PBR (Physically Based Rendering) to najbardziej powszechny typ tekstur, pozwalający na realistyczne odwzorowanie materiału. Koncepcja na temat tego systemu tekstur istniała już w latach 80 jednak kluczowy moment, w którym znalazła swoje zastosowanie przypada na lata 2000 – 2010. Na rozwój materiałów BPR przyczyniła się praca twórców Toma Forsytha, Brent Burley’a oraz Johna Lagerego. Opracowali oni modele matematyczne, które umożliwiły lepsze odwzorowanie światła odbitego od obiektów.
Przełom dla tekstury PBR nastąpił w 2013 roku, w momencie tym firma Disney Research ogłosiła nowy model o nazwie Disney Principled BRDF. Krótko po premierze stał się on standardem dla Allegorithmic (twórca Substance Painter) Unreal Engine 4 i Unity 5 oraz Blender.
W czym tkwi szczególna moc materiałów pbr ?
1 Realistycznemu odwzorowaniu światła – PBR uwzględnia prawdziwe zachowanie światła, uwzględniając odbicia, chropowatość i interakcję z otoczeniem.
2 Spójności materiałów w różnych warunkach oświetleniowych – Tekstury PBR wyglądają dobrze zarówno w jasnym świetle dziennym, jak i w ciemnym pomieszczeniu, bez konieczności ręcznej korekty.
3 Standaryzacji workflow – Umożliwia łatwiejsze przenoszenie materiałów między różnymi silnikami (Unreal Engine, Unity, V-Ray, Blender Cycles).
4 Optymalizacji produkcji gier i filmów – Dzięki PBR deweloperzy mogą szybciej tworzyć wysokiej jakości materiały, co przyspiesza pracę w gamedevie, filmach i wizualizacjach architektonicznych.
Podstawowe typy tekstur PBR
W workflow PBR wykorzystuje się zestaw tekstur, które symulują właściwości fizyczne powierzchni. Do najważniejszych należą:
1. Albedo (Base Color)
- Określa bazowy kolor powierzchni, bez wpływu oświetlenia i cieniowania.
- Nie zawiera informacji o refleksach, ani efektach oświetleniowych.
2. Roughness (Chropowatość)
- Kontroluje, jak powierzchnia rozprasza światło.
- Wartości niskie (czarne) oznaczają gładkie powierzchnie (np. lustro), a wysokie (białe) – matowe i chropowate.
3. Metallic (Metaliczność)
- Określa, czy powierzchnia zachowuje się, jak metal, czy jak niemetal.
- Metale (wartość 1) odbijają światło w specyficzny sposób, podczas gdy niemetale (wartość 0) są bardziej rozproszone.
4. Normal Map (Mapa normalnych)
- Symuluje drobne nierówności powierzchni bez potrzeby dodawania dodatkowej geometrii.
- Wartości RGB określają kierunek normalnej każdego piksela.
5. Height Map (Mapa wysokości)
- Używana do rzeczywistej deformacji siatki modelu (displacement mapping).
- W połączeniu z normal mapą pozwala na uzyskanie realistycznych detali.
6. Ambient Occlusion (AO)
- Dodaje efekty cieniowania w miejscach, gdzie światło trudniej dociera.
- Zwiększa głębię detali i poprawia kontrast powierzchni.
7. Emission Map (Mapa emisji)
- Określa obszary powierzchni, które emitują światło.
- Przydatna do neonowych znaków, ekranów czy elementów świecących w ciemności.
Podsumowanie
Tekstury PBR to standard, w którym pracuje większość ówczesnych nam pracujących grafików 3D. Swoje zastosowanie znajduje począwszy od animacji po gry wideo. Kolejnym ważnym aspektem tekstur PBR jest ich źródło …. Sprawdź artykuł na temat baz danych z teksturami ….
