参数化三维材料在色彩和材料设计中的作用 |尼古拉斯·保尔哈克

物质源材质库是物质纹理工具集的关键元素之一。在撰写本文时，它包含近 6，000 种可应用于 3D 项目的资产;每个资产都设计为易于修改，以满足项目的特定需求或风格。这是一个巨大的资源，从各方面来看，它都节省了大量时间。了解有关程序配色的更多信息：来自物质来源的颜色、材料和饰面灵感。

在许多情况下，这些资产是作为针对特定专业活动部门的集合发布的。例如，物质来源汽车收藏包含大约 700 种特定的内部或外部资产，以协助车辆设计或插图工作;同样，最近的参数化城市选择、建筑立面和城市环境集合旨在主要用于建筑可视化专家;仅这三个集合总共就提供了大约 300 种资产，以促进建筑可视化专业人员的工作流程。其他系列包括时尚和服装等领域，或适合3D打印的材料。资产范围继续增长。

真实性在物质来源团队开展的工作中至关重要。例如，在创建汽车版本时，至关重要的第一步是研究——他们必须听取汽车专业人士的意见，并了解所涉及的实际工作流程，以确定哪些资产是有价值的。直接决定此类材料发布内容的不是物质来源团队，而是行业专业人士陈述其工作要求。物质来源团队的工作包括响应该需求。

然而，虽然知道哪些3D材料对任何特定职业有用很重要，但知道如何使用这些材料也同样重要。它们可能适合现有工作流程的哪些方面？它们可能被用来改进当前的流程吗？3D 可视化是一项不断发展的技术;这项技术将如何为现有工作流程带来进步？

物质来源团队最近开始将注意力转向产品设计，特别是颜色，材料，表面处理（CMF）的工作，也称为颜色和材料设计。3D工具的使用目前在这一领域非常有限，但团队开始看到，使用参数化3D材料可能会为更高效的工作流程提供机会，并促进创建引人注目的视觉效果，以促进围绕产品的交流。与往常一样，确定此类机会的第一步涉及研究。

需求

现在，数字工具在工业设计过程中司空见惯。一段时间以来，我们生活中的大多数产品都是在专用软件上设计的。如今，只有少数产品依赖于模拟设计工艺。

然而，纹理和数字可视化一直是并且直到今天仍然是该过程最薄弱的环节。事实上，即使在今天，以逼真的方式可视化设计概念对于工业设计师来说也是一项具有挑战性和耗时的任务，更不用说对于那些刚刚发现工厂墙外存在计算机世界的颜色和材料设计师了。

相反，消费行为正趋向于完全的数字体验。因此，对逼真的图像的需求从未如此之高。然而，设计在链条上层的材料和饰面往往无法级联到数字设计师和3D艺术家身上，他们经常不得不从头开始重新制作这种风格。

电子商务平台需要大量的视觉效果，有时甚至在特定产品进入制造阶段之前。因此，在流程的早期建立数字材料库变得与物理样本数据库一样重要。

如果设计师、工程师和艺术家可以从创作过程中的任何一点访问统一的数字参数化材料，这不仅将简化流程，而且将成为向工业4.x模式过渡的基石之一。与照片拍摄相比，节省的成本将是可观的。设计过程将更快，更顺畅，因为设计师的创作自由将更加广泛。

核心概念

Adobe Substance 3D&I 内容创建主管 Nicolas Paulhac 负责探索 3D 可视化在颜色和材料设计中的力量。Nicolas最初是一名工业设计师，后来专攻材料。在十多年的产品设计经验中，他学到了一个教训，现在证明是相关的。这一课很简单：我们是视觉动物。

或者，换句话说：如果我们能清楚地想象一个想法，我们更倾向于接受它。产品的清晰可视化具有具体的好处。在任何设计项目中，部门之间的沟通与合作都是至关重要的。值得注意的是，在设计师的创造性实验自由与工程师对实际可行性的担忧之间取得平衡是一个关键且持续的问题。因此，在流程的关键阶段，缺乏简单而强大的工具来表达概念可能会成为整个项目向前推进的真正障碍。设计概念越逼真，项目的合作伙伴就越容易挪用产品。在内部也是如此，不仅在工程等技术领域，甚至在营销和销售等部门也是如此。

然而，这种对清晰、有吸引力的视觉效果的需求在外部更为适用：客户需要能够准确地看到任何产品或潜在产品，以便确信其价值。Nicolas还应用了从他的设计经验中获得的第二个教训——这也非常简单：真相在于细节。

因此，这就是照片写实主义的关键所在。在说服观众选择材料时，最微小的细节很重要。看起来不像皮革的皮革不会唤起客户对产品质量和工艺的期望情绪。对象的每个元素（例如徽标、图标或印刷品）都需要精细的细节，以使该对象易于理解和可读。此外，产品上显示的信息越清晰，最终使用该对象就越愉快。

这就是为什么这些细节（例如图标的位置）;无论是印刷、嵌入式还是压花，在工业设计师的世界里都非常重要。它们具有与基本设计点相同的重量，例如，选择握把图案是否会鼓励用户抓住它。

显然，制作逼真的产品可视化所涉及的风险非常重要。但是，更重要的是，Nicolas Paulhac和Substance 团队坚信，由于参数化材料提供的优势，3D可视化是一种有效的创意工具，使设计师能够进行实验并做出更有根据的决策。

重新创建和增强产品设计工作流程

如上所述，确定一个部门内的需求以及如何满足这些需求的第一步归结为真正了解该部门的具体细节。在这种情况下，尼古拉斯和他的团队发现有必要自己探索产品设计过程的现实;只有这样，他们才能准确地衡量3D可视化可能带来的好处。

Nicolas认为，整个新的数字产品设计过程有三个基本角色：工业设计师，CMF设计师和3D艺术家。因此，尼古拉斯本人担任了这个项目的工业设计师。Adobe的3D&I部门Substance 的色彩和材料设计师Anais Lamelliere担任CMF设计师，Ronan Mahon作为数字艺术家加入团队。Ronan之前曾与该团队合作准备视频，突出3D可视化在建筑设计和程序时尚领域的潜力;现在，他再次加入团队，创作视觉效果，以说明3D在色彩和材料设计方面的优势。

该团队的目标是使用参数化材料、物质喷涂剂纹理和实时解决方案为产品 CMF 设计实践创建鼓舞人心的插图。他们将从头开始设计一个虚构的产品范围，使用参数化的物质材料作为动态工具来实验、设计和比较虚拟物质和配色。他们将创建一个鼓舞人心的图像和电影选择，用作工具，以潜在地吸引更广泛的部门支持这个虚构的范围，并展示客户的兴趣如何自然地被这种详细和有效的视觉传达工具所吸引。

3D 参数化设计的优势

采用常规设计方法，分别设计材料的表面光洁度和颜色;相反，当以3D设计时，材料调色板成为上述元素的无限可能性和组合的矩阵。

在产品级别或产品系列级别设计配色很简单，因为每个经过验证的变体都作为预设保存在单个数字材料中。设计可在设计和工程部门之间以相同效率共享的视觉 BOM（物料清单）甚至更容易，或者如此处所示，与 3D 艺术家一起为零售平台创建通信视觉效果。没有什么是浪费的，也没有必要以多种格式多次重新创建某些东西;信息从设计师到客户不受阻碍地传输。

使用CAD工具，Nicolas Paulhac设计了一系列产品。为了更好地说明各种不同的材料和用例，他特别选择了在规模、形状和功能方面彼此明显不同的产品。

然而，物体的形式和形状必须保持中立，并尽可能少地呈现极化，以避免减损材料的呈现和纹理过程。

值得注意的是，使用 CAD 工具创建产品是一个非常精确的过程;如果最终产品要证明使用愉快，就必须对每个微小的细节做出决定。因此，必须考虑并精确定义边缘半径等微小考虑因素。这种细节水平后来证明了Ronan在可视化阶段面临的新挑战——对于产品的特写镜头，需要近乎完美的形状。

Anais从Substance Source中选择材料“基材”，并在Substance Alchemist中设计了颜色和饰面调色板。

有时特别选择由小孔图案组成的设计，因为这些是特例。设计产品上的孔图案可能是一项复杂的工作。所需的时间、必要的技术和总体成本通常会限制为了建立正确的外观而可以执行的试错迭代量。在这种情况下，参数化材料是一种解决方案，可以以零成本提供无限的灵活性来测试设计选项。

Nicolas 和 Anais 使用嵌入到 Substance 材质中的图案调整参数，非常快速地设计了几十种变体，并且能够在与团队美术师 Ronan 合作之前选择最终设计。这使他能够专注于项目的其他方面。

这个过程使团队能够在 3D 模式下设计产品，最终确定其材料规格，对模型进行纹理处理，并在很短的时间内制作视频，甚至考虑到所有设计迭代循环。

过去，需要对产品线进行无休止的实时打印输出，以验证和验证徽标和细节在单个对象上的位置。现在，使用“实质”工具集，可以测试出更简单的工作流程。

像这样，品牌和设计语言指南可以在旅途中定义，并且具有完全的灵活性。在 Substance Painter 中对产品进行纹理处理使团队能够极快地定位、缩放和设计产品上图标和徽标的饰面。此外，这提供了实时测试、修改和替换所有这些细节的创作自由。

该团队能够根据数十种选项做出设计选择，不仅仅是单个简单的产品，而是整个阵容。

这是一项实验，旨在确定3D参数化材料如何在设计阶段和创建引人注目的视觉效果以更有效地围绕产品进行沟通时对颜色和材料饰面设计师的工作流程产生积极影响。结果：团队在这两个领域都发现了明显的机会。未来，3D工具完全有可能越来越多地进入CMF领域。

Nicolas Paulhac和Anais Lamelliere以及Guillaume Meyer最近进行了一次直播，讨论了使用程序材料在颜色和材料设计过程中获得创作自由。这个项目是该演讲中涵盖的内容之一。

图片来源：罗南·马洪的作品。

Nicolas Paulhac 是 Adobe 数字材料物质来源在线图书馆的内容创建主管。他还是一名工业设计师，在诺基亚、微软、宏碁和海格集团等全球品牌拥有超过十年的材料和制造工艺工作经验。