PBR最佳实践(Best Practices For Physically Based Content Creation)

该视频是Anton Hand在Unite 大会上做的分享,比较老的视频了,但是PBR理论及最佳实践永远不会过时。Anton Hand在Youtube上还有一个频道 (需科学上网),每隔一段时间会上传一个开发日志,演示他做的VR项目进展,有兴趣的可以看一下,是关于他的VR枪战游戏,目前已上架Steam。本文为个人导读兼笔记。



Best Practices For Physically Based Content Creation


03:36 首先,PBR是一个行业标准,但是不要拿着锤子看到的都是钉子,PBR工作流程是使用Unity制作内容的一个选项,但是并不是所有项目都需要引入PBR流程,PBR可以用在写实级别场景中(对于VR场景,如果是结合传统行业,窃以为引入PBR会有比较大的优势,因为虚拟现实,一分为二,虚拟+现实,现实即真实,真实即写实)。

04:28 PBR的优势一:Anton Hand说到,他使用PBR技术,是为了一个标准的流程。演示了Roughness和Metallic的变化,对于物体材质的动态变化,比较直观的展示了这两个属性作用的影响。提到了能量守恒定律,个人认为在操作层面,不用考虑太多。

07:00 PBR的优势二:展示了四个不同光照环境下的四张图,类似Marmoset展示的经典镜头在四中光照环境中的表现。如下图。

你不用为了某个光照环境去进行材质的调整,只要设置了相关的物理属性,它就会根据不同的光照环境做出相应正确的变化。

12:21 学习资料。如下图,看过Marmoset官网Blog,值得推荐。

09:03 PBR的必要条件:必须进行HDR和Linear Space的设置。摄像机设置为HDR,Color Space改为Linear。非必要条件:多数是Post-Processing,如Bloom、Toon Mapping、Grading以及光照。

13:46 尽可能为一个材质提供更多的数据,这包括颜色(贴图)、法线(贴图)、光泽度(贴图)、高度(贴图)等,总之,类似描述一个事物,给的细节越多,描述越准确,即真实。

16:29 目前有两种常用的构建PBR材质的工作流程,一种是Spec-Gloss流程,如下图。

一种是Metal-Rough流程,来自迪士尼离线渲染解决方案,也是我常用的一套流程,PBR里讲究通道的概念,(类似PS中的通道,各位可以看一下PS中的通道概念)。

18:33 Spec-Gloss流程的优缺点:

21:02 Metal-Rough流程的优缺点:

26:07 各种贴图的介绍——其实现在你需要使用通道的思维来看这些贴图了。首先是颜色贴图,unity中成为Albedo,某些软件如Substance中称之为Basecolor,指的是同一种贴图。需要注意的是,颜色贴图中不要有光照和高光信息。

26:42 遮蔽贴图(Occlusion Map)介绍

28:36 Specular贴图介绍(仅用于Spec-Gloss流程)

29:35 Glossiness和Roughness贴图,这两个贴图描述了同一种属性,即微表面,不是两个的数据是互为相反,即“光滑”和“粗糙”的区别——一个物体的表面,你可以说是粗糙的,也可以说是不光滑的。如下图右侧,两张贴图互为反相。

31:33 法线贴图介绍。市面上已经有比较多的软件来制作法线贴图了,3ds max、maya、blender自不必说,专业的如xNromal,Substance Designer、Substance Painter亦可烘焙法线贴图。每家算法不一样,所以一定要注意设置,以确保导入unity中不出现瑕疵。比较常见的问题是接缝。同时作者给出了解决方案。

35:24 没有自反射的物体,需要借助预计算的反射,unity中使用Reflection Probe,IBL等。

36:19 关于SSR(Screen-Space Reflection),基于屏幕的反射。画质优美但是耗能,尤其是在VR中,因为要渲染两次,不建议使用。

37:40 屏幕特效,关于Bloom,慎用,作者演示使用Bloom特效以后缓慢移动的效果,模型上某些点会有闪光,这并不是我们希望看到的。如果非要使用Bloom的话,作者推荐使用Sonic Ether's Bloom插件。

38:21 Color Grading

38:56 SSAO/SSAOc/SSBO——屏幕遮蔽

39:45 总结。


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