建模工作流對比與PBR紋理變換教程
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責任編輯：傳說的落葉 |
發(fā)布時間： 2018-09-19 10:27 | 瀏覽量：
本教程向大家說明傳統(tǒng)渲染器下創(chuàng)建的貼圖如何能夠轉換為PBR渲染器貼圖，如何實現(xiàn)PBR工作流貼圖向其他工作流的轉換，以及這些工作流之間的差異。這篇教程適合高級業(yè)內人士閱讀參考，所以請確保之前有閱讀過Jeff Russell和我寫的兩篇PBR教程，里面有詳細地介紹PBR中的一些基本概念，而在這篇教程中這些概念只會簡單提及。
Basic Theory ofPhysically-Based Rendering —— Jeff Russell
Physically BasedRendering, And You Can Too! —— Joe Wilson
目錄
PBR：誤解與謬論
PBR：做了哪些改變
傳統(tǒng)工作流概述
貼圖轉換：傳統(tǒng)貼圖->PBR貼圖
Metalness工作流 VS Specular工作流
紋理轉換：specular -> metalness
紋理轉換：metalness -> specular
對比和說明
材質邏輯（material logic）
PBR：誤解與謬論
在開始之前，我想先澄清一些事情。目前為止，仍然有許多人對于究竟什么是PBR以及PBR中需要什么樣類型的貼圖存在疑惑。
首先，PBR系統(tǒng)并不要求一定是金屬貼圖（metalness map），使用了高光貼圖（specular map）也并不意味著就一定不是“PBR”。我定期在論壇上有看到關于這方面的評論，當有人看到設計師在設計高光色澤貼圖的時候，他們經(jīng)常會問“為什么不用PBR？”，那么就讓我來剖析一下究竟什么是PBR。
PBR基本概念是一系列復雜的處理真實物理和光照的渲染器的組合，以及一系列使用標準化的表示真實材質參數(shù)的貼圖。本質上，PBR就是一個用于創(chuàng)建貼圖和渲染工作的整體系統(tǒng)，在不同的工具和引擎的作用下會產生不同的實現(xiàn)效果（一般指渲染器模型和貼圖的輸入類型）。
此外，直接將非PBR貼圖載入到PBR渲染器中進行渲染，并不能確保得到正確的真實效果。這種想法跟上面提及的“為什么不用PBR”一樣被人們頻繁誤解。渲染器只是PBR中的一部分，要得到正確的真實效果，你還要考慮如何正確地校準以及使用PBR下的貼圖。
最后一個問題，PBR會發(fā)生漫反射還是反射？這兩者本質上是一件事，物體的固有色常常能夠轉換使用。
PBR：做了哪些改變
想要充分理解如何創(chuàng)建PBR貼圖或者如何將之前模式下的貼圖轉換到PBR中，就必須要清楚PBR渲染器做了怎樣的改變。其中一個最大的不同之處就是現(xiàn)代渲染器下光照的計算方式非常高級。如今PBR使用了動態(tài)光源和實時陰影技術，以及提供了基于圖像的光照技術（image-basedlighting）的精準環(huán)境漫反射和鏡面反射。這也就意味著我們不用再去將光照、反射、陰影等直接繪制到貼圖上。跟以往相比，我們就能將注意力轉移到重現(xiàn)真實材質的屬性上，而不用再去烘焙光照貼圖。
此外，線性空間渲染使得我們不用再在高光貼圖中使用漫反射的補色來獲得真實的白色高光，同時PBR微表面算法中的能量守恒（表面越粗糙，漫反射越強，整體明暗越亮）將不再需要我們手動在高光貼圖中構造粗糙（更黑）和光滑（更亮）的區(qū)域。這就意味著高光貼圖通常只用為每種材質類型包含比數(shù)值多一點的信息（表示絕緣體的灰度等級，表示金屬的色彩信息），而大部分的變化則會交給微表面貼圖來定義。
傳統(tǒng)工作流概述
為了展示現(xiàn)代渲染器和傳統(tǒng)渲染器之間的不同，我在這使用之前創(chuàng)作出的狙擊槍作品來舉例。之所以用它來舉例，是因為它能夠展現(xiàn)出很多我之后不會在PBR系統(tǒng)中用到的典型方法，例如：
1. 漫反射貼圖太暗，只能在特殊的光照環(huán)境中才能獲得非常好的效果。
2. 環(huán)境光遮蔽（Ambient occlusion）和cavity細節(jié)直接繪制到了漫反射和高光貼圖上了。AO/cavity應該通過單獨的輸入添加進去，這樣能夠讓渲染器更加智能地使用它們。此外，大范圍的AO更不應該直接添加到高光貼圖中，因為阻擋光線并不等同于低反射表面（正如高光貼圖所定義的那樣）。
3. 漸變映射貼圖的信息也被繪制到了漫反射貼圖和高光貼圖中。漸變映射貼圖可以當做用來手動創(chuàng)建遮罩實現(xiàn)局部效果的工具（比如角色更低區(qū)域的臟的信息）；但這絕不是將它直接繪制到貼圖中的理由。
4. 這里使用的渲染器并不支持光澤貼圖。這就意味著高光貼圖必須同時嘗試顯示反射度和微表面細節(jié)，同時使用一個光澤度值來控制整體的材質效果。
5. 這里使用的高光值是通過眼睛測量的，而不是真實材質屬性。那么結果導致了金屬部分反射太強烈，同時還毫無理由地偏黃，而且塑料和橡膠部分的材質沒有足夠的反光。
貼圖轉換：傳統(tǒng)貼圖->PBR貼圖
現(xiàn)在我們已經(jīng)了解了傳統(tǒng)渲染器和PBR渲染器之間的不同點，那么就可以在PBR工作流中進行人為地更新貼圖信息。
首先，移除漫反射貼圖和高光貼圖中的光照信息和漸變映射信息。AO和cavity信息單獨作為兩張貼圖，并放置到渲染器相應的位置上。然后，將漫反射貼圖適當調亮一些。
由此，將高光信息（specular content）分解成一個光澤貼圖和一個高光貼圖。將原高光貼圖中所有的表面信息移植到新建的光澤貼圖中，然后更新這些值以使它們符合不同材質的微表面結構。如果光澤貼圖已存在，那么再次確認這些值是否合理。例如，通常步槍底層的金屬原料要比涂層的噴砂面更加平整/光滑，而光滑油漆層中的劃痕則更顯粗糙。
隨著大部分紋理變化信息由高光貼圖轉移到光澤貼圖上，我們就能將精力集中到反射率的思考和設置上?，F(xiàn)在的關鍵點是區(qū)分物體哪些部分是金屬材質，而哪些部分是非金屬材質（當然，即便你并不使用metalness工作流）。理由非常簡單，非金屬的反射沒有顏色并且反射率大概在4%的線性區(qū)間（或者#383838 sRGB），區(qū)間范圍通常在2-16%（除了寶石以外很少有非金屬會超過4%），與之相比金屬的反射率則要高得多，一般介于70-100%。所以辨別清楚你所要表達的材質類型是非常重要的，這關乎找到正確的反射率值。
補充：如果金屬物體被畫上了或者涂上了其他不同的材質，那么在確定反射率值的時候就要作為非金屬來考慮，除非是裸露的金屬材質部分。
Metalness工作流 VS Specular工作流
在繼續(xù)深入之前，我們應該要清楚Metalness工作流和Specular工作流的基本區(qū)別。大部分游戲引擎只支持兩種中的其中一種；但是，Toolbag 2同時支持兩種，這樣就能讓我們更直觀地比較兩者的優(yōu)劣。
這兩種工作流之間最大的不同之處在于怎樣在貼圖中呈現(xiàn)diffuse和reflectivity信息。在specular工作流下，這兩者由明確區(qū)分的兩種貼圖來呈現(xiàn)。
另一方面，metalness工作流采用albedo map來同時包含diffuse和reflectivity信息，而metalness map則用于區(qū)分材質是金屬還是非金屬。這么做的原因是因為金屬具有導電性，這就意味著絕大多數(shù)光子（即電磁波）會在其表面發(fā)生反射，而其余的光子則會被吸收而不是發(fā)生漫反射，所以金屬沒有漫反射的概念。相反地，絕緣體則會反射一小部分光（大約4%），而大部分的光則發(fā)生漫反射或者在物體表面彈射從而形成均勻分布的顏色。
這就意味著，在metalness工作流的操作中，大部分或者甚至所有的diffuse map和specular map（如果紋理中只包含金屬或者非金屬，但沒有同時包含兩者的情況下）就是浪費，但反過來說metalness工作流則更加高效。然而，在一張貼圖中同時存儲diffuse和specular信息也存在一個缺點，那就是在貼圖中的材質過渡邊緣會存在明顯的白邊塊效應。
Glossmap和roughness map定義了相同的信息，但通常是相反的方向。在gloss map中，亮色表示光滑/光澤，而roughness map中亮色則表示粗糙/無光澤。在一些領域中，光澤度（glossiness）和反射率（reflectivity）意義相近，所以有人認為用roughness更不容易造成誤解。當然，重要的并不是怎么命名，而是這些數(shù)值所代表的意思，如果還有疑問，可以去請教相關學者或工程師。
Specular workflow的優(yōu)點
1. diffusion和reflectance有各自明確的輸入，對于那些使用傳統(tǒng)渲染器進行貼圖繪制工作的美術來說更加適合。
2. 提供了一個完整的色彩輸入，能夠更好地控制非金屬的反射值。
Metalness workflow的優(yōu)點
1. albedo map定義了物體的固有色，完全不用去區(qū)分到底是什么材質，這對于美術來說在概念上更好理解。
2. 簡單講材質分為金屬和非金屬兩類，有可能對非現(xiàn)實材質的表現(xiàn)造成困難。
3. 占用更少的存儲空間
Specular workflow的缺點
1. 容易對reflectance賦予錯誤的值，從而造成錯誤的結果。
2. 比metalness workflow占用更多的存儲空間。
Metalness workflow的缺點
1. 金屬過渡邊緣存在白邊塊效應。
2. 對于非金屬的反射值缺乏控制和表現(xiàn)。
3. 如果不理解工作流，容易在metalness map中使用錯誤的邏輯值，導致系統(tǒng)癱瘓。
當然也有些metalness workflow提供了secondary specular map來對非金屬的反射做更好的控制表現(xiàn)，但目前并不可能在Toolbag 2中出現(xiàn)。
有人覺得metalness workflow會更好理解；但個人觀點，覺得都一樣。每一種工作流都會因為使用了錯誤的邏輯值導致系統(tǒng)崩潰，大家可以根據(jù)自己的經(jīng)驗或者喜好去選擇，或者說哪種容易上手就用哪種。本質上來說，沒有哪種工作流比另外一種更好，它們僅僅只是不同罷了。
紋理轉換：specular->metalness
現(xiàn)在已經(jīng)有了正確的校準信息，并且已經(jīng)知道了兩種工作流之間的異同之處，所以實際上轉換貼圖是非常簡單的。
首先，通過給所有的材質分配光澤度值來創(chuàng)建一個metalness mask（黑色表示非金屬，白色表示金屬，分配哪種值取決于表面是哪種材質）。如果你的貼圖是PSD格式，那么從一系列圖層中使用mask信息來構造金屬貼圖（metalness information）會更容易完成。Metalness map中絕大部分是以灰度值表示的白色和黑色信息，灰度值用于表示“半金屬”、過渡、劃痕或者臟痕跡等。然而，一般這十分罕見。因為通常而言，當金屬物體表面覆蓋了任何一種類型的涂料，金屬物體則表現(xiàn)為絕緣體。
一旦你獲得了metalness map，在PS中新建一個文件，用diffuse map做為背景層。然后，在其上用specular map創(chuàng)建一個圖層，并且以metalness map作為specular層的蒙版層。這樣，你就在metalness workflow中獲得了合適的albedo map。
紋理轉換：metalness->specular
Metalnessworkflow到specular workflow的轉換也很簡單。我們只需要將diffuse和specular信息從albedo map中分離出來，作為單獨的diffuse貼圖和specular貼圖即可。
DiffuseMap
1. 新建文件將albedo map載入到Photoshop中
2. 創(chuàng)建一個黑色的填充層
3. 將metalness map復制到填充層的圖層蒙版中
SpecularMap
1. 新建文件，將albedo map載入Photoshop中
2. 創(chuàng)建一個色值為#383838的填充層
3. 將metalness map復制到填充層的圖層蒙版中
4. 翻轉圖層蒙版
對比和說明
現(xiàn)在，我們可以來比較以上兩種不同的轉換工作流的有效性。
有件重要的事情需要在這說明一下，由于我們事先設置了標準合理的物理參數(shù)，所以整個的轉換過程中工作正確。假如你的基本信息不是標準的，那么轉換后的效果將會有很大的不同。同樣地，如果你使用特定的材質，比如非金屬的有色反射（通常十分罕見，在傳統(tǒng)渲染器下最具代表性的就是頭發(fā)或者閃光材質），那么在轉換過程中會丟失部分信息。
所以，理想的情況是為自己選擇的工作流制作相應的貼圖，而不是僅僅依靠貼圖轉換來適應多個工作流系統(tǒng)。
材質邏輯（materiallogic）
那么我所說的合理的或者標準的物理參數(shù)是什么意思？不幸的是，這很難回答，因為這些值變化范圍很大，取決于你想嘗試用來表現(xiàn)哪種類型的材質。與其建立一個備忘單，還不如用我起的材質邏輯（meterial logic）這個名字來進行解釋。
說明時附上圖表和數(shù)據(jù)總是有些幫助的。首先，你不可能找到所有你想重建的材質數(shù)據(jù)，那么你就需要利用一些邏輯來決定什么樣的值才是合適的。其次，同一材質類型的表面品質也會有顯著的差異，這取決于一系列諸如年齡、耐久度、涂層等因素。
第一步需要做的事情就是分析出物體到底是由什么類型的材質做成的。對于很多物品來說，十分容易，通過照片就能夠簡單的說出它是金屬還是塑料還是橡膠制成的。然而，其他一些物品則更為復雜，有可能是由多種材質共同組成得到的。那么，到網(wǎng)上搜索就可以了，找到參考圖像或者現(xiàn)實中相似的物品去研究，甚至跑去觀察物品是如何被制造出來的。
一旦你知道了它們是如何制成的，那么你就會得出一系列的結論。比如，金屬的反射度比絕緣體更高，通常橡膠比塑料更加粗糙，混凝土的albedo比瀝青更亮，等等。大部分的這些結論都能夠通過簡單的觀察得出。
現(xiàn)在，你可以更加明確地知道你想讓你的貼圖擁有什么樣的材質。比如，繪畫常常由一系列不同的罩面漆構成（無光澤到有光澤），塑料也是一樣。金屬則變化相對較少，主要取決于其表面的光滑程度。
總之，使用PBR系統(tǒng)進行工作時，需要有與游戲美術一樣的美術技巧，有觀察并且復現(xiàn)你周圍生活之中的材質的能力。了解PBR系統(tǒng)的基礎概念是非常重要的；但是，最后你也需要相信你自己的美術直覺。
Physically BasedRendering, And You Can Too! —— Joe Wilson
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PBR：誤解與謬論
PBR：做了哪些改變
傳統(tǒng)工作流概述
貼圖轉換：傳統(tǒng)貼圖->PBR貼圖
Metalness工作流 VS Specular工作流
紋理轉換：specular -> metalness
紋理轉換：metalness -> specular
對比和說明
材質邏輯（material logic）
PBR：誤解與謬論
在開始之前，我想先澄清一些事情。目前為止，仍然有許多人對于究竟什么是PBR以及PBR中需要什么樣類型的貼圖存在疑惑。
首先，PBR系統(tǒng)并不要求一定是金屬貼圖（metalness map），使用了高光貼圖（specular map）也并不意味著就一定不是“PBR”。我定期在論壇上有看到關于這方面的評論，當有人看到設計師在設計高光色澤貼圖的時候，他們經(jīng)常會問“為什么不用PBR？”，那么就讓我來剖析一下究竟什么是PBR。
PBR基本概念是一系列復雜的處理真實物理和光照的渲染器的組合，以及一系列使用標準化的表示真實材質參數(shù)的貼圖。本質上，PBR就是一個用于創(chuàng)建貼圖和渲染工作的整體系統(tǒng)，在不同的工具和引擎的作用下會產生不同的實現(xiàn)效果（一般指渲染器模型和貼圖的輸入類型）。
此外，直接將非PBR貼圖載入到PBR渲染器中進行渲染，并不能確保得到正確的真實效果。這種想法跟上面提及的“為什么不用PBR”一樣被人們頻繁誤解。渲染器只是PBR中的一部分，要得到正確的真實效果，你還要考慮如何正確地校準以及使用PBR下的貼圖。
最后一個問題，PBR會發(fā)生漫反射還是反射？這兩者本質上是一件事，物體的固有色常常能夠轉換使用。
PBR：做了哪些改變
想要充分理解如何創(chuàng)建PBR貼圖或者如何將之前模式下的貼圖轉換到PBR中，就必須要清楚PBR渲染器做了怎樣的改變。其中一個最大的不同之處就是現(xiàn)代渲染器下光照的計算方式非常高級。如今PBR使用了動態(tài)光源和實時陰影技術，以及提供了基于圖像的光照技術（image-basedlighting）的精準環(huán)境漫反射和鏡面反射。這也就意味著我們不用再去將光照、反射、陰影等直接繪制到貼圖上。跟以往相比，我們就能將注意力轉移到重現(xiàn)真實材質的屬性上，而不用再去烘焙光照貼圖。
此外，線性空間渲染使得我們不用再在高光貼圖中使用漫反射的補色來獲得真實的白色高光，同時PBR微表面算法中的能量守恒（表面越粗糙，漫反射越強，整體明暗越亮）將不再需要我們手動在高光貼圖中構造粗糙（更黑）和光滑（更亮）的區(qū)域。這就意味著高光貼圖通常只用為每種材質類型包含比數(shù)值多一點的信息（表示絕緣體的灰度等級，表示金屬的色彩信息），而大部分的變化則會交給微表面貼圖來定義。
傳統(tǒng)工作流概述
為了展示現(xiàn)代渲染器和傳統(tǒng)渲染器之間的不同，我在這使用之前創(chuàng)作出的狙擊槍作品來舉例。之所以用它來舉例，是因為它能夠展現(xiàn)出很多我之后不會在PBR系統(tǒng)中用到的典型方法，例如：
1. 漫反射貼圖太暗，只能在特殊的光照環(huán)境中才能獲得非常好的效果。
2. 環(huán)境光遮蔽（Ambient occlusion）和cavity細節(jié)直接繪制到了漫反射和高光貼圖上了。AO/cavity應該通過單獨的輸入添加進去，這樣能夠讓渲染器更加智能地使用它們。此外，大范圍的AO更不應該直接添加到高光貼圖中，因為阻擋光線并不等同于低反射表面（正如高光貼圖所定義的那樣）。
3. 漸變映射貼圖的信息也被繪制到了漫反射貼圖和高光貼圖中。漸變映射貼圖可以當做用來手動創(chuàng)建遮罩實現(xiàn)局部效果的工具（比如角色更低區(qū)域的臟的信息）；但這絕不是將它直接繪制到貼圖中的理由。
4. 這里使用的渲染器并不支持光澤貼圖。這就意味著高光貼圖必須同時嘗試顯示反射度和微表面細節(jié)，同時使用一個光澤度值來控制整體的材質效果。
5. 這里使用的高光值是通過眼睛測量的，而不是真實材質屬性。那么結果導致了金屬部分反射太強烈，同時還毫無理由地偏黃，而且塑料和橡膠部分的材質沒有足夠的反光。
貼圖轉換：傳統(tǒng)貼圖->PBR貼圖
現(xiàn)在我們已經(jīng)了解了傳統(tǒng)渲染器和PBR渲染器之間的不同點，那么就可以在PBR工作流中進行人為地更新貼圖信息。
首先，移除漫反射貼圖和高光貼圖中的光照信息和漸變映射信息。AO和cavity信息單獨作為兩張貼圖，并放置到渲染器相應的位置上。然后，將漫反射貼圖適當調亮一些。
由此，將高光信息（specular content）分解成一個光澤貼圖和一個高光貼圖。將原高光貼圖中所有的表面信息移植到新建的光澤貼圖中，然后更新這些值以使它們符合不同材質的微表面結構。如果光澤貼圖已存在，那么再次確認這些值是否合理。例如，通常步槍底層的金屬原料要比涂層的噴砂面更加平整/光滑，而光滑油漆層中的劃痕則更顯粗糙。
隨著大部分紋理變化信息由高光貼圖轉移到光澤貼圖上，我們就能將精力集中到反射率的思考和設置上?，F(xiàn)在的關鍵點是區(qū)分物體哪些部分是金屬材質，而哪些部分是非金屬材質（當然，即便你并不使用metalness工作流）。理由非常簡單，非金屬的反射沒有顏色并且反射率大概在4%的線性區(qū)間（或者#383838 sRGB），區(qū)間范圍通常在2-16%（除了寶石以外很少有非金屬會超過4%），與之相比金屬的反射率則要高得多，一般介于70-100%。所以辨別清楚你所要表達的材質類型是非常重要的，這關乎找到正確的反射率值。
補充：如果金屬物體被畫上了或者涂上了其他不同的材質，那么在確定反射率值的時候就要作為非金屬來考慮，除非是裸露的金屬材質部分。
Metalness工作流 VS Specular工作流
在繼續(xù)深入之前，我們應該要清楚Metalness工作流和Specular工作流的基本區(qū)別。大部分游戲引擎只支持兩種中的其中一種；但是，Toolbag 2同時支持兩種，這樣就能讓我們更直觀地比較兩者的優(yōu)劣。
這兩種工作流之間最大的不同之處在于怎樣在貼圖中呈現(xiàn)diffuse和reflectivity信息。在specular工作流下，這兩者由明確區(qū)分的兩種貼圖來呈現(xiàn)。
另一方面，metalness工作流采用albedo map來同時包含diffuse和reflectivity信息，而metalness map則用于區(qū)分材質是金屬還是非金屬。這么做的原因是因為金屬具有導電性，這就意味著絕大多數(shù)光子（即電磁波）會在其表面發(fā)生反射，而其余的光子則會被吸收而不是發(fā)生漫反射，所以金屬沒有漫反射的概念。相反地，絕緣體則會反射一小部分光（大約4%），而大部分的光則發(fā)生漫反射或者在物體表面彈射從而形成均勻分布的顏色。
這就意味著，在metalness工作流的操作中，大部分或者甚至所有的diffuse map和specular map（如果紋理中只包含金屬或者非金屬，但沒有同時包含兩者的情況下）就是浪費，但反過來說metalness工作流則更加高效。然而，在一張貼圖中同時存儲diffuse和specular信息也存在一個缺點，那就是在貼圖中的材質過渡邊緣會存在明顯的白邊塊效應。
Glossmap和roughness map定義了相同的信息，但通常是相反的方向。在gloss map中，亮色表示光滑/光澤，而roughness map中亮色則表示粗糙/無光澤。在一些領域中，光澤度（glossiness）和反射率（reflectivity）意義相近，所以有人認為用roughness更不容易造成誤解。當然，重要的并不是怎么命名，而是這些數(shù)值所代表的意思，如果還有疑問，可以去請教相關學者或工程師。
Specular workflow的優(yōu)點
1. diffusion和reflectance有各自明確的輸入，對于那些使用傳統(tǒng)渲染器進行貼圖繪制工作的美術來說更加適合。
2. 提供了一個完整的色彩輸入，能夠更好地控制非金屬的反射值。
Metalness workflow的優(yōu)點
1. albedo map定義了物體的固有色，完全不用去區(qū)分到底是什么材質，這對于美術來說在概念上更好理解。
2. 簡單講材質分為金屬和非金屬兩類，有可能對非現(xiàn)實材質的表現(xiàn)造成困難。
3. 占用更少的存儲空間
Specular workflow的缺點
1. 容易對reflectance賦予錯誤的值，從而造成錯誤的結果。
2. 比metalness workflow占用更多的存儲空間。
Metalness workflow的缺點
1. 金屬過渡邊緣存在白邊塊效應。
2. 對于非金屬的反射值缺乏控制和表現(xiàn)。
3. 如果不理解工作流，容易在metalness map中使用錯誤的邏輯值，導致系統(tǒng)癱瘓。
當然也有些metalness workflow提供了secondary specular map來對非金屬的反射做更好的控制表現(xiàn)，但目前并不可能在Toolbag 2中出現(xiàn)。
有人覺得metalness workflow會更好理解；但個人觀點，覺得都一樣。每一種工作流都會因為使用了錯誤的邏輯值導致系統(tǒng)崩潰，大家可以根據(jù)自己的經(jīng)驗或者喜好去選擇，或者說哪種容易上手就用哪種。本質上來說，沒有哪種工作流比另外一種更好，它們僅僅只是不同罷了。
紋理轉換：specular->metalness
現(xiàn)在已經(jīng)有了正確的校準信息，并且已經(jīng)知道了兩種工作流之間的異同之處，所以實際上轉換貼圖是非常簡單的。
首先，通過給所有的材質分配光澤度值來創(chuàng)建一個metalness mask（黑色表示非金屬，白色表示金屬，分配哪種值取決于表面是哪種材質）。如果你的貼圖是PSD格式，那么從一系列圖層中使用mask信息來構造金屬貼圖（metalness information）會更容易完成。Metalness map中絕大部分是以灰度值表示的白色和黑色信息，灰度值用于表示“半金屬”、過渡、劃痕或者臟痕跡等。然而，一般這十分罕見。因為通常而言，當金屬物體表面覆蓋了任何一種類型的涂料，金屬物體則表現(xiàn)為絕緣體。
一旦你獲得了metalness map，在PS中新建一個文件，用diffuse map做為背景層。然后，在其上用specular map創(chuàng)建一個圖層，并且以metalness map作為specular層的蒙版層。這樣，你就在metalness workflow中獲得了合適的albedo map。
紋理轉換：metalness->specular
Metalnessworkflow到specular workflow的轉換也很簡單。我們只需要將diffuse和specular信息從albedo map中分離出來，作為單獨的diffuse貼圖和specular貼圖即可。
DiffuseMap
1. 新建文件將albedo map載入到Photoshop中
2. 創(chuàng)建一個黑色的填充層
3. 將metalness map復制到填充層的圖層蒙版中
SpecularMap
1. 新建文件，將albedo map載入Photoshop中
2. 創(chuàng)建一個色值為#383838的填充層
3. 將metalness map復制到填充層的圖層蒙版中
4. 翻轉圖層蒙版
對比和說明
現(xiàn)在，我們可以來比較以上兩種不同的轉換工作流的有效性。
有件重要的事情需要在這說明一下，由于我們事先設置了標準合理的物理參數(shù)，所以整個的轉換過程中工作正確。假如你的基本信息不是標準的，那么轉換后的效果將會有很大的不同。同樣地，如果你使用特定的材質，比如非金屬的有色反射（通常十分罕見，在傳統(tǒng)渲染器下最具代表性的就是頭發(fā)或者閃光材質），那么在轉換過程中會丟失部分信息。
所以，理想的情況是為自己選擇的工作流制作相應的貼圖，而不是僅僅依靠貼圖轉換來適應多個工作流系統(tǒng)。
材質邏輯（materiallogic）
那么我所說的合理的或者標準的物理參數(shù)是什么意思？不幸的是，這很難回答，因為這些值變化范圍很大，取決于你想嘗試用來表現(xiàn)哪種類型的材質。與其建立一個備忘單，還不如用我起的材質邏輯（meterial logic）這個名字來進行解釋。
說明時附上圖表和數(shù)據(jù)總是有些幫助的。首先，你不可能找到所有你想重建的材質數(shù)據(jù)，那么你就需要利用一些邏輯來決定什么樣的值才是合適的。其次，同一材質類型的表面品質也會有顯著的差異，這取決于一系列諸如年齡、耐久度、涂層等因素。
第一步需要做的事情就是分析出物體到底是由什么類型的材質做成的。對于很多物品來說，十分容易，通過照片就能夠簡單的說出它是金屬還是塑料還是橡膠制成的。然而，其他一些物品則更為復雜，有可能是由多種材質共同組成得到的。那么，到網(wǎng)上搜索就可以了，找到參考圖像或者現(xiàn)實中相似的物品去研究，甚至跑去觀察物品是如何被制造出來的。
一旦你知道了它們是如何制成的，那么你就會得出一系列的結論。比如，金屬的反射度比絕緣體更高，通常橡膠比塑料更加粗糙，混凝土的albedo比瀝青更亮，等等。大部分的這些結論都能夠通過簡單的觀察得出。
現(xiàn)在，你可以更加明確地知道你想讓你的貼圖擁有什么樣的材質。比如，繪畫常常由一系列不同的罩面漆構成（無光澤到有光澤），塑料也是一樣。金屬則變化相對較少，主要取決于其表面的光滑程度。
總之，使用PBR系統(tǒng)進行工作時，需要有與游戲美術一樣的美術技巧，有觀察并且復現(xiàn)你周圍生活之中的材質的能力。了解PBR系統(tǒng)的基礎概念是非常重要的；但是，最后你也需要相信你自己的美術直覺。
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