PBR贴图基础知识
一,基础知识
二,PBR贴图类型
传统次世代方式
PBR次世代方式
1,金属度粗糙度流程---Base Color+Metallic+Roughness
2,反射度光滑度流程---Diffuse/Albedo+specular+Glossiness/Smoothness
3,通用贴图类型
法线贴图(normal)
高度贴图(Height map)或者凹凸贴图(Bump Map)
环境光吸收贴图( AO Ambient Occlusion)
自发光贴图(Emissive/Emission Map)
透明贴图(Opacity Map)
4,其他贴图类型
置换/位移贴图( Displacement Map)
Gradient&Ramp渐变图、ColorLUT颜色查找表
视差贴图(Parallax Map)和陡峭视差贴图(Steep Parallax Map)
各向异性贴图(Anisotropic Map)
缝隙图(Cavity Map)
环境法线贴图(Bent Normal Map)
曲率贴图(Curvature)
厚度贴图(Thickness)
位置贴图(Position Map)
细节贴图(Detail Map)
流动贴图(Flow Map)
5,光照环境贴图
光照贴图(Light Map)
球面环境贴图(Spherical Environment Map)
立方体贴图(Cube Map)
参考资料
一,基础知识
基于物理的渲染(Physically Based Rendering , PBR)在高质量实时渲染中应用广泛,其主要知识体系在闫老师的games101中已经铺垫学习过了。
Blinn-Phong 反射模型 BRDF和渲染方程 微平面理论–Cook-Torrance模型计算BRDF IBL(Image-Based Lighting 基于纹理的光照)
二,PBR贴图类型
传统次世代方式
主要以颜色贴图(diffuse map),反射贴图(specular map),法线贴图(normal map)三个组成,分别反映了颜色、反光、凹凸信息。
传统次世代方式主要用PS制作素材,颜色贴图中体现了高光,因此塑料感严重。
PBR次世代方式
这个阶段主要分为2个流程,金属度粗糙度流程(metalness-roughness workflow)和反射度光滑度流程(specular-smoothness workflow),主要变为4张贴图。
PBR方式中颜色贴图不绘制光线,制作工具是SubstancePainter,概念是材质的叠加,并且依赖于引擎查看效果。
1,金属度粗糙度流程—Base Color+Metallic+Roughness
由颜色贴图(Base Color,其实和diffuse作用一样),金属度贴图(Metallic或Metalness,单通道),粗糙度贴图 (Roughness,单通道)组成。
有的地方粗糙度会写成光滑度(smoothness),两者意义类似,数学上为(1-x)的关系。
Roughness粗糙度贴图 与Glossiness Map光泽度贴图是相反的。Roughness 反向就变成Glossiness Map 。
2,反射度光滑度流程—Diffuse/Albedo+specular+Glossiness/Smoothness
由颜色贴图(diffuse漫反射,在unity中叫Albedo),反射(specular,反映了BRDF的F0,三通道),光泽度 (Glossiness/Smoothness,单通道)组成。
注意:金属的diffuse为黑色图,非金属的specular比较暗(0.15-0.3),金属的specular比较亮(0.6-1.0)。
Base Color与Diffuse容易混淆,Base Color带了金属的反射率值需要配合上Metallic Map一起使用,其本质上是Diffuse和Specular的结合,这也是有时候通过先创建金属/粗糙度材质再将其转化为高光反射/光泽度的原因之一。(区别见下图)