Czym jest PBR? Materiały i mapy
PBR to physically based rendering — sposób opisywania powierzchni 3D za pomocą rzeczywistych właściwości fizycznych, tak aby wyglądały poprawnie przy dowolnym oświetleniu. Zamiast wypalać światło w teksturze, materiał PBR definiuje, jak powierzchnia odbija, rozprasza i pochłania światło, a resztą zajmuje się renderer.
Autor: Mixos
Krótka odpowiedź
Materiał PBR to zestaw map tekstur — base color, roughness, metallic, normal, a często height i ambient occlusion — które razem mówią rendererowi, jak powierzchnia ma reagować na światło. Dobrze zrobione mapy sprawiają, że ten sam materiał wygląda wiarygodnie w świetle dziennym, nocą i w dowolnym silniku.
Dlaczego PBR zastąpił stary sposób
Przed PBR artyści ręcznie malowali światła i cienie wprost w jednej teksturze, która wyglądała dobrze tylko przy dokładnie tym oświetleniu, dla którego ją namalowano. Przenieś model do nowej sceny, a wszystko się rozsypywało.
PBR oddziela właściwości powierzchni od oświetlenia, więc materiał reaguje poprawnie na to, co oświetla scenę. To rozdzielenie sprawia, że dobrze zrobiony materiał wygląda spójnie w Blenderze, Unreal, Unity, Godot i innych narzędziach — wszystkie interpretują te same fizyczne dane wejściowe.
Podstawowe mapy PBR
Base color (albedo) to czysty kolor powierzchni bez wypalonego oświetlenia. Roughness steruje ostrością lub rozmyciem odbić, od lustra przy 0 do w pełni matowej powierzchni przy 1. Metallic oznacza, czy powierzchnia jest metalem (1), czy dielektrykiem niemetalicznym (0).
Normal mapy udają drobne nierówności powierzchni, zaginając sposób odbicia światła, bez dodawania geometrii. Height (displacement) koduje głębię dla parallax lub prawdziwego displacementu. Ambient occlusion (AO) dodaje miękkie cienie kontaktowe zbierające się w szczelinach i na łączeniach.
Metalness/roughness a specular/glossiness
Są dwa popularne workflow PBR. Metalness/roughness jest zdecydowanie najczęściej używany — to ustawienie domyślne w większości silników gier i narzędzi DCC i to właśnie tworzy Mixos. Specular/glossiness to starsza alternatywa, która daje bardziej bezpośrednią kontrolę nad kolorem odbicia.
Do niemal całej pracy w czasie rzeczywistym i przy grach metalness/roughness to właściwy wybór domyślny i na tym workflow opierają się te poradniki.
Źródła i dalsza lektura
Najczęściej zadawane pytania
Co oznacza skrót PBR?
Physically based rendering. To model cieniowania opisujący powierzchnie przez właściwości fizyczne — kolor, roughness, metalliczność i szczegóły powierzchni — tak aby wyglądały poprawnie przy dowolnym oświetleniu.
Jakie są główne mapy PBR?
Base color (albedo), roughness, metallic, normal oraz zwykle height i ambient occlusion. Razem mówią rendererowi, jak powierzchnia odbija i rozprasza światło.
Czym różni się metalness/roughness od specular/glossiness?
To dwa workflow PBR, które dochodzą do podobnych wyników różnymi drogami. Metalness/roughness jest najpopularniejszy i używa go większość silników gier i narzędzi DCC; specular/glossiness daje bardziej bezpośrednią kontrolę nad kolorem odbicia, ale jest dziś rzadszy.
Czy potrzebuję wszystkich map?
Nie — podstawowy materiał może działać z samym base color, roughness i metallic. Normal, height i AO dodają szczegóły i głębię powierzchni, więc dodajesz je, gdy powierzchnia tego wymaga.
