Como criar materiais PBR metallic-roughness confiáveis

Trate as entradas como informação de material

Um fluxo de trabalho metallic-roughness é útil porque um conjunto pequeno de entradas consegue descrever muitas superfícies opacas. Ainda assim, exige disciplina na criação. Se uma textura contém os realces da fotografia usada para gerá-la, a luz em tempo de execução soma outro realce. Comece com uma hipótese de material e uma cena de inspeção controlada, em vez de ajustar mapas até que uma única captura de tela pareça agradável.

Entenda o contrato dos parâmetros

No modelo padrão, a cor base descreve a cor difusa de dielétricos ou a cor especular de metais. O valor metallic escolhe entre essas respostas; roughness altera a distribuição de reflexão da microsuperfície. Um shader que respeita a conservação de energia coordena os termos difuso e especular para que a reflexão não crie energia. [1]

As convenções de arquivo importam. O glTF armazena o RGB da cor base com a função de transferência sRGB, enquanto a textura metallic-roughness contém dados lineares: roughness em G e metallic em B. [2] Outros pipelines podem usar empacotamento diferente; registre o contrato de importação real.

Exemplo: uma caixa pintada

Para uma caixa de aço ilustrativa, separe tinta azul, arranhões que expõem o metal e ferrugem. Comece com metallic 0 para a tinta opaca e a ferrugem, e metallic 1 para o aço exposto. Teste roughness 0.65, 0.25 e 0.9, respectivamente. São valores de tentativa definidos na criação, não constantes medidas do material.

Inspecione a máscara de arranhões de perto e na distância de jogo. Valores metallic intermediários podem representar bordas filtradas entre regiões; já definir o painel pintado inteiro como metallic 0.5 altera a resposta dele em toda a superfície. Mantenha uma cópia com roughness constante para distinguir um erro de classificação de um detalhe de superfície excessivamente carregado.

Estabeleça um procedimento repetível

Primeiro, inspecione cada canal importado como dados em escala de cinza e compare-o com a imagem de origem. Depois, gire uma luz ampla em torno do asset com a exposição fixa. Verifique o mesmo material sob um ambiente que tenha regiões claras e escuras; um ambiente uniforme esconde a estrutura da reflexão.

Desative temporariamente o detalhe de normal e restaure-o depois que a resposta base estiver estável. Compare com uma esfera de referência lisa ao lado do asset. Por fim, exporte e reimporte um pequeno material de teste, verificando o empacotamento de canais e a interpretação de cor antes de processar toda a coleção de assets.

Saiba o que o modelo omite

Um modelo de material compacto não consegue reproduzir toda superfície medida. O desenvolvimento original da Disney equilibrou explicitamente o comportamento observado dos materiais com controles artísticos de fácil manejo. [3] Revestimentos em camadas, transmissão, anisotropia e efeitos subsuperficiais podem exigir modelos adicionais.

Não compense a falta de iluminação pintando-a na cor base. Registre qual aparência é propriedade do material, qual vem da iluminação e qual é uma aproximação artística intencional. Esse registro facilita diagnosticar mudanças futuras no renderizador.

Fontes

• [1] Physically Based Rendering in Filament — Google Filament.
• [2] glTF 2.0 material specification — Khronos Group.
• [3] Physically Based Shading at Disney — Brent Burley, Walt Disney Animation Studios.