CN116740247A - 材质生成的方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种材质生成的方法、装置、设备以及存储介质，涉及计算机视觉领域等。该材质生成的方法包括：获取目标材质的主法线贴图和至少一个微表面法线贴图；该主法线贴图包括材质整体的法线信息，该微表面法线贴图包括材质微表面细节的法线信息；根据该主法线贴图、至少一个微表面法线贴图和第一参数，得到混合法线贴图；其中，该第一参数用于控制微表面法线贴图的法线纹理信息；将该混合法线贴图输入目标材质的法线属性端口；根据目标材质的法线属性端口输入，生成该目标材质；其中，该目标材质对应的参数集包括该第一参数。本申请实施例能够高效、低成本地生成超写实的目标材质。

Description

材质生成的方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及计算机视觉领域，并且更具体地，涉及材质生成的方法、装置、设备以及存储介质。

背景技术

随着计算机技术的发展，超写实数字人应运而生。超写实数字人是指通过技术合成，尽可能贴合真人的“虚拟形象”，通俗来讲就是在视觉效果上，比如在神态表情上与真人特别接近。超写实数字人往往具有更接近真人的质感，辨识度高，能够更自然的匹配到动画、游戏、演出以及更广泛的场景。基于超写实数字人的内容创作需求也逐渐增多，比如广告营销、虚拟主持人等。

超写实数字人在制作时通常需要搭配超写实皮肤材质。目前在影视动画和广告领域，超写实的皮肤材质主要通过使用离线渲染的方式来制作。离线渲染的方式需要高级别的美术人员计算和调整不同的参数节点来达到美术效果，实现的周期和成本比较大。另外，在游戏领域可以使用虚幻引擎根据输入的不同属性的贴图控制皮肤材质的效果。但是游戏制作中因为美术风格并不需要超写实的效果，因此当前通过虚幻引擎并不能制作出超写实的皮肤材质。

发明内容

本申请实施例提供了一种材质生成的方法、装置、设备以及存储介质，能够有利于高效、低成本地生成超写实的目标材质。

第一方面，提供了一种材质生成的方法，包括：

获取目标材质的主法线贴图和至少一个微表面法线贴图；其中，所述主法线贴图包括材质整体的法线信息，所述微表面法线贴图包括材质微表面细节的法线信息；

根据所述主法线贴图、所述至少一个微表面法线贴图和第一参数，得到混合法线贴图；其中，所述第一参数用于控制所述微表面法线贴图的法线纹理信息；

将所述混合法线贴图输入所述目标材质的法线属性端口；

根据所述目标材质的法线属性端口输入，生成所述目标材质；其中，所述目标材质对应的参数集包括所述第一参数。

第二方面，提供了一种材质生成的装置，包括：

获取单元，用于获取目标材质的主法线贴图和至少一个微表面法线贴图；其中，所述主法线贴图包括材质整体的法线信息，所述微表面法线贴图包括材质微表面细节的法线信息；

生成单元，用于根据所述主法线贴图、所述至少一个微表面法线贴图和第一参数，得到混合法线贴图；其中，所述第一参数用于控制所述微表面法线贴图的法线纹理信息；

所述生成单元还用于将所述混合法线贴图输入所述目标材质的法线属性端口；

所述生成单元还用于根据所述目标材质的法线属性端口输入，生成所述目标材质；其中，所述目标材质对应的参数集包括所述第一参数。

第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括：

处理器，适于实现计算机指令；以及，

存储器，存储有计算机指令，计算机指令适于由处理器加载并执行上述第一方面的方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机指令，该计算机指令被计算机设备的处理器读取并执行时，使得计算机设备执行上述第一方面的方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述第一方面的方法。

通过上述技术方案，通过获取目标材质的主法线贴图和至少一个微表面法线贴图，并对该主法线贴图和至少一个微表面法线贴图进行混合，得到混合法线贴图，以及将该混合法线贴图输入目标材质的法线属性端口，能够实现在线生成目标材质。其中主法线贴图能够表现目标材质整体的纹理效果，微表面法线贴图能够表现目标材质微表面的细节纹理效果，二者混合得到的混合法线贴图不仅能体现目标材质整体的纹理效果，还包含更加丰富的凹凸纹理细节，使得目标材质的纹理更加细腻，有利于得到超写实的目标材质。

另外，本申请实施例生成的目标材质可以供后续对象在类似的需求上进行复用，也可以通过更新法线贴图和调整第一参数对目标材质的效果进行调整，从而在较短时间内制作出满足后期效果要求的材质。因此，本申请实施例能够有利于高效、低成本地生成超写实的目标材质。

附图说明

图1为本申请实施例涉及的一种应用场景示意图；

图2为本申请实施例提供的一种材质生成的方法的示意性流程图；

图3为本申请实施例提供的一种获取贴图的方法的示意性流程图；

图4为本申请实施例提供的真实模特几何体数据模型的示意图；

图5为本申请实施例提供的四边面片3D模型的示意图；

图6为本申请实施例提供的2D纹理图像的示意图；

图7为本申请实施例提供的面部对应的主法线贴图的一个示意图；

图8为本申请实施例提供的面部对应的基础颜色贴图、高光贴图、粗糙度贴图示意图；

图9为本申请实施例提供的面部对应的基础颜色贴图的另一个示意图；

图10为本申请实施例提供目标材质节点的端口的一个示意图；

图11为本申请实施例提供的另一种材质生成的方法的示意性流程图；

图12为本申请实施例提供的法线贴图的配置界面的一个示意图；

图13为本申请实施例提供的法线贴图的配置界面的另一个示意图；

图14为本申请实施例提供的法线贴图的参数配置界面的一个示意图；

图15为本申请实施例提供的法线贴图的配置界面的另一个示意图；

图16为本申请实施例提供的另一种材质生成的方法的示意性流程图；

图17为本申请实施例提供的真实模特的粗糙度贴图的一个示意图；

图18为本申请实施例提供的另一种材质生成的方法的示意性流程图；

图19为本申请实施例提供的粗糙度贴图的配置界面的一个示意图；

图20为本申请实施例提供的粗糙度贴图的参数配置界面的一个示意图；

图21为本申请实施例提供的面部对应的遮罩的示意图；

图22为本申请实施例提供的基础颜色贴图的配置界面的一个示意图；

图23为本申请实施例提供的目标材质对应的材质实例的一个示意图；

图24为本申请实施例生成的目标材质的效果的一个示意图；

图25为本申请实施例提供的另一种材质生成的方法的示意性流程图；

图26为本申请实施例提供的材质生成的装置的示意性框图；

图27为本申请实施例提供的电子设备的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应理解，在本申请实施例中，“与A对应的B”表示B与A相关联。在一种实现方式中，可以根据A确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。

在本申请的描述中，除非另有说明，“至少一个”是指一个或多个，“多个”是指两个或多于两个。另外，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a,b,或c中的至少一项(个)，可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。

还应理解，本申请实施例中出现的第一、第二等描述，仅作示意与区分描述对象之用，没有次序之分，也不表示本申请实施例中对设备个数的特别限定，不能构成对本申请实施例的任何限制。

还应理解，说明书中与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请提供的方案可涉及人工智能技术。

其中，人工智能(Artificial Intelligence,AI)是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能，感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。换句话说，人工智能是计算机科学的一个综合技术，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。人工智能也就是研究各种智能机器的设计原理与实现方法，使机器具有感知、推理与决策的功能。

应理解，人工智能技术是一门综合学科，涉及领域广泛，既有硬件层面的技术也有软件层面的技术。人工智能基础技术一般包括如传感器、专用人工智能芯片、云计算、分布式存储、大数据处理技术、操作/交互系统、机电一体化等技术。人工智能软件技术主要包括计算机视觉技术、语音处理技术、自然语言处理技术以及机器学习/深度学习等几大方向。

随着人工智能技术研究和进步，人工智能技术在多个领域展开研究和应用，例如常见的智能家居、智能穿戴设备、虚拟助理、智能音箱、智能营销、无人驾驶、自动驾驶、无人机、机器人、智能医疗、智能客服等，相信随着技术的发展，人工智能技术将在更多的领域得到应用，并发挥越来越重要的价值。

本申请实施例可涉及人工智能技术中的计算机视觉(Computer Vision,CV)技术，计算机视觉是一门研究如何使机器“看”的科学，更进一步的说，就是指用摄影机和电脑代替人眼对目标进行识别、监测和测量等机器视觉，并进一步做图形处理，使电脑处理成为更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像。作为一个科学学科，计算机视觉研究相关的理论和技术，试图建立能够从图像或者多维数据中获取信息的人工智能系统。计算机视觉技术通常包括图像处理、图像识别、图像语义理解、图像检索、OCR、视频处理、视频语义理解、视频内容/行为识别、三维物体重建、3D技术、虚拟现实、增强现实、同步定位与地图构建等技术，还包括常见的人脸识别、指纹识别等生物特征识别技术。

本申请实施例提供的方案还涉及网络媒体领域中的视频处理技术。网络媒体与传统的音视频设备采用的工作方式不同，网络媒体依赖信息技术(IT)设备开发商们提供的技术和设备来传输、存储和处理音视频信号。传统的串型数字(SDI)传输方式缺乏真正意义上的网络交换特性。需要做大量的工作才可能利用SDI创建类似以太网和因特网协议(IP)所提供的部分网络功能。因此，视频行业中的网络媒体技术就应运而生。进一步的，网络媒体的视频处理技术可以包括音视频信号的传输、存储和处理过程及音视频。

首先，对本申请实施例涉及的相关术语进行描述。

虚幻引擎(Unreal Engine，UE)：一种游戏制作开发平台，提供了游戏开发者需要的大量的核心技术、数据生成工具和基础支持。

材质(Material)：一个用于创建和定义游戏对象外观的集合。它由一系列节点组成，这些节点执行诸如纹理采样、颜色算术和照明计算等操作。材质可以应用于各种不同类型的对象，包括静态网格、骨骼动画和粒子系统等。通过调整材质的节点和参数，可以实现各种不同的视觉效果，比如从简单的颜色和纹理到复杂的光照。

材质实例(MaterialInstance)：是UE中的一个材质实例化对象，它是基于一个已有的材质创建的，可以通过对其属性进行修改来改变材质的外观和行为，而不会影响原始材质以及其他基于该原始材质创建的实例。材质实例能够使得开发者可以更加高效地创建和管理大量的材质变体。

基于物理渲染(Physically Based Rendering，PBR)：是一种计算机图形学渲染的技术，以物理学为基础来模拟真实世界中的光照现象，实现更为真实的渲染效果。PBR使用基于物理现象的材质表面属性，如基础颜色(basecolor)、法线(Normal)、粗糙度(Roughness)、金属度(Metallic)、高光(Specular)、不透明度(Opacity)等，以及灯光属性进行光照模拟，来计算每个像素。对比传统的渲染技术，PBR更为科学高效。

基础颜色(basecolor)：定义了表面的漫反射颜色。真实世界材质的颜色亮度范围在20-240色彩标准(sRGB)之间。

法线(Normal)：定义了表面的形状，用于在计算机图形学中增加几何体表面细节。法线贴图通过将每个像素的表面法线信息(如矢量数据，指向表面面对的方向)存储在纹理中，来改变表面的光照效果，从而实现更真实的凹凸效果。

高光(Specular)：定义直视曲面时的反射率，适用于大多数非金属表面的物体。

粗糙度(Roughness)：在微观尺度上表示表面的粗糙度，通常粗糙度贴图中白色表示表面粗糙，黑色表示表面光滑。表面光滑即表面紧密，能够进行镜面反射，而表面粗糙即表面模糊，能够进行漫反射。

次表面散射(SubSurface Scattering，SSS)：是指光线穿过物体表面后在物体的内部发生散射的物理现象，用于模拟如皮肤，蜡烛等半透明的物体材质。在实际的渲染模拟中，SSS技术会计算光线在物体内部的穿透和散射强度，最终返回具体的数值结果，通常会和其他渲染技术结合使用。

Zbrush：一种数字雕刻和绘画软件，用于创建高质量的三维(3D)模型，常用于影视动画、游戏等领域。Zbrush可以塑造各种数字生物的造型和机理，还可以将这些复杂的细节导出成法线贴图和展好UV的低分辨率模型。法线贴图和低分辨率模型可以被3D制作软件如虚幻引擎等识别和应用。Zbrush为动画制作领域中重要的建模材质的辅助工具。

Mari：一种能够处理高度复杂的纹理贴图的2D绘图工具。Mari可以直接在3D模型上绘制纹理贴图，并能实时观看模型绘制后的效果，不但节省纹理贴图绘制的时间，更能够将纹理贴图工作带往前所未有的境界。

图1为本申请实施例涉及的一种应用场景示意图。

如图1所示，应用场景包括终端102和服务器104。其中，终端102通过网络与服务器104进行通信。其中，服务器104可以但不限于用于为终端102或终端102上安装的客户端提供服务，客户端可以包括视频客户端、即时通信客户端、浏览器客户端、游戏客户端、媒体客户端等，不作限定。

可选的，如图1所示，服务器104还可以连接数据存储系统106，比如数据库，用于为服务器104提供数据存储服务。数据存储系统可以集成在服务器104上，也可以部署在云上或其他服务器上，不做限定。

在一些可实现方式中，终端102是指一类具备丰富人机交互方式、拥有接入互联网能力、通常搭载各种操作系统、具有较强处理能力的设备。终端102可以是智能手机、平板电脑、便携式笔记本电脑、台式电脑、可穿戴设备、车载设备等终端设备，但不限于此。

可选的，终端102安装有材质生成服务的应用程序，可通过终端102上配置的材质生成的应用程序的入口，使用上述材质生成服务，例如，可以基于该应用程序使用本申请实施例提供的材质生成的方法，通过应用程序的显示界面预览目标材质效果，以及编辑器(如UE4Editor)配置界面等信息。应用程序的显示界面可以但不限于通过终端102进行显示。这里仅是一种示例，本实施例对此不作限定。

示例性地，服务器104可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、CDN(Content Delivery Network，内容分发网络)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。服务器也可以成为区块链的节点。服务器可以是一台或多台。服务器是多台时，存在至少两台服务器用于提供不同的服务，和/或，存在至少两台服务器用于提供相同的服务，比如以负载均衡方式提供同一种服务，本申请实施例对此不加以限定。

示例性地，所述网络可以是企业内部网(Intranet)、互联网(Internet)、全球移动通讯系统(Global System of Mobile communication，GSM)、宽带码分多址(WidebandCode Division Multiple Access，WCDMA)、4G网络、5G网络、蓝牙(Bluetooth)、Wi-Fi、通话网络等无线或有线网络。

应理解，图1仅是示例性说明，并不对本申请实施例的应用场景进行具体限定。

相关技术中，在影视动画和广告领域，超写实的皮肤材质主要通过使用离线渲染的方式来制作。离线渲染的方式需要高级别的美术人员计算和调整不同的参数节点来达到美术效果，实现的周期和成本比较大。另外，在游戏领域可以使用虚幻引擎根据输入的不同属性的贴图控制皮肤材质的效果。但是游戏制作中因为美术风格并不需要超写实的效果，因此当前通过虚幻引擎并不能制作出超写实的皮肤材质。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种材质生成的方法、装置、设备以及存储介质，能够有利于高效、低成本地生成超写实的目标材质。

具体而言，可以获取目标材质的主法线贴图和至少一个微表面法线贴图；其中，主法线贴图包括材质整体的法线信息，微表面法线贴图包括材质微表面细节的法线信息；根据主法线贴图、至少一个微表面法线贴图和第一参数，得到混合法线贴图；其中，该第一参数用于控制微表面法线贴图的法线纹理信息；将混合法线贴图输入目标材质的法线属性端口；以及根据该目标材质的法线属性端口输入，生成目标材质；其中，该目标材质对应的参数集包括该第一参数。

本申请实施例通过获取目标材质的主法线贴图和至少一个微表面法线贴图，并对该主法线贴图和至少一个微表面法线贴图进行混合，得到混合法线贴图，以及将该混合法线贴图输入目标材质的法线属性端口，能够实现在线生成目标材质。其中主法线贴图能够表现目标材质整体的纹理效果，微表面法线贴图能够表现目标材质微表面的细节纹理效果，二者混合得到的混合法线贴图不仅能体现目标材质整体的纹理效果，还包含更加丰富的凹凸纹理细节，使得目标材质的纹理更加细腻，有利于得到超写实的目标材质。

另外，本申请实施例生成的目标材质可以供后续对象在类似的需求上进行复用，也可以通过更新法线贴图和调整第一参数对目标材质的效果进行调整，从而在较短时间内制作出满足后期效果要求的材质。因此，本申请实施例能够有利于高效、低成本地生成超写实的目标材质。

在一些实施例中，目标材质可以包括皮肤材质，本申请对此不做限定。另外，目标材质还可以包括毛发材质、服饰材质等，不做限定。

需要说明的是，本申请实施例的材质生成的方法能够应用到超写实对象，比如超写实数字人的生成场景，例如可以生成超写实数字人的超写实的皮肤材质。本申请实施例的应用场景包括但不限于游戏制作、动画制作、3D建模、虚拟直播等需要表现超写实对象的材质制作中。

下面通过一些实施例对本申请实施例的技术方案进行详细说明。下面这几个实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图2示出了根据本申请实施例的材质生成的方法200的示意性流程图。方法200可以由任何具有数据处理能力的电子设备执行，例如，该电子设备可实施为服务器或终端设备，本申请对此不做限定。如图2所示，方法200可包括步骤210至240。

210，获取目标材质的主法线贴图和至少一个微表面法线贴图；其中，该主法线贴图包括材质整体的法线信息，该微表面法线贴图包括材质微表面细节的法线信息。

其中，目标材质即需要生成的材质，例如可以为用于超写实对象(如超写实数字人、超写实数字动物等)的超写实材质，包括但不限于超写实皮肤材质、超写实毛发材质、超写实服饰材质等，本申请对此不做限定。

在一些实施例中，可以采用专业的纹理贴图绘图工具(比如Mari)来获取目标材质的贴图。示例性的，目标材质的贴图可以包括但不限于基础颜色(Basecolor)贴图、法线(Normal)贴图、粗糙度(Roughness)贴图、高光(Specular)贴图和次表面散射(SSS)贴图等。

参见图3，示出了本申请实施例提供的一种获取目标材质的贴图的方法的示意性流程图。如图3所示，可以通过步骤211至213得到目标材质的贴图。

211，获取目标材质的真实模特的3D模型。

其中，目标材质的真实模特即具有该目标材质的真实对象。例如，当目标材质为皮肤材质时，目标材质的真实模特可以为真实人，该真实人具有真实的皮肤材质。又例如，当目标材质为毛发材质时，目标材质的真实模特可以为真实动物，该真实动物具有真实的毛发材质。

作为一种可实现方式，可以采用扫描仪对真实模特进行全方位扫描，得到真实模特的点云数据，并根据该点云数据生成真实模特的几何体数据模型。然后，根据该几何体数据模型可以重建得到真实模特的3D模型。

可选的，当根据点云数据生成的真实模特的几何体数据模型包括除真实模特本身的几何体之外的其他物品的几何体时，可以对该几何体数据模型进行修理，以去除模型中的其他物品对应的几何体。示例性的，参见图4，左侧(a)为根据手持扫描设备得到的真实模特的几何体数据模型的一个具体例子，该几何体数据模型除了包含真实模特的几何体之外，还包括真实模特穿着的衣服、佩戴的帽子对应的几何体。此时可以对该几何体数据模型进行人工修理，去除衣服和帽子对应的几何体，得到如图4中右侧(b)图所示的几何体数据模型。

在一些实施例中，当根据上述过程得到的3D模型包括三角面片3D模型时，还可以对该3D模型进行重拓扑，得到对应的四边面片3D模型。例如可以将重建后的三角面片3D模型导入Zbrush软件进行重拓扑，得到重拓扑后的四边面片3D模型。图5示出了四边面片3D模型的示例，其中(a)图为正视图，(b)和(c)图分别为侧视图。

212，将3D模型进行纹理坐标映射，得到2D纹理图像。

示例性的，对于四边面片3D模型，可以将其在3D空间中模型表面的每个顶点的位置和方向(如xyz坐标)，映射到2D纹理图像的UV纹理贴图坐标系中。其中，水平方向坐标为U，垂直方向坐标为V。根据UV坐标可以定位2D纹理图像中的任意一个像素。

图6示出了2D纹理图像的一些示例，其中(a)图为脸部对应的2D纹理图像的示意图，(b)图为身体对应的2D纹理图像的示意图，(c)图为胳膊和手部对应的2D纹理图像的示意图。

213，根据2D纹理图像，绘制目标材质的贴图。

示例性的，可以将2D纹理图像输入专业绘图软件，如Mari，绘制得到目标材质的贴图。这里，目标材质的贴图可以包括基础颜色贴图、法线贴图、粗糙度贴图、高光贴图和次表面散射贴图等，不做限定。

作为一种可实现的方式，可以根据2D纹理图像烘焙得到法线贴图。烘焙法线贴图时，烘焙程序可以修改低多边形法线遵循的方向，以便匹配高多边形模型的方向，使得低多边形模型可以像高多边形模型一样反射光线。2D纹理图像的法线信息存储在法线贴图的纹理上。

本申请实施例中，法线贴图包括主法线贴图(Normal_Main)和至少一个微表面法线贴图(Normal_Micro)。其中，该主法线贴图包括材质整体的法线信息，该微表面法线贴图包括材质微表面细节的法线信息。示例性的，可以对2D纹理图像整体进行烘焙得到主法线贴图，以及对2D纹理图像中的多个微表面分别进行烘焙得到多个微表面法线贴图，从而主法线贴图能够包含2D纹理图像整体的法线信息，微表面法线贴图能够包含对应的2D纹理图像的微表面部分的法线信息。

图7示出了面部对应的主法线贴图的一个示例。可以理解的是，真实的法线贴图可以为一组3个灰度纹理存储在单个图像上。其中，当从右侧照亮时，模型反射光线的法线信息存储在法线贴图纹理的红色通道中；当从下方(或上方)照亮时，模型反射光线的法线信息存储在法线贴图纹理的绿色通道中；当从前面照亮时，模型反射光线的法线信息存储在法线贴图纹理的蓝色通道中。由于大多数表面从正面发光时看起来都是白色的，所以法线贴图通常看起来都是蓝色的。

作为一种可实现的方式，可以根据2D纹理图像绘制得到基础颜色贴图、高光贴图、粗糙度贴图。图8示出了真实模特的3D模型和对应的基础颜色贴图、高光贴图、粗糙度贴图的一个示例。其中基础颜色贴图可以反映模特面部的漫反射颜色，高光贴图可以反映模特面部直视曲面时的反射率，粗糙度贴图能够表示模特面部的微观尺度上的表面粗糙度，通常粗糙度贴图中白色表示表面粗糙，黑色表示表面光滑。

可选的，当目标材质为面部的皮肤材质时，在绘制贴图的过程中，可以保留真实模特面部皮肤的细节，例如保留模特面部皮肤中的雀斑、痘痘、黑头、胡须、毛孔、疤痕等细节，从而有利于后续根据贴图得到超写实皮肤材质保留真实模特的面部细节，更加逼近真实模特的皮肤。图9示出了保留有面部细节的基础颜色贴图的一个示意图，从图中可以清晰地看到真实模特面部的雀斑、胡须、疤痕等细节特征。

在一些实施例中，当根据2D纹理图像绘制得到目标材质的贴图后，可以将贴图和3D模型一起导入虚幻引擎中，在虚幻引擎中可以构建一套贴图和材质属性的工具流，并封装成一个目标材质对应的材质工具集，通过暴露该材质工具集的参数和贴图通道给美术制作人员控制，可以实现对目标材质效果的调整。具体的，制作材质工具集的过程如下面步骤所示。

220，根据主法线贴图、至少一个微表面法线贴图和第一参数，得到混合法线贴图；其中，该第一参数用于控制微表面法线贴图的法线纹理信息。

示例性的，可以将主法线贴图和至少一个微表面法线贴图导入虚幻引擎中，以便于在虚幻引擎中对该主法线贴图和至少一个微表面法线贴图进行进一步处理。

可选的，在步骤220之前，还可以在虚幻引擎中建立目标材质节点，该目标材质节点包括多个输入端口，其中包括法线属性端口。该目标材质节点还可以包括基础颜色属性端口、粗糙度属性端口、高光属性端口和次表面颜色(Subsurface Color)端口等。图10示出了目标材质节点M_Head_CC的端口的一个示意图。如图10所示，目标材质节点M_Head_CC可以包括基础颜色(BaseColor)、金属度(Metallic)、高光(Specular)、粗糙度(Roughness)、发光颜色(EmissiveColor)、不透明度(Opacity)、法线(Normal)、次表面颜色(SubsurfaceColor)等属性端口。应理解，图10仅示出了M_Head_CC节点端口的一个示意，并不对本申请实施例构成限定，M_Head_CC节点还可以包括其他端口，对此不做限定。

其中，虚幻引擎中材质节点的材质域(MaterialDomain)设置为表面(Surface)，图像混合模式(BlendMode)设置为不透明(Opaque)，着色模型(ShadingModel)设置为次表面散射模式(SubsurfaceProfile)。

在一些实施例中，第一参数包括微表面法线纹理强度信息(MicroNormalIntensity)和微表面法线重复度信息(MicroNormalTiling)中的至少一种。

其中，微表面法线纹理即微表面凹凸的纹理细节。作为示例，可以在虚幻引擎中建立MicroNormalIntensity变量实现对微表面法线贴图的微表面法线纹理强度的控制，建立MicroNormalTiling变量实现对微表面法线贴图的微表面法线重复度的控制。因此，根据第一参数能够控制微表面法线纹理强度和微表面法线重复度的至少一种，实现对微表面法线贴图的法线纹理信息的控制。

可选的，还可以通过纹理坐标(TexCoord)节点实现对微表面法线贴图的微表面纹理坐标重复度的控制。其中TexCoord节点可以提供微表面纹理坐标信息。

在一些实施例中，参见图11，可以通过以下步骤221至223得到混合法线贴图。

221，根据每个微表面法线贴图的微表面法线重复度信息和微表面纹理坐标信息，调整每个微表面法线贴图的重复度。

示例性的，参见图12，可以在虚幻引擎中新建名为MicroNormalTiling变量301(图中其参数值(Param)设置为30)来控制微表面法线贴图的微表面法线重复度，以及使用TexCoord纹理节点302中的微表面纹理坐标信息来控制微表面法线贴图的微表面纹理坐标重复度。可选的，可以将MicroNormalTiling变量301和TexCoord纹理节点302通过Multiply节点303进行相乘，例如TexCoord纹理节点302的输出可以输入到Multiply节点303的A端口，MicroNormalTiling变量301可以输入到Multiply节点303的B端口，Multiply节点303的输出连接到每个微表面法线贴图，实现对每个微表面法线贴图的重复度的调整。通过对微表面法线贴图的微表面法线重复度的控制有利于打破模型表面一致的纹理感，让目标材质纹理更加自然，更接近真实。可选的，可以将微表面法线重复度数值控制为一个适中的数值。

222，根据微表面法线纹理强度信息，调整每个微表面法线贴图的法线纹理强度。

示例性的，参见图13，可以在虚幻引擎中新建名为MicroNormalIntensity变量401(图中其参数值(Param)设置为0.5)来控制微表面法线贴图的纹理强度。将MicroNormalIntensity变量401输入MakeFloat3节点402以将标量转化为向量。MakeFloat3节点可以将输入的一维变量转化为三维向量。

可选的，还可以新建名为ChestMicroNormalIntensity变量403(图中其参数值(Param)设置为1)，并将ChestMicroNormalIntensity变量403输入MakeFloat3节点404，MakeFloat3节点404的输出作为一维数据与MakeFloat3节点402输出结合可以实现将MicroNormalIntensity变量401转化为向量。

继续参见图13，可以将MakeFloat3节点404的输出输入到Lerp节点405的A端口，将MakeFloat3节点402的输出输入到Lerp节点405的B端口，同时Lerp节点405的Alpha端口输入遮罩(例如RGB遮罩)。Lerp节点405能够在遮罩范围对A端口和B端口的输入进行控制。Lerp节点405的输出可以连接到每个微表面法线贴图，实现对每个微表面法线贴图的微表面纹理强度的调整。微表面纹理强度越大，则微表面的凹凸细节更明显，目标材质的纹理更加细腻。通过对微表面法线贴图的微表面纹理强度的控制可以更好的体现微表面的凹凸细节，有利于得到更加细腻的目标材质纹理。

图14示出了法线贴图的参数配置界面的一个示意图。如图所示，可以在该界面中配置变量MicroNormalIntensity和MicroNormalTiling的值。变量MicroNormalIntensity和MicroNormalTiling为第一参数的一个示例。作为示例，可以将变量MicroNormalIntensity的值配置为0.23，将变量MicroNormalTiling的值配置为11.9。该界面可以暴露给美术制作人员中，美术制作人员还可以根据需求的效果调整变量MicroNormalIntensity或MicroNormalTiling的值。其中，MicroNormalTiling的数值越高，表示微表面法线贴图的微表面法线重复度越高。

可选的，图14中的界面中还可以显示已经添加到虚幻引擎中的法线贴图，比如主法线贴图Normal_MAIN(其命名为Seventh_to_substance_02_SkinHead_Shader_Normal)，以及多个微表面法线贴图，如Normal_WM1(命名为Expression_A_Normal)、Normal_WM2(命名为Expression_B_Normal)、Normal_WM3(命名为Expression_C_Normal)、Normal_BAKED(命名为T_FlatNormal)、Normal_MICRO(命名为T_SkinMicroNormal)等。这些法线贴图可以混合叠加后输入到Normal属性端口。其中，Normal_WM1、Normal_WM2、Normal_WM3、Normal_BAKED、Normal_MICRO等可以为测试后的具有不同纹理效果的微表面法线贴图。

223，将主法线贴图与调整后的至少一个微表面法线贴图进行混合，得到混合法线贴图。

示例性的，图15示出了主法线贴图(Normal_MAIN)501与调整后的一个微表面法线贴图(Normal_MICRO)502进行混合的配置界面的示意图。参见图15，每个法线贴图的输入包括纹理坐标(UVs)和应用视图缩放比例(ApplyViewMipBias)，输出包括RBB端口、R端口、G端口、B端口、A端口和RGBA端口。其中，图12中Multiply节点303的输出以及图13中Lerp405的输出可以连接到微表面法线贴图502的Uvs输入端口。其中，主法线贴图501的RGB端口的输出可以输入到blendanglecorrectednormals节点503的基本法线(BaseNormal)端口，微表面法线贴图502的RGB端口的输出可以输入到blendanglecorrectednormals节点503的附加法线(AdditionalNormal)端口，blendanglecorrectednormals节点503对输入的两种法线贴图进行混合叠加，得到一个混合法线贴图。blendanglecorrectednormals节点可以解决法线贴图混合过程中的锯齿边缘问题，让边缘法线过渡更平缓。

本申请实施例通过混合主法线贴图和微表面法线贴图，得到的混合法线贴图不但能体现目标材质的整体法线效果，还能够进一步体现目标材质微表面细节法线效果，法线纹理细节更加丰富。

可选的，当微表面法线贴图包括多个(比如为图14中所示的多个微表面法线贴图)时，可以将主法线贴图与每个微表面法线贴图进行混合，得到的多个混合法线贴图继续输入blendanglecorrectednormals节点进行混合，最终得到一个混合法线贴图。

230，将混合法线贴图输入目标材质的法线属性端口。

继续参见图14，可以将blendanglecorrectednormals节点503的输出连接到目标材质的法线属性端口。示例性的，blendanglecorrectednormals节点503的输出可以连接到图10所示的法线端口。

240，根据目标材质的法线属性端口输入，生成目标材质；其中，目标材质对应的参数集包括上述第一参数。

在一些实施例中，还可以将将基础颜色贴图输入目标材质的基础颜色属性端口，将高光贴图输入目标材质的高光属性端口，将次表面散射贴图输入目标材质的次表面颜色属性端口，以及将粗糙度贴图输入目标材质的粗糙度属性端口。此时，可以根据目标材质的所有属性端口的输入，生成目标材质。

因此，本申请实施例通过获取目标材质的主法线贴图和至少一个微表面法线贴图，并对该主法线贴图和至少一个微表面法线贴图进行混合，得到混合法线贴图，以及将该混合法线贴图输入目标材质的法线属性端口，能够实现在线生成目标材质。其中主法线贴图能够表现目标材质整体的纹理效果，微表面法线贴图能够表现目标材质微表面的细节纹理效果，二者混合得到的混合法线贴图不仅能体现目标材质整体的纹理效果，还包含更加丰富的凹凸纹理细节，使得目标材质的纹理更加细腻，有利于得到超写实的目标材质。

另外，本申请实施例生成的目标材质可以供后续对象在类似的需求上进行复用，也可以通过更新法线贴图和调整第一参数对目标材质的效果进行调整，从而在较短时间内制作出满足后期效果要求的材质。因此，本申请实施例能够有利于高效、低成本地生成超写实的目标材质。

在一些实施例中，参见图16，方法200还可以包括以下步骤250至270。

250，获取目标材质的主粗糙度贴图，该主粗糙度贴图包括材质整体的粗糙度贴图。

具体的，可以采用专业的纹理贴图绘图工具(比如Mari)根据2D纹理图像绘制得到目标材质的粗糙度贴图。该粗糙度贴图包括主粗糙度贴图。图17示出了真实模特的粗糙度贴图的一个示例，其中，粗糙度贴图能够表示模特面部的微观尺度上的表面粗糙度，通常粗糙度贴图中白色表示表面粗糙，黑色表示表面光滑。

具体的，根据2D纹理图像绘制得到目标材质的粗糙度贴图的过程可以参见上文图2中步骤210的相关描述，这里不再赘述。

260，根据主粗糙度贴图、第一区域对应的第一遮罩和第二参数，得到局部粗糙度贴图，该局部粗糙度贴图包括表示第一区域中纹理边缘的粗糙度贴图；其中，第二参数用于控制主粗糙度贴图的整体粗糙度和局部纹理边缘的粗糙度。

示例性的，可以将主粗糙度贴图导入虚幻引擎中，以便于在虚幻引擎中对该主粗糙度贴图进行进一步处理。处理后的粗糙度贴图可以连接到目标材质对应的粗糙度属性端口。

在一些实施例中，第二参数包括整体粗糙度最大值(MaxRoughness)、整体粗糙度最小值(MinRoughness)、菲尼尔粗糙度(FresnelRoughness)和菲尼尔粗糙度指数值(FresnelRoughnessExponent)。菲尼尔粗糙度也可以称为局部纹理边缘粗糙度，菲尼尔粗糙度指数值也可以称为局部纹理边缘粗糙度指数值。其中，菲尼尔粗糙度指数值可以为局部纹理边缘粗糙度的指数值，用来表示粗糙度的增强效果。

在一些实施例中，参见图18，可以通过以下步骤261至263得到局部粗糙度贴图。

261，根据主粗糙度贴图的整体粗糙度最大值、整体粗糙度最小值和第一区域对应的第一遮罩，确定第一区域对应的粗糙度贴图。

示例性的，参见图19，可以在虚幻引擎中建立名为MinRoughness变量601(图中其参数值(Param)设置为0.2)和名为MaxRoughness变量602(图中其参数值(Param)设置为1)来控制主粗糙度贴图的整体粗糙度最大值和最小值。如图19所示，可以将MinRoughness变量601和MaxRoughness变量602分别输入到Lerp节点603的A端口和B端口，将主粗糙度贴图600的G端口输入到Lerp节点603的Alpha端口，Lerp节点603能够在G通道范围对A端口和B端口的输入进行控制。之后，可以将Lerp节点603的输出输入到Lerp节点607的B端口，同时Lerp节点607的Alpha端口输入第一区域对应的第一遮罩，实现对Lerp节点607在第一区域范围内对端口输入的数据进行控制，得到第一区域对应的粗糙度贴图。

示例性的，当目标材质为真实模特的面部皮肤材质时，第一区域可以为脸部局部区域，比如鼻子、嘴巴、眼睛、脸颊等区域。因此，本申请实施例通过对不同区域的粗糙度贴图分别进行处理，能够对于不同区域得到不同粗糙度的目标材质。

可选的，还可以新建名为ChestMinRoughness变量604(图中其参数值(Param)设置为0.2)和名为ChestMaxRoughness变量605(图中其参数值(Param)设置为1)，并将ChestMinRoughness变量604和ChestMaxRoughness变量605分别输入到Lerp节点606的A端口和B端口，将主粗糙度贴图600的G端口输入到Lerp节点606的Alpha端口，Lerp节点606能够在G通道范围对A端口和B端口的输入进行控制。之后，可以将Lerp节点606的输出输入到Lerp节点607的A端口，实现对Lerp节点607在第一区域范围内对端口输入的数据进行控制。这里，ChestMinRoughness变量604和ChestMaxRoughness变量605可以用于在Lerp节点607中辅助控制MinRoughness变量601和MaxRoughness变量602。

可选的，继续参见图19，还可以将Lerp节点607的输出输入MF_RoughnessMult节点608，以对第一区域对应的粗糙度贴图进行进一步控制。其中，MF_RoughnessMult节点608可以包括MF_RoughnessMult变量，用于对输入进行整体的系数控制。可选的，继续参见图19，还可以将Lerp节点607的输出和Multiply节点609的输出共同输入到Multiply节点610，以对第一区域对应的粗糙度贴图进行进一步控制。其中，Multiply节点609的B端口连接主粗糙度贴图600的R端口。进一步的，MF_RoughnessMult节点608的输出可以输入到Switch节点611的True端口，Multiply节点610的输出可以输入到Switch节点611的False端口，由Switch节点611节点根据需要选择True端口或False端口之一的输入输出到下一个节点。这里，Switch节点611节点的输出即第一区域对应的粗糙度贴图的一些变形。

262，将菲尼尔粗糙度指数值输入菲涅尔节点，得到导入模型的模型边缘。

示例性的，继续参见图19，可以在虚幻引擎中新建名为FresnelRoughnessExponent变量612(图中其参数值(Param)设置为4.2)来控制菲尼尔粗糙度的增强效果。可以将FresnelRoughnessExponent变量612输入Fresnel节点613，使得Fresnel节点613根据FresnelRoughnessExponent变量值对导入模型进行Fresnel处理，得到导入模型的模型边缘。这里，导入模型即在虚幻引擎中导入的真实模特对应的3D模型。

263，将模型边缘作为遮罩，根据第一区域对应的粗糙度贴图和菲尼尔粗糙度，得到局部粗糙度贴图。

示例性的，继续参见图19，可以将Fresnel节点613输出的模型边缘输入Lerp节点614的Alpha端口，Lerp节点614能够在模型边缘(作为遮罩)对A端口和B端口的输入进行控制。其中，Lerp节点614的A端口和B端口中的至少一个可以输入第一区域对应的粗糙度贴图和菲尼尔粗糙度。

作为一种可实现方式，可以将Switch节点611输出的第一区域对应的粗糙度贴图和全局粗糙度变量618(图中其参数值(Param)设置为0.5)(或者全局粗糙度变量618的变形)输入Multiply节点617的A端口和B端口，Multiply节点617的输出可以输入Lerp节点614的A端口。可选的，全局粗糙度变量618可以输入Multiply节点619进行乘操作，Multiply节点619的输出可以继续输入Add节点620进行相加操作后输入到Multiply节点617的A端口。

另外，继续参见图19，还可以在虚幻引擎中新建名为FresnelRoughness变量615(图中其参数值(Param)设置为1)来控制菲尼尔粗糙度。Multiply节点617的输出还可以与FresnelRoughness变量615一起输入Multiply节点616，进一步将Multiply节点616的输出输入到Lerp节点614的B端口。Lerp节点614能够在模型边缘(作为遮罩)对A端口和B端口的输入进行控制，输出局部粗糙度贴图。

图20示出了粗糙度贴图的参数配置界面的一个示意图。如图所示，可以在该界面中配置变量FresnelRoughness、FresnelRoughnessExponent、MinRoughness和MaxRoughness的值。变量FresnelRoughness、FresnelRoughnessExponent、MinRoughness和MaxRoughness为第二参数的一个示例。作为示例，可以将变量FresnelRoughness的值配置为0.97，将变量FresnelRoughnessExponent的值配置为4.2，将变量MinRoughness的值配置为0.299，将变量maxRoughness的值配置为0.891。该界面可以暴露给美术制作人员中，美术制作人员还可以根据需求的效果调整变量FresnelRoughness、FresnelRoughnessExponent、MinRoughness或MaxRoughness的值。

270，将局部粗糙度贴图输入目标材质的粗糙度属性端口。

继续参见图19，可以将Lerp节点614的输出连接到目标材质的粗糙度属性端口。示例性的，Lerp节点614的输出可以连接到图10所示的粗糙度端口。

此时，上述步骤240具体可以实施为：根据目标材质的法线属性端口输入和粗糙度属性端口输入，生成目标材质；其中，该目标材质对应的参数集包括上述第一参数和第二参数。在一些实施例中，步骤240具体可以为根据目标材质的所有属性端口(如基础颜色属性端口、高光属性端口、次表面颜色属性端口、法线属性端口、粗糙度属性端口等)的输入，生成目标材质。

因此，本申请实施例通过获取目标材质的主粗糙度贴图，并根据该主粗糙度贴图和第一区域对应的第一遮罩，得到第一区域对应的局部粗糙度贴图，以及将该局部粗糙度贴图输入目标材质的粗糙度属性端口，能够实现在线生成目标材质。其中局部粗糙度贴图能够表现不同区域中模型边缘的高光细节，使得目标材质的在模型边缘的高光变化更加丰富，有利于得到超写实的目标材质。

另外，本申请实施例生成的目标材质可以供后续对象在类似的需求上进行复用，也可以通过更新贴图和调整第一参数和第二参数对目标材质的效果进行调整，从而在较短时间内制作出满足后期效果要求的材质。因此，本申请实施例能够有利于高效、低成本地生成超写实的目标材质。

例如，美术制作人员只需要根据材质工具集暴露的参数(包括第一参数和第二参数)和贴图通道，更新贴图和调整参数即可达到对材质效果的调整。美术制作人员也可以直接利用预设默认参数值的目标材质，在同等需求下快速实现超写实的目标材质。

在一些实施例中，还可以根据基础颜色贴图和第二区域对应的第二遮罩，得到第二区域中的基础颜色贴图，以及将该第二区域中的基础颜色贴图输入目标材质的基础颜色属性端口。

示例性的，在将基础颜色贴图导入虚幻引擎后，还可以根据预先配置的不同区域的遮罩来控制不同区域的基础颜色。图21示出了两个遮罩的示意图。其中，(a)图中遮罩对应眼睛和嘴巴区域，(b)图中遮罩对应脸部除眼睛、鼻子和嘴巴之外的其他区域。使用这些遮罩即可实现对基础颜色贴图进行红蓝绿(RGB)提取，实现对对应区域颜色的控制。

图22示出了根据遮罩提取基本颜色贴图的R通道的配置界面的一个示意图。如图所示，纹理样本(TextureSample)701的R通道可以导入遮罩，其中遮罩可以通过(1-x)节点702和Saturate节点703提取。具体可以将R通道输入(1-x)节点702进行反向处理，并使用Saturate节点703将(1-x)节点702的输出数值限制在0至1区间，避免数值过曝。因此，通过(1-x)节点702和Saturate节点703可以实现对遮罩范围内的R通道进行提取，实现对遮罩对应的目标区域的颜色的控制。Saturate节点703的输出可以输入到图10中的目标材质的基础颜色属性端口中。根据目标材质的所有属性端口的输入，可以生成目标材质。

示例性的，将上述图4中的真实模特的3D模型，以及根据该真实模特3D模型绘制的贴图输入虚幻引擎，根据上述材质生成的方法可以得到脸部的皮肤材质实例，即脸部的材质球。图23示出了目标材质对应的材质实例(可以称为材质球)的一个示意图。示例性的，该材质实例可以命名为：MI_HeadSynthesized_CC。在一些实施例中，该材质实例可以被下一个超写实数字人使用。

图24示出了本申请实施例生成的3D模型的脸部皮肤材质的示意图。该3D模型的脸部皮肤材质应用上述材质生成的方法得到。从图中可以清晰地看到皮肤材质保留了真实模特的脸部细节特征，比如雀斑、汗毛、痘印等，达到了较高的产品质量，能够应用于较高级别的项目品质。因此，根据本申请实施例生成的皮肤材质达到了写实级别的效果，能够达到超写实皮肤材质的项目标准。

另外，在类似的超写实皮肤材质生成需求上，美术制作人员只需要更新贴图和微调皮肤材质实例的参数集的数值(如上述第一参数和第二参数的数值)，即可在较短时间内制作出完成度较高的超写实皮肤材质效果，实现周期能够比原有方案减少一半，从而可以将更多的精力放在模型整体的美术上。美术制作人员也可以直接利用已经生成好的皮肤材质，从而在同等需求下快速实现超写实皮肤材质。

图25示出了本申请实施例提供的一种材质生成的方法800的示意性流程图。应理解，图25示出了页面的材质生成的方法的步骤或操作，但这些步骤或操作仅是示例，本申请实施例还可以执行其他操作或者图25中的各个操作的变形。此外，图25中的各个步骤可以按照与图25呈现的不同的顺序来执行，并且有可能并非要执行图25的全部操作。

810，获取3D模型。

具体的，可以获取目标材质的真实模特的3D模型。这里，该3D模型可以为四边面片3D模型。具体的，获取3D模型的过程可以参见上文图3中步骤211的相关描述，这里不再赘述。

820，绘制贴图。

具体的，可以根据3D模型进行纹理映射，得到2D纹理图像，然后根据该2D纹理图像绘制目标材质的贴图。示例性的，可以在专业绘图软件，如Mari，绘制目标材质的贴图，本申请对此不做限定。

821，绘制基础颜色贴图。

具体的，在步骤820中可以根据2D纹理图像绘制基础颜色贴图。

822，绘制粗糙度贴图。

具体的，在步骤820中可以根据2D纹理图像绘制粗糙度贴图。

823，绘制高光贴图。

具体的，在步骤820中可以根据2D纹理图像绘制高光贴图。

824，绘制次表面散射贴图。

具体的，在步骤820中可以根据2D纹理图像绘制次表面散射贴图。

825，绘制法线贴图。

具体的，在步骤820中可以根据2D纹理图像绘制法线贴图。

具体的，绘制贴图的过程可以参见上文图3中步骤231的相关描述，这里不再赘述。

830，将贴图输入各个贴图通道。

示例性的，可以在虚幻引擎中新建目标材质节点，然后将贴图导入虚幻引擎中的目标材质的各个贴图通道。这里贴图通道即目标材质的属性端口。例如，可以将基础颜色贴图输入基础颜色贴图通道(即基础颜色属性端口)，将粗糙度贴图输入粗糙度贴图通道(即粗糙度属性端口)，将高光贴图输入高光贴图通道(即高光属性端口)，将次表面散射贴图输入次表面散射贴图通道(即次表面颜色属性端口)，将法线贴图输入法线贴图通道(即法线属性端口)。

840，制作材质工具集。

具体的，在完成角色模型制作以及贴图制作后，可以构建一套贴图和材质属性的工具流，并封装成一个材质工具集，暴露参数和贴图通道给美术制作人员控制，达到后期的材质效果调整的目的。

具体的，可以使用第一参数变量对法线贴图中的微表面法线贴图的法线纹理信息(比如法线纹理强度信息和法线重复度信息等)进行调整，并将调整后的微表面法线贴图与法线贴图中的主法线贴图进行混合得到混合法线贴图。此时，第一参数可以对应材质工具集中的参数。混合法线贴图可以输入到目标材质的法线属性端口。这里，可以根据目标材质的效果需求调整第一参数，得到第一参数的默认数值。

在一些实施例中，还可以使用第二参数变量对粗糙度贴图的整体粗糙度和第一区域的局部纹理边缘的粗糙度进行调整，得到第一区域中的纹理边缘的粗糙度贴图(即局部粗糙度贴图)。此时第二参数可以对应材质工具集中的参数。局部粗糙度贴图可以输入到目标材质的粗糙度属性端口。这里，可以根据目标材质的效果需求调整第二参数，得到第二参数的默认数值。

在一些实施例中，材质工具集中的参数可以包括上述第一参数和第二参数。具体的，第一参数和第二参数的控制方式可以参见上文中的相关描述，这里不再赘述。

850，对遮罩进行RGB提取。

具体的，可以使用RGB遮罩控制不同区域的颜色。具体而言，在将基础颜色贴图导入虚幻引擎后，可以根据预先配置的不同区域的遮罩来控制不同区域的基础颜色。

可选的，在步骤850之前，还可以还包括步骤855，获取RGB遮罩。具体的，提取RGB遮罩的过程可以参见图22中的相关描述，这里不再赘述。

860，暴露参数控制以满足对各个细节的调整。

示例性的，参数指的是第一参数和第二参数。具体的，可以根据暴露如图14所示的参数控制界面来控制第一参数，以及暴露如图20所示的参数控制界面来控制第二参数。具体可以参见上文中的描述，这里不再赘述。

870，确定参数集和参数默认值。

具体的，可以在目标材质达到超写实需求时，确定对应的参数集为参数默认值。此时，可以根据该默认参数值制作材质实例(材质球)，可以为下一个超写实数字人使用。

因此，本申请实施例提供的材质生成方案，能够达成写实级别的材质效果。并且该方案对美术制作人员比较友好，只需要根据材质工具集暴露的参数和贴图通道，更新贴图和调整参数即可达到对材质效果的调整。美术制作人员也可以直接利用预设默认参数值的目标材质，在同等需求下快速实现超写实的目标材质。

以上结合附图详细描述了本申请的具体实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。例如，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。又例如，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。

还应理解，在本申请的各种方法实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。应理解这些序号在适当情况下可以互换，以便描述的本申请的实施例能够以除了在图示或描述的那些以外的顺序实施。

上文详细描述了本申请的方法实施例，下文结合图26至图17，详细描述本申请的装置实施例。

图26是本申请实施例的材质生成的装置10的示意性框图。如图26所示，装置10可包括获取单元11和生成单元12。

获取单元11，用于获取目标材质的主法线贴图和至少一个微表面法线贴图；其中，所述主法线贴图包括材质整体的法线信息，所述微表面法线贴图包括材质微表面细节的法线信息；

生成单元12，用于根据所述主法线贴图、所述至少一个微表面法线贴图和第一参数，得到混合法线贴图；其中，所述第一参数用于控制所述微表面法线贴图的法线纹理信息；

所述生成单元12还用于将所述混合法线贴图输入所述目标材质的法线属性端口；

所述生成单元12还用于根据所述目标材质的法线属性端口输入，生成所述目标材质；其中，所述目标材质对应的参数集包括所述第一参数。

在一些实施例中，所述第一参数包括微表面法线纹理强度信息和微表面法线重复度信息中的至少一种。

在一些实施例中，所述生成单元12具体用于：

根据每个所述微表面法线贴图的所述微表面法线重复度信息和微表面纹理坐标信息，调整每个所述微表面法线贴图的重复度；

根据所述微表面法线纹理强度信息，调整每个所述微表面法线贴图的法线纹理强度；

将所述主法线贴图与调整后的所述至少一个微表面法线贴图进行混合，得到所述混合法线贴图。

在一些实施例中，获取单元11还用于：

获取所述目标材质的主粗糙度贴图，所述主粗糙度贴图包括材质整体的粗糙度贴图；

生成单元12还用于：

根据所述主粗糙度贴图、第一区域对应的第一遮罩和第二参数，得到局部粗糙度贴图，所述局部粗糙度贴图包括表示所述第一区域中纹理边缘的粗糙度贴图；其中，第二参数用于控制所述主粗糙度贴图的整体粗糙度和局部纹理边缘的粗糙度；

将所述局部粗糙度贴图输入所述目标材质的粗糙度属性端口；

根据所述目标材质的法线属性端口输入和所述粗糙度属性端口输入，生成所述目标材质；其中，所述目标材质对应的参数集包括所述第一参数和所述第二参数。

在一些实施例中，所述第二参数包括整体粗糙度最大值、整体粗糙度最小值、菲尼尔粗糙度和菲尼尔粗糙度指数值。

在一些实施例中，生成单元12具体用于：

根据所述主粗糙度贴图的整体粗糙度最大值、整体粗糙度最小值和所述第一区域对应的第一遮罩，确定所述第一区域对应的粗糙度贴图；

将所述菲尼尔粗糙度指数值输入菲涅尔节点，得到导入模型的模型边缘；

将所述模型边缘作为遮罩，根据所述第一区域对应的粗糙度贴图和所述菲尼尔粗糙度，得到所述局部粗糙度贴图。

在一些实施例中，获取单元11还用于：

获取所述目标材质的基础颜色贴图；

生成单元12还用于：

根据所述基础颜色贴图和第二区域对应的第二遮罩，得到所述第二区域中的基础颜色贴图；

将所述第二区域中的基础颜色贴图输入所述目标材质的基础颜色属性端口。

在一些实施例中，获取单元11具体用于：

获取所述目标材质的真实模特的三维3D模型；

将所述3D模型进行纹理坐标映射，得到二维2D纹理图像；

根据所述2D纹理图像绘制所述目标材质的法线贴图，所述法线贴图包括所述主法线贴图和所述至少一个微表面法线贴图。

在一些实施例中，所述目标材质包括皮肤材质。

应理解的是，装置实施例与方法实施例可以相互对应，类似的描述可以参照方法实施例。为避免重复，此处不再赘述。具体地，图7所示的装置10可以执行上述方法200，并且装置10中的各个模块的前述和其它操作和/或功能分别为了实现上述各个方法200中的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。

上文中结合附图从功能模块的角度描述了本申请实施例的装置和系统。应理解，该功能模块可以通过硬件形式实现，也可以通过软件形式的指令实现，还可以通过硬件和软件模块组合实现。具体地，本申请实施例中的方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路和/或软件形式的指令完成，结合本申请实施例公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。可选地，软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器、可编程只读存储器、电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域的成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法实施例中的步骤。

图27是本申请实施例提供的电子设备30的示意性框图。

如图27所示，该电子设备30可包括：

存储器31和处理器32，该存储器31用于存储计算机程序，并将该程序代码传输给该处理器32。换言之，该处理器32可以从存储器31中调用并运行计算机程序，以实现本申请实施例中的方法。

例如，该处理器32可用于根据该计算机程序中的指令执行上述方法实施例。

在本申请的一些实施例中，该处理器32可以包括但不限于：

通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等等。

在本申请的一些实施例中，该存储器31包括但不限于：

易失性存储器和/或非易失性存储器。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double DataRate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synch link DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM，DR RAM)。

在本申请的一些实施例中，该计算机程序可以被分割成一个或多个模块，该一个或者多个模块被存储在该存储器31中，并由该处理器32执行，以完成本申请提供的方法。该一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述该计算机程序在该电子设备中的执行过程。

如图27所示，该电子设备30还可包括：

收发器33，该收发器33可连接至该处理器32或存储器31。

其中，处理器32可以控制该收发器33与其他设备进行通信，具体地，可以向其他设备发送信息或数据，或接收其他设备发送的信息或数据。收发器33可以包括发射机和接收机。收发器33还可以进一步包括天线，天线的数量可以为一个或多个。

应当理解，该电子设备中的各个组件通过总线系统相连，其中，总线系统除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。

根据本申请的一个方面，提供了一种通信装置，包括处理器和存储器，该存储器用于存储计算机程序，该处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，使得所述编码器执行上述方法实施例的方法。

根据本申请的一个方面，提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机执行时使得该计算机能够执行上述方法实施例的方法。或者说，本申请实施例还提供一种包含指令的计算机程序产品，该指令被计算机执行时使得计算机执行上述方法实施例的方法。

根据本申请的另一个方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述方法实施例的方法。

换言之，当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行该计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例该的流程或功能。该计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。该计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，该计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如数字视频光盘(digital video disc，DVD))、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。

可以理解的是，在本申请的具体实施方式中，可能涉及到用户信息等相关的数据。当本申请以上实施例运用到具体产品或技术中时，需要获得用户许可或者同意，且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，该模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。例如，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。

以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以该权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种材质生成的方法，其特征在于，包括：

获取目标材质的主法线贴图和至少一个微表面法线贴图；其中，所述主法线贴图包括材质整体的法线信息，所述微表面法线贴图包括材质微表面细节的法线信息；

根据所述主法线贴图、所述至少一个微表面法线贴图和第一参数，得到混合法线贴图；其中，所述第一参数用于控制所述微表面法线贴图的法线纹理信息；

将所述混合法线贴图输入所述目标材质的法线属性端口；

根据所述目标材质的法线属性端口输入，生成所述目标材质；其中，所述目标材质对应的参数集包括所述第一参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一参数包括微表面法线纹理强度信息和微表面法线重复度信息中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述主法线贴图、所述至少一个微表面法线贴图和第一参数，得到混合法线贴图，包括：

根据每个所述微表面法线贴图的所述微表面法线重复度信息和微表面纹理坐标信息，调整每个所述微表面法线贴图的重复度；

根据所述微表面法线纹理强度信息，调整每个所述微表面法线贴图的法线纹理强度；

将所述主法线贴图与调整后的所述至少一个微表面法线贴图进行混合，得到所述混合法线贴图。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

获取所述目标材质的主粗糙度贴图，所述主粗糙度贴图包括材质整体的粗糙度贴图；

根据所述主粗糙度贴图、第一区域对应的第一遮罩和第二参数，得到局部粗糙度贴图，所述局部粗糙度贴图包括表示所述第一区域中纹理边缘的粗糙度贴图；其中，第二参数用于控制所述主粗糙度贴图的整体粗糙度和局部纹理边缘的粗糙度；

将所述局部粗糙度贴图输入所述目标材质的粗糙度属性端口；

其中，所述根据所述目标材质的法线属性端口输入，生成所述目标材质，包括：

根据所述目标材质的法线属性端口输入和所述粗糙度属性端口输入，生成所述目标材质；其中，所述目标材质对应的参数集包括所述第一参数和所述第二参数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二参数包括整体粗糙度最大值、整体粗糙度最小值、菲尼尔粗糙度和菲尼尔粗糙度指数值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述主粗糙度贴图、第一区域对应的第一遮罩和第二参数，得到局部粗糙度贴图，包括：

根据所述主粗糙度贴图的整体粗糙度最大值、整体粗糙度最小值和所述第一区域对应的第一遮罩，确定所述第一区域对应的粗糙度贴图；

将所述菲尼尔粗糙度指数值输入菲涅尔节点，得到导入模型的模型边缘；

将所述模型边缘作为遮罩，根据所述第一区域对应的粗糙度贴图和所述菲尼尔粗糙度，得到所述局部粗糙度贴图。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

获取所述目标材质的基础颜色贴图；

根据所述基础颜色贴图和第二区域对应的第二遮罩，得到所述第二区域中的基础颜色贴图；

将所述第二区域中的基础颜色贴图输入所述目标材质的基础颜色属性端口。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标材质的主法线贴图和至少一个微表面法线贴图，包括：

获取所述目标材质的真实模特的三维3D模型；

将所述3D模型进行纹理坐标映射，得到二维2D纹理图像；

根据所述2D纹理图像绘制所述目标材质的法线贴图，所述法线贴图包括所述主法线贴图和所述至少一个微表面法线贴图。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述目标材质包括皮肤材质。

10.一种材质生成的装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取目标材质的主法线贴图和至少一个微表面法线贴图；其中，所述主法线贴图包括材质整体的法线信息，所述微表面法线贴图包括材质微表面细节的法线信息；

生成单元，用于根据所述主法线贴图、所述至少一个微表面法线贴图和第一参数，得到混合法线贴图；其中，所述第一参数用于控制所述微表面法线贴图的法线纹理信息；

所述生成单元还用于将所述混合法线贴图输入所述目标材质的法线属性端口；

所述生成单元还用于根据所述目标材质的法线属性端口输入，生成所述目标材质；其中，所述目标材质对应的参数集包括所述第一参数。

11.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有指令，所述处理器执行所述指令时，使得所述处理器执行权利要求1-9任一项所述的方法。

12.一种计算机存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序，所述计算机程序包括用于执行权利要求1-9中任一项所述的方法。

13.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码被电子设备运行时，使得所述电子设备执行权利要求1-9中任一项所述的方法。