Our website uses cookies.
Also we use Google Analytics service and Facebook Pixel technology to know how our marketing strategy and sales channels work

Физически обоснованный рендеринг (PBR)

 

Уровень игр нового поколения

3D-Coat полноценно поддерживает новый стандарт в индустрии, доступный в игровых движках нового поколения - физически обоснованный рендеринг!

Возможность наносить на модель сложные реалистичные материалы одним штрихом кисти дает по истине невероятные ощущения!

В этом разделе мы хотели бы рассказать, что же преставляет из себя физически обоснованный рендеринг...

Что такое физически обоснованный рендеринг?

Это рендеринг, где некоторые физические свойства объектов принимаются в расчет. При таком подходе материалы имеют внешний вид такой же как в реальном мире.

Как мы видим вещи вокруг нас?

    Мы можем видеть окружающие нас предметы благодаря тому, что лучи света попадают к нам в глаз, отражаясь от поверхности объектов. Часть лучей рассеивается, создавая так называемый эффект диффузии (Diffuse), в то время как другая часть отражается от поверхности под противоположным углом по отношению к поверхности, создавая эффект отражения или так называемый спекуляр (Specular).

 

    Металлы и не-металлы (Insulators) отражают и рассеивают свет по-разному. Альбедо, сохранение энергии, эффект френеля и сложная структура рельефа оказывают свое влияние на внешний вид поверхности.

В чем разница между металлами и диэлектриками?

Диэлектрики - это материалы, у которых выраженное рассеивание диффузии и слабо выраженный спекуляр (пластик, ткань, дерево, бетон, краска и т.д.). Благодаря рассеиванию диффузии мы видим, что красный пластик является красным. А благодаря отражению, мы видим блики на поверхности. 

Металлы (сталь, железо, золото, медь, серебро и т.д.) являются материалами без рассеивания диффузии (диффузия всегда черная), однако с четко выраженным отражением цвета. У меди черная диффузия и сильное отражение красного цвета. У золота - черная диффузия и яркое желтое отражение. У серебра - черная диффузия и яркое белое отражение.

 

Что такое альбедо?

 

    Это количество энергии отражаемого и рассеянного света. Грубо говоря, цвет поверхности материала, который мы видим, будь то диэлектрик или же металл. У диэлектриков альбедо и цвет диффузии совпадают, в то время как у металлов - нет. У всех металлов черная диффузия, но мы не видим их черными благодаря отражению. Например, мы видим золото желтым, а не черным, как его диффузия. По этой причине, художники предпочитают использовать альбедо. 

 

Что такое сохранение энергии?

 

    Простыми словами, чем выше интенсивность отражения, тем ниже интенсивность рассеивания диффузии. Поскольку сумма диффузии и интенсивности рассеивания отражения не может превышать интенсивности пучка света, упавшего на поверхность.

 

Что такое эффект Френеля?

 

    Самый легкий способ описать это - чем меньше угол падения света на поверхность, тем сильнее будет отражение. Все материалы в природе обладают данным эффектом. Интересно, что при 0 градусов все материалы отражают 100 процентов света, однако появление отражения страдает из-за сложной структуры поверхности.

Как структура поверхности материала влияет на отражение?

Это может быть практически любая поверхность, состоящая из микро-рельефа, мелких пор, углублений или царапин, которые видны только под микроскопом. Это создает эффект грубой поверхности, когда отражение выглядит замыленным. Если поверхность идеально гладкая, без микро-рельефа, тогда отражение будет предельно четким.

 

Так что же делать художнику со всей этой физикой?

 

    Текстурирование теперь стало значительно проще! Принцип сохранения энергии и эффект Френеля работают без какого-либо вмешательства, художнику нужны лишь 3 текстуры:

Альбедо ― цветная текстура цвета поверхности.

Металличность ― черно-белая текстура, где черные пиксели определяют поверхность диэлектрика, а белые - металл.

Шероховатость ― черно-белая текстура, чем светлее пиксель, тем более замыленным будет отражение.