在游戏开发过程中，专属名词 PBR（Physically Based Rendering）通常指的是“纹理输入 PBR 材质系统”或者“基于物理的渲染材质系统”。
1. PBR 材质系统
PBR 材质系统是一种用于渲染游戏中物体外观的技术，它基于物理光学原理，通过模拟光线与材质之间的相互作用来实现更真实的图形渲染效果。 在 PBR 材质系统中，物体的外观由一组纹理和材质属性定义。
PBR 强调了材质系统的基于物理的性质，即使用真实世界的物理属性和光学原理来模拟光线的行为。
2. PBR 材质系统涉及的几个关键方面
- 基于物理的光照模型
- PBR 使用基于物理的光照模型来计算物体表面的光照反射。这些模型考虑了光线的能量损失、漫反射、镜面反射、折射等因素，以更准确地计算出物体的外观。
- PBR 材质属性
- PBR 材质系统使用一组属性来描述物体表面的光学特性。这些属性包括漫反射颜色、金属度、粗糙度、折射率等，用于控制物体不同部分的反射行为。
- 纹理贴图
- PBR 材质系统使用各种纹理贴图来增强物体的细节和真实感。常见的贴图包括漫反射贴图、法线贴图、金属度贴图、粗糙度贴图等，它们用于描述物体表面的颜色、凹凸、金属光泽和粗糙度等细节。
- 环境光照
- PBR 材质系统考虑了环境光照对物体的影响，以增强整体渲染效果。它使用环境光贴图或全局光照（如球谐光照）来模拟环境中的间接光照效果。
3. PBR 材质系统创建流程步骤
- 材质创建
- 在 PBR 中，材质是由一系列基本物理属性组成的，例如漫反射（albedo）、金属度（metallic）、粗糙度（roughness）等。
- 在创建材质时，需要设置这些属性的值，以描述物体表面的外观。
- 纹理贴图
- 纹理贴图是为了增加模型表面的细节和真实感。常见的纹理贴图包括漫反射贴图、法线贴图、金属度贴图、粗糙度贴图等。
- 这些贴图可以用来描述物体表面的颜色、凹凸、金属光泽和粗糙度等属性。-
- 光照设置
- PBR 使用真实世界中的光照模型来模拟光线的行为。通常使用环境光、平行光、点光源等不同类型的光源来照亮场景。
- 光照设置包括光源的位置、颜色、强度等参数的调整。
- 渲染计算
- 在 PBR 中，渲染计算是模拟光线与物体表面的相互作用，计算出最终的像素颜色。
- 这涉及到计算光线的反射、折射、散射等物理过程，以及考虑材质属性和光照条件的影响。
- 后期处理
- 在渲染完成后，可以进行一些后期处理来增强图像效果。
- 这包括色调映射、抗锯齿、阴影处理、环境遮挡等技术，以及调整亮度、对比度、饱和度等参数来优化最终的图像质量。
总结：就是材质、纹理贴图、光照、后处理。
4. PBR 材质系统带来的优势
- 真实感
- PBR 能够模拟真实世界中光线与材质的相互作用，使得游戏场景和物体看起来更加真实和逼真。
- 可预测性
- PBR 使用标准化的材质和光照模型，使得开发者可以更准确地控制和预测渲染结果，从而提高开发效率。
- 材质一致性：
- PBR 使用一致的材质参数和纹理贴图，使得不同物体之间的材质外观更加一致，提高整个游戏世界的视觉统一性。
- 灵活性
- PBR 支持各种类型的材质属性和纹理贴图，可以呈现出不同材质的特性，如金属、塑料、皮革等，为游戏开发提供更多的艺术表现空间。
