認識 Mixos AI探索

什麼是 PBR?材質與貼圖說明

PBR 是物理基礎算圖(physically based rendering)的縮寫——用真實世界的物理屬性描述 3D 表面,讓它們在任何光線下都看起來正確。PBR 材質不是把光烘焙進貼圖,而是定義表面如何反射、散射與吸收光線,其餘交給算圖器處理。

作者:

簡短回答

PBR 材質是一組貼圖——基礎色、粗糙度、金屬度、法線,通常還有高度與環境光遮蔽——合起來告訴算圖器表面應如何回應光線。把這些貼圖做對,同一個材質在日光下、夜晚或任何引擎中都看起來可信。

五個 PBR 材質範例球——拉絲金、霧面陶瓷、混凝土、亮面紅色車漆與磨損皮革——攝影棚算圖

PBR 為何取代舊方法

在 PBR 之前,藝術家把高光與陰影直接手繪進單張貼圖,這種貼圖只有在繪製時的那組燈光下才看起來正確。把模型移到新場景,效果就崩壞了。

PBR 把表面的屬性與光線分開,所以材質能對場景中的任何燈光做出正確反應。這種分離正是為什麼製作良好的材質在 Blender、Unreal、Unity、Godot 與其他工具中看起來一致——它們都以相同的物理輸入來詮釋。

核心 PBR 貼圖

基礎色(albedo)是不含任何光照烘焙的純粹表面顏色。粗糙度控制反射的銳利或模糊程度,從 0 的鏡面到 1 的完全霧面。金屬度標示表面是金屬(1)還是非金屬的介電體(0)。

法線貼圖透過改變光線反射的方式來模擬細微的表面凹凸,而不增加幾何。高度(位移)編碼深度,用於視差或真正的位移。環境光遮蔽(AO)則加入聚集在縫隙與接縫中的柔和接觸陰影。

金屬度/粗糙度與高光/光澤度

常見的 PBR 工作流程有兩種。金屬度/粗糙度是目前使用最廣泛的——它是多數遊戲引擎與 DCC 工具的預設,也是 Mixos 所製作的。高光/光澤度是較舊的替代方案,能更直接地控制反射顏色。

對於幾乎所有即時與遊戲工作,金屬度/粗糙度是正確的預設,也是這些指南所假設的工作流程。

資料來源與延伸閱讀

常見問題

PBR 是什麼的縮寫?

物理基礎算圖(physically based rendering)。這是一種著色模型,以顏色、粗糙度、金屬度與表面細節等物理屬性描述表面,讓它們在任何光線下都看起來正確。

PBR 的主要貼圖有哪些?

基礎色(albedo)、粗糙度、金屬度、法線,通常還有高度與環境光遮蔽。它們合起來告訴算圖器表面如何反射與散射光線。

金屬度/粗糙度與高光/光澤度有什麼差別?

它們是兩種 PBR 工作流程,以不同方式達到相近的結果。金屬度/粗糙度最常見,多數遊戲引擎與 DCC 工具都使用;高光/光澤度能更直接地控制反射顏色,但現今較不常見。

我需要全部的貼圖嗎?

不用——基本材質只用基礎色、粗糙度與金屬度就能運作。法線、高度與 AO 增加表面細節與深度,所以在表面需要時再加入即可。