PBR应用

在游戏开发领域，PBR（Physically Based Rendering）渲染技术以其实作为现代游戏引擎的一个关键特性，增强了视觉真实感。本文将探讨支持PBR的引擎及渲染器相较于传统的渲染方法的异同与优势。

支持PBR的游戏引擎与传统渲染的区别及优点




支持PBR 渲染器的特点


1. 简化制作流程：

材质设置统一：仅通过贴图赋予模型，无需繁琐的材质参数设置，因此制作过程变得更为快捷。

光源无关性：材质与光源无关，无论更换光源，材质仍能呈现逼真效果，大大减少了在不同光照条件下的功能验证工作。

2. PBR贴图渲染：采用基于PBR（Physically Based Rendering）的贴图模式，能显著提高材质的真实感。

缺点：光影效果一般，可能不够真实，这是因为为了优化渲染速度，牺牲了光线追踪等全局光照效果。

传统渲染器的优点及局限

真实光影模拟：能精准模拟光线在环境中的传输过程，如发光、吸收、反弹等，确保材质与光影展现出极高的真实性。

局限性：然而，过强的真实感与极高逼真的材质模拟导致渲染过程极其耗时，严重限制了实时渲染和大规模场景的处理。

PBR工作流

Metal/Roughness工作流与Specular/Glossiness工作流：虽各有侧重，但共同特点在于使用AO、Normal、Height纹理贴图，有效增强模型立体感与细节的体现。

AO（ Ambient Occlusion）：用于描绘模型的阴影和立体感，增强空间的深度感。

Normal（法线）贴图：帮助实质表现模型表面的凹凸细节。

Height贴图：改变模型的外观以突出特定细节，相较于置换贴图，在特定视角下表现更为出色。

PBR贴图开发工具

Adobe Substance系列、Mari、Quixel Suites、Toolbag4：提供从制作、合成新资源到使用在游戏及视觉效果中的全面解决方案。

3DCoat4等：同样支持高效贴图绘制和其他相关工作流程，为开发者提供强大的基础工具支持。

游戏引擎和软件支持PBR技术概览

完全支持PBR技术：现代游戏引擎如UE5、UE4、Unity及其他相关工具如Toolbag。

支持PBR技术：渲染器软件如Lumion、Twinmotion、C4D的URender、PRORENDER。

材质具有PBR接口：专业渲染器如Vray5、REDSHIFT等，允许工程师结合PBR规范优化场景的细节和真实性。

不支持PBR渲染器：经典渲染器如OC、MAXWELLRENDER、THEARENDER、KEYSHOT、CORONA等，未优化PBR技术，可能不支持深度整合或效果受限。

通过明确PBR支持与传统渲染技术的差异与优势，开发者可以根据项目需要和优先级选择最适合的工具与流程，以提高作品的视觉质量与开发效率。