<guide type="general" title="基于物理的渲染">

<step title="什么是PBR？">

<p>基于物理的渲染（PBR）背后的思想是使用真实的着色/照明模型来精确表示真实世界的材质。为了做到这一点，PBR贴图存储了关于真实世界表面如何对物理定律作出反应的信息，特别是其与光的相互作用。作为物理定律的近似值，PBR尽可能现实</p>

<p>除了真实感之外，PBR还有另一个优于以往3D工作流的巨大优势：它在不同的照明条件下保持一致，允许在不同的场景和照明条件下重复使用，这在以前是不可能的</p>

<p>要查看每个贴图对PBR的贡献，请单击编辑器区域上方的“新建贴图”按钮</p>

<p>在出现的“新贴图”窗口中，单击“全选”，以便创建所有贴图。实际上，对于PBR，我们只需要底色、金属色和粗糙度，但在创建其他贴图时不会有任何伤害</p>

<p>让我们选择一个定义初始贴图值的预设：从右上角的“预设…”下拉菜单中，选择列表顶部附近的金色预设</p>

<p>单击“创建”，将创建物理精确的黄金材质。在三维预览中旋转模型以查看其如何反映环境</p>

</step>


<step title="扩散和反射">
<cmd ed="color" type="activate"/>

<p>在物理现实中，撞击表面的光线分成两部分：</p>

<ul>
<li>反射：入射光的一部分被反射出表面，像球撞到墙上一样反弹。反射使表面具有光泽或镜面反射。例如，镜子是反射的极端情况：所有光线都被反射</li>
<li>漫射：入射光的另一部分在表面被吸收和散射，一些随后逸出。这种逃逸的光线赋予了表面颜色</li>
</ul>

<p>因为PBR模拟真实光的行为，所以进入物体的能量必须与反射和扩散部分的总和相同，这样总能量就会守恒，否则就会违反物理定律。因此，具有高反射的表面通常不会有强烈的颜色（如镜子）。另一方面，明亮颜色的表面不可能具有很强的反射性</p>

<p>顺便说一句，与反射相关的一个想法是菲涅耳效应：当你以低角度（掠射）观察表面时，它的反射比直接观察表面时（以90度角）反射更多。你可以在许多真实世界的表面上验证这一点：当从低角度观察时，它们变得更具反射性，有些几乎像镜子。菲涅耳由PBR自动处理，以尽可能保持事物的真实性</p>

<p>在我们使用的PBR金属粗糙度工作流中，基色贴图定义了从表面出来的反射光和漫射光。我们选择的金色预设将此贴图设置为黄色，但这意味着什么？检查下一步，看看它是如何工作的</p>

</step>



<step title="金属和电介质">

<cmd ed="metal" type="activate"/>
<cmd tool="paint" type="activate"/>

<p>表面的金属区域通常比非金属区域更具反射性。我们将这些非金属区域称为电介质。这一有用特性是金属粗糙度工作流的基础，该工作流是应用最广泛的PBR模型</p>

<p>如果我们可以指定表面的哪些部分表现为金属或电介质，那么我们可以使用基色贴图来指定：</p>

<ul>
<li>金属区域的反射色：例如金黄色</li>
<li>电介质区域的漫反射颜色：例如，苹果中的红色</li>
</ul>

<p>这就是我们使用金属贴图的原因：金属像素用值1（白色）标记，电介质用值0（黑色）标记。通过这种方式，PBR知道这些像素是否应该被视为金属并着色光的反射，或者被视为电介质从而着色其漫射光</p>

<p>大多数情况下，仅使用1和0值，因为像素可以是金属或电介质。在实践中，其他值可用于创建表面，如生锈或薄污垢层</p>

<p>要查看此操作，请选择右侧的绘制工具。选择其绘制操作，并将“金属度”滑块设置为0（表示电介质），将“硬度”设置为100%（无笔刷平滑度，以避免中间值模糊）。通过在编辑器中单击鼠标左键并拖动，在金属贴图底部应用一些笔划</p>

<p>您会注意到，金色的镜面特征消失了，绘制区域的行为更像塑料：现在有更多的光被散射，因此颜色强烈，反射的光很少，因此您无法再看到环境反射</p>


</step>




<step title="微表面">

<cmd ed="rough" type="activate"/>
<cmd tool="adjust" type="activate"/>

<p>模拟真实曲面的另一个非常重要的因素是它们在非常小的尺度下的行为，这会强烈影响光的反射和扩散。表面的粗糙度、微小缺陷和裂纹自然会对入射光产生强烈影响</p>

<p>如果一个表面是光滑的，入射光线彼此平行反射，就像镜子以相干方式反射一样。但如果表面粗糙，光线将以混乱的方式反射，可见结果将是模糊的反射，因为光线将在随机方向上反弹，很少相互平行</p>

<p>为了模拟这种微表面行为，我们使用粗糙度贴图：值为1（白色）的像素是粗糙的，值为0（黑色）的像素平滑</p>

<p>让我们看看这一点：打开“调整”工具，慢慢向右增加“强度”滑块，同时注意3D预览时模型中的反射。随着表面粗糙度的增加，反射变得模糊。同时，我们画成电介质的区域变化不大：作为电介质，它不会直接反射很多光</p>

<p>使用强度滑块播放一点并旋转3D模型。由于能量守恒，您会注意到，较粗糙的表面（粗糙度接近1或白色）反射具有较大但较暗的高光的光，因为光在所有方向上反射，而平滑表面（粗糙程度接近0或黑色）具有较小且较尖锐的高光，因为光线以更相干的方式反射</p>

<p>在继续之前，请将强度滑块设置回0%。一种简单的方法是单击“强度”标签，这将重置设置</p>

</step>




<step title="颜色和色调">

<cmd ed="color" type="activate"/>
<cmd tool="paint" type="activate"/>

<p>回到基础颜色编辑器，让我们看看它的颜色信息是如何被我们之前在金属贴图中设置的金属或介电像素使用的。请记住，金属贴图定义了基色像素的使用方式：着色金属反射或定义介质漫反射颜色</p>

<p>选择绘制工具并选择其绘制操作。在颜色选择器中，选择明亮的淡蓝色。现在绘制一些垂直笔划，从上到下</p>

<p>在三维预览中旋转模型，以查看其如何反映环境</p>

<ul>
<li>在顶部绘制的笔划中，像素在金属贴图中设置为金属，蓝色只是为环境反射着色</li>
<li>但底部的笔画，画在涂过的电介质上，看起来像一种没有反射的纯色</li>
</ul>

<p>为了充分尊重PBR技术限制，我们应该注意以下几条规则。例如，金属区域由于其高反射率应始终具有明亮的颜色值，而电介质区域应避免过于明亮。PBR验证设置位于基色编辑器和金属编辑器的底部，其中显示无效有效值的红绿色覆盖，以帮助识别任何问题。要了解更多信息，请参阅《PBR验证指南》</p>

</step>




</guide>