterschied zwischen einer polierten und einer abgenutzten oder matten Oberfläche gestalten.

Die meisten Oberflächen sind nicht an jeder Stelle gleich rau. Für Kratzer auf Metall, Abnutzung auf einem Holzboden oder Fingerabdrücke auf Kunststoff lässt sich eine Roughness-Map verwenden. Legen Sie zuerst den allgemeinen Charakter der Oberfläche fest und ergänzen Sie lokale Unterschiede nur dann mit einer Map, wenn es tatsächlich nötig ist. So werden kleine Gebrauchsspuren nicht übertrieben und beeinträchtigen nicht die Wahrnehmung des Grundmaterials.

5. Transparente und ausgesparte Oberflächen unterschiedlich behandeln

Die Eingabe Opacity kann mit Blend Modes wie Translucent, Additive und Modulated verwendet werden. Bei einem Opacity-Wert von 0 ist das Material vollständig transparent, bei 1 vollständig undurchsichtig; Zwischenwerte ergeben teilweise Transparenz. Wenn Opacity für eine glasähnliche Oberfläche verfügbar sein soll, empfiehlt Epic in seinem Beispiel, den Blend Mode auf Translucent zu setzen.

Opacity Mask dient einem anderen Zweck. Statt teilweise transparente Bereiche zu erzeugen, macht sie Oberflächenbereiche vollständig sichtbar oder unsichtbar. Das kann bei einer Oberfläche mit Löchern, etwa einem Drahtgeflecht, nützlich sein. In Epics Beispiel sind bei einem Schwellenwert von 0,5 Pixel oberhalb dieses Werts opak und Pixel darunter transparent. Verwenden Sie daher nicht dieselbe Methode für Glas und perforierte Oberflächen.

6. Optionen für spezielle Oberflächen mit Blick auf ihren Anwendungsbereich prüfen

In der Dokumentation zu den allgemeinen Materialeingaben wird Clear Coat als Shading Model für eine dünne Beschichtung beschrieben. Als Beispiele nennt die allgemeine Erklärung lackierte Möbel oder Metall mit einer farbigen Folie. Die Eingabe Clear Coat steuert die Stärke der Schicht, Clear Coat Roughness ihre Rauheit. Epic weist darauf hin, dass auch sehr raue Beschichtungen unterstützt werden, ihre realen Entsprechungen aber möglicherweise nicht mit derselben Genauigkeit dargestellt werden.

Diese Erklärung bedeutet nicht, dass Clear Coat in Substrate auf dieselbe Weise verwendet werden kann. Der Substrate-Leitfaden beschreibt ein separates Framework, das den Ansatz mit festen Shading Models ablöst. Stellen Sie daher allgemeine Informationen zu Clear Coat nicht als Substrate-spezifische Funktion dar und überprüfen Sie die Projekteinstellungen sowie den verwendeten Materialansatz gesondert.

Für anisotrope Oberflächen beschreibt die allgemeine Materialdokumentation die Eingaben Anisotropy und Tangent. Gebürstetes Metall ist eines der Beispiele für gerichtete Reflexionen. Laut Dokumentation liegt der Wert von Anisotropy zwischen -1 und 1; bei 0 gibt es keinen anisotropen Effekt. Die Funktion erfordert unterstützte Gen5-Plattformen sowie die Skalierbarkeitseinstellungen High, Epic oder Cinematic. Daher sollte das Ergebnis auf dem vorgesehenen Zielsystem getestet werden.

Häufige Fehler

• Für jedes Material denselben Metallic-Wert verwenden: Unterscheiden Sie zwischen reinen Metallen und nichtmetallischen Oberflächen. Betrachten Sie Zwischenwerte nur bei gemischten Oberflächen.

• Base Color mit Reflexionen verwechseln: Behandeln Sie Grundfarbe und spekulare Reflexion als unterschiedliche Materialeigenschaften.

• Von Opacity Mask teilweise Transparenz erwarten: Die Maske macht Bereiche sichtbar oder unsichtbar. Teilweise Transparenz wie bei Glas wird über Opacity abgebildet.

• Die Ursache einer deaktivierten Eingabe übersehen: Prüfen Sie die Einstellungen für Blend Mode, Shading Model und Material Domain.

• Allgemeine Materialeigenschaften Substrate zuschreiben: Die Quellen behandeln den Umfang der beiden Dokumente getrennt. Übertragen Sie nicht jede Option von einem auf das andere.

Workflow für die Architekturvisualisierung und nächste Schritte

Diese grundlegenden Unterscheidungen helfen dabei, Oberflächen wie Stein, Metall, Glas und Holz nicht nur anhand ihrer Farbe, sondern auch anhand ihres Reflexions- und Transparenzverhaltens vorzubereiten. Für Architektur- und Innenarchitekturbüros ist es am praktischsten, zunächst den Oberflächentyp festzulegen und dann Base Color, Metallic und Roughness getrennt zu bestimmen. Bei transparenten oder perforierten Oberflächen sollten Sie die unterschiedlichen Funktionen von Opacity und Opacity Mask berücksichtigen.

Teams, die Substrate testen, sollten zwei Punkte beachten: Epics Beta-Hinweis und die Tatsache, dass die Optionen in der Dokumentation zu den allgemeinen Materialeingaben nicht automatisch zu Substrate gehören. Validieren Sie Materialien für Szenen, die ausgeliefert werden sollen, unter den Bedingungen des jeweiligen Projekts. Wenn Anisotropie erforderlich ist, prüfen Sie die in der Dokumentation genannten Plattform- und Skalierbarkeitsanforderungen. Ändern Sie im nächsten Schritt jeweils eine Oberflächeneigenschaft und beobachten Sie das Ergebnis. So können Sie die Auswirkungen unterschiedlicher Einstellungen voneinander unterscheiden.

Quellen und Lizenz

Dieses Tutorial wurde auf Grundlage der Dokumentationen „Substrate Materials“ und „Material Inputs“ von Epic Games ins Türkische übertragen und angepasst. Beide Quellen werden unter Lizenz=frei bereitgestellt. Die Materialeingaben wurden im Kontext des allgemeinen Materialsystems von Unreal Engine behandelt und nicht als Substrate-spezifisch dargestellt.