探索Substance in Unity：打造高质量游戏内容的利器

Substance in Unity是一款功能强大的Unity插件，它能够提供高质量和高效率的游戏内容制作工具。它的主要功能是用于制作游戏中的材质纹理、粒子、音频和视频等内容。Substance in Unity可以用来打造逼真的模拟效果和优化游戏的渲染性能，同时还具有高度可定制化的特点。在本文中，我们将深入探索Substance in Unity的各种功能和特性，从多个方面对其进行详细的阐述。

一、Substance in Unity的基本概念

Substance in Unity是一个基于节点的材质编辑器。它使用Substance Designer中创建的节点来生成材质。Substance Designer是一个基于图形节点的材质编辑器，它允许艺术家创建和编辑各种材质，如石头、木材、纸张、金属等等。在Substance in Unity中，这些节点可以用来生成各种效果，如纹理、表面细节、颜色、高光、阴影等等。

Substance in Unity提供了一个Substance Archive文件格式，它允许开发者在各种平台上使用相同的Substance文件来制作游戏内容。Substance Archive文件包括所有的节点和参数信息，可以通过Unity的自动化构建系统来生成最终的材质。使用Substance in Unity，我们可以通过简单地拖放Substance文件到Unity中来将其应用到游戏场景中。

由于Substance in Unity的编辑器具有基于节点的设计，因此可以轻松地创建和编辑材质。材质可以被转换为纹理贴图和其他类型的游戏内容，如粒子和动态物体。Substance in Unity还具有强大的自定义功能，包括Python脚本和Shader Graph，使开发人员可以更进一步地操控和调整材质。

二、Substance in Unity的节点系统

Substance in Unity的节点系统包括多种节点类型，如输入节点、输出节点、控制器节点、操作节点等等。其中，输入节点用于读取纹理图像或其他节点，输出节点用于输出最终的材质，控制器节点用于控制下级节点的输入参数，操作节点用于对输入数据进行操作。

控制器节点的参数可设置为数值、颜色和图像。操作节点可以进行各种方式的操作，如加、减、乘、除、模、反转等等。还可以使用特定的节点去创建特定的效果，例如Shape节点、Gradient节点、Perlin Noise节点等等。

Substance in Unity还具有输出映射节点，这些节点可以控制期望的输出。这些输出可以是颜色、位图、法线贴图、金属度贴图等等。输出映射节点使得控制输出变得简单易行。

三、Substance in Unity的调试和优化

Substance in Unity使用节点编辑器，它可以轻松地创建和编辑材质，同时也可以进行调试。调试过程中，开发人员可以检查每个节点的输出，还可以调整节点参数来修改材质的外观。

Substance in Unity具有用于优化渲染性能的几种方法。其中之一是使用纹理压缩，另一种方法是缩减控件大小。不仅如此，Substance in Unity可以使用mipmaps和lodgroup，从而使得游戏的渲染能力得到优化。

四、Substance in Unity的高度可自定义化

Substance in Unity具有强大的自定义功能，其中最强大的功能是Python脚本。使用Python脚本，可以编写自定义节点并与Substance Graphs交互。

Substance in Unity还支持Shader Graph。Shader Graph是一个用于创建可视化着色器的工具。通过利用Unity的着色器变量和常量，开发者可以轻松地创建自定义的着色器，并在材质中使用这些着色器。还可以使用Math节点等等节点来进行自定义操作。

五、Substance in Unity的应用案例

Substance in Unity广泛用于各种类型的游戏制作，例如角色动画、环境设计、物品制作等等。例如，在《古墓丽影：暗影》中，Substance in Unity被用来生成路面和墙面的纹理，为游戏制作带来了更高质量的细节。

using UnityEngine;
using Substance.Game;

public class MySubstanceScript : MonoBehaviour
{
    public Substance.Game.SubstanceGraph substanceGraph;
    public Renderer renderer;

    void Start()
    {
        // 得到Substance材质的Renderer实例
        renderer = GetComponent();

        // 设置Substance Graph并修改参数
        substanceGraph = renderer.material.GetProceduralSubstance();
        substanceGraph.SetInputInt("$randomseed", Random.Range(0, 1000));
        substanceGraph.QueueForRender();
    }
}

在上面的代码片段中，我们展示了如何在Unity场景中修改Substance材质的参数。首先，得到Substance材质的Renderer实例，然后设置Substance Graph并修改参数，最后对其进行渲染。

六、结语

在本文中，我们详细讨论了Substance in Unity的基本概念、节点系统、调试和优化、自定义化以及应用案例。作为一个高度可定制化的工具，Substance in Unity提供了快速创建高质量材质和纹理的方式。无论是建立逼真的游戏世界还是为游戏带来更好的性能，Substance in Unity都是一个非常有价值的工具，值得每位Unity开发者深入学习和使用。