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Standard Material 3D and ORM Material 3D¶
Introduction¶
StandardMaterial3D and ORMMaterial3D (Occlusion, Roughness, Metallic)
are default 3D materials that aim to provide most of the features artists look
for in a material, without the need for writing shader code. However, they can
be converted to shader code if additional functionality is needed.
This tutorial explains the parameters present in both materials.
There are 4 ways to add these materials to an object. A material can be added in the Material property of the mesh. It can be added in the Material property of the node using the mesh (such as a MeshInstance3D node), the Material Override property of the node using the mesh, and the Material Overlay.
Si vous ajoutez un matériau au maillage lui-même, à chaque fois que ce maillage est utilisé, il aura ce matériau. Si vous ajoutez un matériau au nœud qui utilise le maillage, le matériau ne sera utilisé que par ce nœud, et remplacera également la propriété de matériau du maillage. Si un matériau est ajouté dans la propriété Material Override du nœud, il ne sera utilisé que par ce nœud. Il remplacera également la propriété de matériau ordinaire du nœud et la propriété de matériau du maillage.
La propriété Material Overlay va rendre un matériau par-dessus le matériau actuellement utilisé par le maillage. Par exemple, cela peut être utilisé pour appliquer un effet de bouclier transparent sur le maillage.
BaseMaterial 3D settings¶
StandardMaterial3D has many settings that determine the look of a material. All of these are under the BaseMaterial3D category
ORM materials are almost exactly the same with one difference. Instead of separate settings and textures for occlusion, roughness, and metallic, there is a single ORM texture. The different color channels of that texture are used for each parameter. Programs such as Substance Painter and Armor Paint will give you the option to export in this format, for these two programs it's with the export preset for unreal engine, which also uses ORM textures.
Transparency¶
By default, materials in Godot are opaque. This is fast to render, but it means the material can't be seen through even if you use a transparent texture in the Albedo > Texture property (or set Albedo > Color to a transparent color).
To be able to see through a material, the material needs to be made transparent. Godot offers several transparency modes:
Disabled: Material is opaque. This is the fastest to render, with all rendering features supported.
Alpha: Material is transparent. Semi-transparent areas are drawn with blending. This is slow to render, but it allows for partial transparency (also known as translucency). Materials using alpha blending also can't cast shadows, and are not visible in screen-space reflections.
Alpha is a good fit for particle effects and VFX.
Alpha Scissor: Material is transparent. Semi-transparent areas whose opacity is below Alpha Scissor Threshold are not drawn (above this opacity, these are drawn as opaque). This is faster to render than Alpha and doesn't exhibit transparency sorting issues. The downside is that this results in "all or nothing" transparency, with no intermediate values possible. Materials using alpha scissor can cast shadows.
Alpha Scissor is ideal for foliage and fences, since these have hard edges and require correct sorting to look good.
Alpha Hash: Material is transparent. Semi-transparent areas are drawn using dithering. This is also "all or nothing" transparency, but dithering helps represent partially opaque areas with limited precision depending on viewport resolution. Materials using alpha hash can cast shadows.
Alpha Hash is suited for realistic-looking hair, although stylized hair may work better with alpha scissor.
Depth Pre-Pass: This renders the object's fully opaque pixels via the opaque pipeline first, then renders the rest with alpha blending. This allows transparency sorting to be mostly correct (albeit not fully so, as partially transparent regions may still exhibit incorrect sorting). Materials using depth prepass can cast shadows.
Note
Godot will automatically force the material to be transparent with alpha blending if any of these conditions is met:
Setting the transparency mode to Alpha (as described here).
Setting a blend mode other than the default Mix
Enabling Refraction, Proximity Fade, or Distance Fade.
Comparison between alpha blending (left) and alpha scissor (right) transparency:
Avertissement
Alpha-blended transparency has several limitations:
Alpha-blended materials are significantly slower to render, especially if they overlap.
Alpha-blended materials may exhibit sorting issues when transparent surfaces overlap each other. This means that surfaces may render in the incorrect order, with surfaces in the back appearing to be in front of those which are actually closer to the camera.
Alpha-blended materials don't cast shadows, although they can receive shadows.
Alpha-blended materials don't appear in any reflections (other than reflection probes).
Screen-space reflections and sharp SDFGI reflections don't appear on alpha-blended materials. When SDFGI is enabled, rough reflections are used as a fallback regardless of material roughness.
Before using the Alpha transparency mode, always consider whether another transparency mode is more suited for your needs.
Alpha Antialiasing¶
Note
This property is only visible when the transparency mode is Alpha Scissor or Alpha Hash.
While alpha scissor and alpha hash materials are faster to render than alpha-blended materials, they exhibit hard edges between opaque and transparent regions. While it's possible to use post-processing-based antialiasing techniques such as FXAA and TAA, this is not always desired as these techniques tend to make the final result look blurrier or exhibit ghosting artifacts.
There are 3 alpha antialiasing modes available:
Disabled: No alpha antialiasing. Edges of transparent materials will appear aliased unless a post-processing-based antialiasing solution is used.
Alpha Edge Blend: Results in a smooth transition between opaque and transparent areas. Also known as "alpha to coverage".
Alpha Edge Clip: Results in a sharp, but still antialiased transition between opaque and transparent areas. Also known as "alpha to coverage + alpha to one".
When the alpha antialiasing mode is set to Alpha Edge Blend or Alpha Edge
Clip, a new Alpha Antialiasing Edge property becomes visible below in the
inspector. This property controls the threshold below which pixels should be
made transparent. While you've already defined an alpha scissor threshold (when
using Alpha Scissor only), this additional threshold is used to smoothly
transition between opaque and transparent pixels. Alpha Antialiasing Edge
must always be set to a value that is strictly below the alpha scissor
threshold. The default of 0.3 is a sensible value with an alpha scissor of
threshold of 0.5, but remember to adjust this alpha antialiasing edge when
modifying the alpha scissor threshold.
If you find the antialiasing effect not effective enough, try increasing Alpha Antialiasing Edge while making sure it's below Alpha Scissor Threshold (if the material uses alpha scissor). On the other hand, if you notice the texture's appearance visibly changing as the camera moves closer to the material, try decreasing Alpha Antialiasing Edge.
Important
For best results, MSAA 3D should be set to at least 2× in the Project Settings when using alpha antialiasing. This is because this feature relies on alpha to coverage, which is a feature provided by MSAA.
Without MSAA, a fixed dithering pattern is applied on the material's edges, which isn't very effective at smoothing out edges (although it can still help a little).
Mode mélange¶
Contrôle le mode de mélange du matériau. Gardez à l'esprit que tout mode autre que Mix force l'objet à passer par le pipeline transparent.
Mix : Mode de mélange par défaut, alpha contrôle la visibilité de l'objet.
Add: The final color of the object is added to the color of the screen, nice for flares or some fire-like effects.
Sub: The final color of the object is subtracted from the color of the screen.
Mul: The final color of the object is multiplied with the color of the screen.
Mode Élagage¶
Détermine quel côté de l'objet n'est pas dessiné lorsque les faces arrière sont rendues :
Retour : L’arrière de l'objet est éliminé lorsqu'il n'est pas visible (par défaut).
Face avant : La face avant de l'objet est éliminée lorsqu'elle n'est pas visible.
Désactivé : Utilisé pour les objets qui sont recto-verso (aucune élimination n'est effectuée).
Note
Par défaut, Blender a désactivé l'élimination de la face arrière des matériaux et exporte les matériaux en fonction de leur rendu dans Blender. Cela signifie que les matériaux dans Godot auront leur mode d'élimination défini sur Disabled. Cela peut diminuer les performances puisque les faces arrière seront rendues, même si elles sont réduites par d'autres faces. Pour résoudre ce problème, activez Backface Culling (Suppression des faces arrières) dans l'onglet Materials (propriétés de matériaux) de Blender, puis exportez à nouveau la scène vers glTF.
Mode de dessin en profondeur¶
Indique quand le rendu de profondeur doit avoir lieu.
Opaque Only(par défaut) : La profondeur n'est dessinée que pour les objets opaques.
Always : Le dessin en profondeur est dessiné pour les objets opaques et transparents.
Never: No depth draw takes place (do not confuse this with the No Depth Test option below).
Pré-passe de profondeur : Pour les objets transparents, une première passe est effectuée sur les parties opaques, puis la transparence est tracée par-dessus. Utilisez cette option avec de l'herbe ou du feuillage transparent.
Pas de test de profondeur¶
Pour que des objets proches apparaissent au-dessus d'objets éloignés, des tests de profondeur sont effectués. Sa désactivation a pour conséquence l'apparition d'objets au-dessus (ou au-dessous) de tout le reste.
Désactiver cette option est utile pour dessiner des indicateurs dans l'espace du monde et fonctionne très bien avec la propriété Render Priority du matériel (voir le bas de cette page).
Ombrage¶
Shading mode¶
Godot a un coût par pixel plus ou moins uniforme grâce au pré-passage de profondeur. Tous les calculs d'éclairage sont effectués en exécutant le shader d'éclairage sur chaque pixel.
Comme ces calculs sont coûteux, les performances peuvent être considérablement réduites dans certains cas particuliers, comme le dessin de plusieurs couches de transparence (ce qui est courant dans les systèmes de particules). Dans ces cas, il peut être utile de passer à l'éclairage par sommet.
De plus, sur les appareils bas de gamme ou mobiles, le passage à l'éclairage de sommet peut considérablement augmenter les performances de rendu.
Gardez à l'esprit que lorsque l'éclairage de sommet est activé, seul l'éclairage directionnel peut produire des ombres (pour des raisons de performance).
However, in some cases you might want to show just the albedo (color) and ignore the rest. To do this you can set the shading mode to unshaded
Mode diffus¶
Spécifie l'algorithme utilisé pour la diffusion de la lumière lorsqu'elle frappe l'objet. La valeur par défaut est Burley. D'autres modes sont également disponibles :
Burley : Mode par défaut, l'algorithme de diffusion original Disney Principled PBS.
Lambert : n’est pas affecté par la dureté.
Lambert Wrap : Étend de Lambert pour couvrir plus de 90 degrés lorsque la rugosité augmente. Idéal pour les cheveux et pour simuler la diffusion sous-surface à bas prix. Cette implémentation conserve l'énergie.
Oren Nayar : Cette implémentation vise à prendre en compte le microrevêtement (via la rugosité). Convient bien aux matériaux argileux et à certains types de tissus.
Toon: Provides a hard cut for lighting, with smoothing affected by roughness. It is recommended you disable sky contribution from your environment's ambient light settings or disable ambient light in the StandardMaterial3D to achieve a better effect.
Mode spéculaire¶
Spécifie comment la tâche spéculaire sera rendue. La tâche spéculaire représente la forme d'une source lumineuse réfléchie dans l'objet.
SchlickGGX: The most common blob used by PBR 3D engines nowadays.
Blinn : Commun dans les moteurs des générations précédentes. Ne vaut pas la peine d'être utilisé de nos jours, mais laissé ici pour des raisons de compatibilité.
Phong : Comme au-dessus.
Toon : Crée une tâche toon, qui change de taille en fonction de la rugosité.
Disabled : Parfois, la tâche est en travers du chemin. Va-t'en !
Désactiver la lumière ambiante¶
L'objet ne reçoit aucun éclairage ambiant qui autrement l'éclairerait.
Disable Fog¶
Makes the object unaffected by depth-based or volumetric fog. This is useful for particles or other additively blended materials that would otherwise show the shape of the mesh (even in places where it would be invisible without the fog).
Couleur de sommet¶
This setting allows choosing what is done by default to vertex colors that come from your 3D modeling application. By default, they are ignored.
Utiliser comme albedo¶
Choisir cette option signifie que la couleur du sommet est utilisée comme couleur albédo.
Est sRGB¶
Most 3D modeling software will likely export vertex colors as sRGB, so toggling this option on will help them look correct.
Albédo¶
Albedo est la couleur de base du matériau, sur laquelle tous les autres réglages fonctionnent. Lorsqu'il est réglé sur Unshaded, c'est la seule couleur qui est visible. Dans les versions précédentes de Godot, ce canal s'appelait Diffuse. Le changement de nom s'est produit principalement parce que, dans le PBR (Physically Based Rendering), cette couleur affecte beaucoup plus de calculs que seulement le chemin d'éclairage diffus.
La couleur d'albédo et la texture peuvent être utilisés ensemble, étant multipliés.
Le canal Alpha de la couleur d'albédo et des textures est également utilisé pour la transparence de l'objet. Si vous utilisez une couleur ou une texture avec un canal alpha, assurez-vous d'activer la transparence ou l'alpha scissoring pour que cela fonctionne.
Métallique¶
Godot utilise un modèle métallique par rapport aux modèles concurrents en raison de sa simplicité. Ce paramètre définit le degré de réflexion du matériau. Plus il est réfléchissant, moins la lumière diffuse/ambiante affecte le matériau et plus la lumière est réfléchie. Ce modèle est appelé "économie d'énergie".
Le paramètre Specular est une valeur générale pour la réflectivité (contrairement à Metallic, ce paramètre n'est pas économe en énergie, donc laissez-le à 0.5 et n'y touchez que si vous en avez besoin).
La réflectivité interne minimale est de "0,04", il est donc impossible de rendre un matériau complètement non-réfléchissant, comme dans la vraie vie.
Dureté¶
La rugosité affecte la façon dont la réflexion se produit. Une valeur de 0 en fait un miroir parfait tandis qu'une valeur de 1 brouille complètement la réflexion (simulant la surface naturelle au niveau microscopique). La plupart des types de matériaux courants peuvent être obtenus avec la bonne combinaison de Métallique et Rugosité.
Émission¶
Emission specifies how much light is emitted by the material (keep in mind this does not include light surrounding geometry unless VoxelGI or SDFGI are used). This value is added to the resulting final image and is not affected by other lighting in the scene.
Normal map (carte de normales)¶
Une normal map (carte de normales) vous permet de définir une texture qui représente un détail de forme plus fin. Cela ne modifie pas la géométrie, mais seulement l'angle d'incidence de la lumière. Dans Godot, seuls les canaux rouge et vert des normal maps sont utilisés pour une meilleure compression et une plus grande compatibilité.
Note
Godot exige que la normal map(carte de normale) utilise les coordonnées X+, Y+ et Z+, c'est ce qu'on appelle le style OpenGL. Si vous avez importé un matériau conçu pour être utilisé avec un autre moteur, il peut être de style DirectX, auquel cas la normal map doit être convertie afin que son axe Y soit inversé.
Vous trouverez plus d'informations sur les nomal map (incluant un tableau des coordonnées pour les moteurs les plus populaires) ici.
Bordure¶
Certains tissus ont de petites micro fourrures qui diffusent la lumière autour d'eux. Godot l'émule avec le paramètre Rim. Contrairement à d'autres systèmes d'éclairage Rim, qui n'utilisent que le canal d'émission, celui-ci prend en compte la lumière (pas de lumière signifie pas de Rim). Cela rend l'effet beaucoup plus crédible.
La taille de Rim dépend de la rugosité, et il existe un paramètre spécial pour spécifier comment elle doit être colorée. Si Tint est 0, la couleur de la lumière est utilisée pour le bord. Si Tint est 1, alors l'albédo du matériau est utilisé. L'utilisation de valeurs intermédiaires fonctionne généralement mieux.
Coucheclaire¶
Le paramètre Clearcoat permet d'ajouter un second passage de couche transparente au matériau. C'est courant dans la peinture automobile et les jouets. En pratique, il s'agit d'une petite tache spéculaire ajoutée sur le matériau existant.
Anisotropie¶
Cela change la forme de la tache spéculaire et l'aligne sur l'espace tangent. L'anisotropie est couramment utilisée avec les cheveux, ou pour rendre des matériaux comme l'aluminium brossé plus réalistes. Il fonctionne particulièrement bien lorsqu'il est combiné avec des cartes de flux.
Occlusion ambiante¶
Il est possible de spécifier une carte d'occlusion ambiante pré-calculée. Cette carte affecte la quantité de lumière ambiante qui atteint chaque surface de l'objet (elle n'affecte pas la lumière directe par défaut). Bien qu'il soit possible d'utiliser le Screen-Space Ambiant Occlusion (SSAO) pour générer l'occlusion ambiante, rien ne vaut la qualité d'une bonne carte d'OA pré-calculée. Il est recommandé de générer l'occlusion ambiante chaque fois que cela est possible.
Height¶
Utiliser une carte de profondeur sur un matériau produit un balayage utilisant l'émission de rayons pour simuler le déplacement des reliefs dans la direction du point de vue. Il ne s'agit pas d'un ajout de géométrie mais d'une illusion de profondeur. Cela peut ne pas marcher pour les objets complexes, mais cela produit des effets réalistes sur les textures. Le paramètre Profondeur devrait être utilisé avec une normal map.
Transluminescence¶
Cet effet émule la lumière qui pénètre la surface d'un objet, est diffusée, puis sort. Il est utile pour créer une peau réaliste, du marbre, des liquides colorés, etc.
Back Lighting¶
Contrôle la quantité de lumière du côté éclairé (visible à la lumière) qui est transférée vers le côté obscur (opposé à la lumière). Cela fonctionne bien pour les objets minces tels que les feuilles de plantes, l'herbe, les oreilles humaines, etc.
Réfraction¶
When refraction is enabled, Godot attempts to fetch information from behind the object being rendered. This allows distorting the transparency in a way similar to refraction in real life.
Remember to use a transparent albedo texture (or reduce the albedo color's alpha channel) to make refraction visible, as refraction relies on transparency to have a visible effect.
A normal map can optionally be specified in the Refraction Texture property to allow distorting the refraction's direction on a per-pixel basis.
Note
Refraction is implemented as a screen-space effect and forces the material to be transparent. This makes the effect relatively fast, but this results in some limitations:
Transparency sorting issues may occur.
The refractive material cannot refract onto itself, or onto other transparent materials. A refractive material behind another transparent material will be invisible.
Off-screen objects cannot appear in the refraction. This is most noticeable with high refraction strength values.
Opaque materials in front of the refractive material will appear to have "refracted" edges, even though they shouldn't.
Détail¶
Godot permet d'utiliser l'albédo secondaire et les normal maps (cartes de normales) pour générer une texture détaillée, qui peut être mélangée de plusieurs façons. En combinant cela avec des modes UV secondaires ou triplanaires, de nombreuses textures intéressantes peuvent être obtenues.
Il existe plusieurs paramètres qui contrôlent la façon dont le détail est utilisé.
Mask : Le masque de détail est une image en noir et blanc utilisée pour contrôler l'endroit où le mélange se fait sur une texture. Le blanc est pour les textures de détail, le noir est pour les textures matérielles régulières, les différentes nuances de gris sont pour le mélange partiel des textures matérielles et des textures de détail.
Blend Mode : Ces quatre modes contrôlent la façon dont les textures sont mélangées.
Mix : Combine les valeurs des pixels des deux textures. En noir, ne montre que la texture du matériau, en blanc, ne montre que la texture du détail. Les valeurs de gris créent un mélange lisse entre les deux.
Ajouter : Ajoute les valeurs des pixels d'une texture à l'autre. Contrairement au mode de mélange (mix mode), les deux textures sont complètement mélangées pour les parties blanches d'un masque et non dans les parties grises. La texture originale est pratiquement inchangée pour les parties noires
Sub : Soustrait les valeurs des pixels d'une texture à l'autre. La deuxième texture est entièrement soustraite dans les parties blanches d'un masque, avec seulement une petite soustraction dans les parties noires, les parties grises étant différents niveaux de soustraction basés sur la texture exacte.
Mul : Multiplie les nombres des canaux RVB pour chaque pixel de la texture supérieure par les valeurs du pixel correspondant de la texture inférieure.
Albedo : C'est ici que vous mettez une texture d'albédo que vous voulez mélanger. Si rien ne se trouve dans ce créneau, elle sera interprétée comme blanche par défaut.
Normal : C'est ici que vous mettez une texture de normales que vous voulez mélanger. Si rien ne se trouve dans ce créneau, elle sera interprétée comme une normal map (carte de normales) plate. Cette option peut être utilisée même si la normal map n'est pas activée pour le matériau.
UV1 et UV2¶
Godot supporte deux canaux UV par matériau. Les UV secondaires sont souvent utiles pour l'occlusion ou l'émission ambiante (lumière préparée). Les UV peuvent être mis à l'échelle et décalés, ce qui est utile lors de l'utilisation de textures répétitives.
Cartographie triplanaire¶
La cartographie triplanaire est disponible pour UV1 et UV2. C'est une méthode alternative permettant d'obtenir des coordonnées de textures, parfois appelée "texturage automatique". Les textures sont échantillonnées indépendamment suivant les axes X, Y et Z puis fusionnées selon la normale. La cartographie triplanaire peut être calculée dans le système de coordonnées global ou dans celui propre à l'objet.
Dans l'image ci-dessous, vous pouvez voir que toutes les primitives utilisent le même matériau avec l'option de triplan global, la texture de brique s'étend de façon ininterrompue d'un objet à l'autre.
Monde Triplanaire¶
When using triplanar mapping, it is computed in object local space. This option makes it use world space instead.
Sampling¶
Filtre¶
The filtering method for the textures used by the material. See this page for a full list of options and their description.
Répéter¶
if the textures used by the material repeat, and how they repeat. See this page for a full list of options and their description.
Ombres¶
Ne pas recevoir d'ombres¶
L'objet ne reçoit pas l'ombre qui aurait autrement été projetée sur lui.
Utiliser l'ombre pour l'opacité¶
L'éclairage modifie la transparence alpha de sorte que les zones ombrées soient opaques et les zones non ombrées soient transparentes. Cela peut servir à surimposer des ombres sur des images fournie par une caméra en réalité augmentée.
Billboard¶
Mode Billboard¶
Active le mode Billboard pour le rendu du matériel. Ceci contrôle la façon dont l'objet est orienté par rapport à la caméra :
Désactivé : Le mode
Billboardest désactivé.Enabled: Billboard mode is enabled. The object's -Z axis will always face the camera's viewing plane.
Y-Billboard: The object's X axis will always be aligned with the camera's viewing plane.
Particle Billboard: Most suited for particle systems, because it allows specifying flipbook animation.
The Particles Anim section is only visible when the billboard mode is Particle Billboard.
Garder l'échelle du Billboard¶
Autorise la mise à l'échelle d'un maillage en mode "panneau d'affichage".
Croître¶
Pousse les sommets de l’objet dans le sens indiqué par leurs normales :
Ceci est couramment utilisé pour créer des contours bon marché. Ajoutez une deuxième passe de matériel, faites-le noir et sans ombres, faites une coupe inversée (Cull Front), et ajoutez un peu de grow :
Transformation¶
Taille fixe¶
L'objet est ainsi rendu à la même taille quelle que soit la distance. Ceci est surtout utile pour les indicateurs (pas de test de profondeur et priorité de rendu élevée) et certains types de panneaux d’affichage.
Utiliser la taille de point¶
This option is only effective when the geometry rendered is made of points (generally it's made of triangles when imported from 3D modeling software). If so, then those points can be resized (see below).
Taille de point¶
Lorsque vous dessinez des points, spécifie la taille des points en pixels.
Transmission¶
Contrôle la quantité de lumière du côté éclairé (visible à la lumière) qui est transférée vers le côté obscur (opposé à la lumière). Cela fonctionne bien pour les objets minces tels que les feuilles de plantes, l'herbe, les oreilles humaines, etc.
Proximity and Distance Fade¶
Godot allows materials to fade by proximity to each other as well as depending on the distance from the viewer. Proximity fade is useful for effects such as soft particles or a mass of water with a smooth blending to the shores.
Distance fade is useful for light shafts or indicators that are only present after a given distance.
Keep in mind enabling proximity fade or distance fade with Pixel Alpha mode enables alpha blending. Alpha blending is more GPU-intensive and can cause transparency sorting issues. Alpha blending also disables many material features such as the ability to cast shadows. To hide a character when they get too close to the camera, consider using Pixel Dither or better, Object Dither (which is even faster than Pixel Dither).
Material Settings¶
Priorité de rendu¶
L'ordre de rendu des objets peut être modifié, bien que cela soit surtout utile pour les objets transparents (ou les objets opaques qui dessinent en profondeur mais pas en couleur, comme les fissures sur le sol).
Next Pass¶
Sets the material to be used for the next pass. This renders the object again with a different material.