火星时代：如何在影视渲染中使用PBR流程？29-第2页
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火星时代：如何在影视渲染中使用PBR流程？29-2
火星时代()-中国艺术教；来弥补；（2）在VRay中使用PBR贴图；同样，首先从SubstancePainter中使；大部分内容都差不多，只不过Reflection取；Glossiness是Roughness的反义词；而最令人费解的贴图是一个叫做ior的玩意儿；大家跟之前Arnold的输出贴图进行对比就会发现；我们在Allegorit
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来弥补。 （2）在VRay中使用PBR贴图 同样，首先从Substance Painter中使用VRay的预制，导出一套贴图。
大部分内容都差不多，只不过Reflection取代了Specular，这两个贴图都是用来描述反射颜色的，名称不同，意义一致。 Glossiness是Roughness的反义词，都是对反射模糊粗糙程度的描述，只不过一个指的是清晰的程度，一个指的是模糊的程度。 而最令人费解的贴图是一个叫做ior的玩意儿。第一次接触的朋友绝对会懵。Ior这个词是index of refraction的缩写，意思是折射率。按照初中物理知识来说，折射率这个东西是透明的玻璃之类的物体才会有的，应该是透明物体的固有属性了，怎么会变成一张贴图？这张贴图又能起到什么样的作用？ 大家跟之前Arnold的输出贴图进行对比就会发现，这里的Ior贴图对应的是Arnold输出的F0。那么进行简单的猜测，是否这两种贴图有内在的联系呢？答案也是肯定的。 我们在Allegorithmic出的帮助文档[2]上可以找到这样一个公式：
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大家不要看到公式就害怕，至少这一个就很简单嘛。 这个公式描述的就是F0和ior之间的关系。等式左边的当然就是F0了，而右边的n则指代ior。那么通过这个公式，我们可以粗略地感受到，F0和ior是有一种内在的对应关系的。 现在我们来尝试做一个简单的运算，当ior等于1.5的时候，可以非常容易口算出，F0是等于0.04的。咦，似乎这个0.04有点眼熟？这种既视感是怎么回事？ 事实上，前文就已经出现过0.04这个数字了。“当metallic值为0的时候，F0的值是0.04”。0.04就是PBR流程里，给所有非金属物体的F0强制设置的值，与之对应的，ior的值为1.5。 根据影视渲染的知识体系，我们知道，ior这个属性，也是可以用来描述反射强度的。一般我们会使用1.3到1.6之间的ior去设置非金属材质，20以上的ior去设置金属材质。 这里插个小知识。认真看到这里的朋友可能会有个疑问，就是我们平时做渲染，ior可能会给得比较多变，但是按照我前面说的内容，好像PBR里非金属的物质，恒定使用1.5的ior不改？那岂不是反射强度都是一样？这样做出来的材质能对吗？ 大家可以再看看文章开篇神海4的场景，他们也是用的这套系统做的，并没有什么不妥。为什么恒定用1.5的ior不会有问题？因为自然界中所有的非金属物质F0的变化也无外乎在0.02-0.05之间变动[2]，差异非常小，就算全都用0.04，也看不出来太多变化。 而某些软件也考虑到这个问题，会在基本的PBR参数上增加一个参数来稍微控制一下F0的强度，让艺术家有更大的操作空间。比如虚幻4游戏引擎的材质，就有一个Specular属性，但是这个Specular却和传统的Specular完全不同。它实际上发挥的作用是让F0能够从0.02到0.06进行变化。大家可以点开本文后面的链接，虚幻4的帮助文档上有滑条可以拖动观察效果。[1]
将PBR的贴图连入VRay的材质，和Arnold的方法几乎一致，除了要将ior贴图连入材质的ior通道以外。 并且这里还有一点非常注意的事情是，这里我们一直在说的ior贴图，严格意义上说应该是1/ior贴图。
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大家可以看看输出的这张1/ior贴图，你可以想象一下，如果输出的是ior贴图，因为ior的值，非金属是1.5，金属也要大于20，都是大于1的值，体现在贴图上的话，肯定就是纯白的一片，不会是这样的灰度图。
那么我们是不是要在三维软件中，再对这个1/ior贴图进行一个反转，得到真正的ior数值以后，再插入ior通道呢？如果你使用的是VRay渲染器的话，就没有这个必要，因为VRay会自动识别插入ior通道的数值，小于1的话，就自动当做1/ior处理。 以上，就通过讲解在Arnold和VRay这两款渲染器中使用PBR贴图的方法来梳理了F0贴图和ior贴图的使用方法，其他各种渲染器也无外乎就是使用这两种方法之一。 有意思的一件事情是，Redshift这款渲染器，因为借鉴了大量其他渲染器，所以，材质球上同时继承了F0和ior的接口。同时，在新版本的RsMaterial材质（即开源的Alsurface材质升级版）当中，居然还做了Metalness这个属性，可以直接像游戏引擎一样和PBR流程
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进行对接，也是蛮潮的。[3]
三、PBR材质真实感的来源 很多朋友一直疑惑，为什么使用PBR流程以后，游戏的画面会有那么大的提升，甚至已经开始超越影视级别的效果，是不是影视里用的流程比不过PBR流程？ 通过本文前面的阐述，大家会发现，PBR流程里输出的贴图，我们在各种渲染器里也是照用，渲染出来的效果接近甚至更好。也就是说，游戏PBR流程出来的效果，用影视的制作方法是完全可以复刻甚至超越的，但是反过来不行。 PBR流程只是对电介质和金属这两大类材质进行了很好的定义，但是对于透明材质3s材质之类的，有很大缺失。 那么，为什么PBR流程还是给大众留下了好像比影视流程更真实的印象呢？ 通过前文的叙述，大家是否发觉一件事情，PBR流程对于反射参数的修改，就只有两个――F0和Roughness。看起来似乎非常局限，很扼杀艺术家的创作空间，相比之下，我们平时用的材质，对于反射有无限的修改权利，不光可以调F0的强度，还可以调F90的强度，还可以调整体强度，还可以调F0到F90的过渡曲线。 这使得我们的工作看起来更加的自由，更加具有创造性，而实际上，正是软件给我们的自由过了火，才使我们犯了错。如果说我们的目的是为了创造真实，那么这种自由让我们背道而驰。 在PBR流程里，连调节反射强度的机会都不给你，不管你怎么调节，永远无法打破能量守恒，无法消除菲涅尔反射，无法创造出自然界中不存在的材质。正是这种看似强硬的限制，反而提升了PBR流程的准确度，更符合绝大多数情况下的行业需求。 很多时候，并不是说现在游戏的美术人员水平更高，而是说他们犯错的机会几乎没有。而从事影视行业的渲染艺术家，想要做到同样的质量，却需要更高的学习成本。你只有理解到背后所有的这些知识，才会控制住自己不犯错，不会出现“那里有那么一个属性存在，所以我就要去调一下”的情况。 以上就是今天如何在影视渲染中使用PBR流程的相关介绍，更多资讯，欢迎登陆火星时代网站/ 进行了解。 （注：本教程为火星网特约作者教程，版权归原作者所有，如需转载，请联系原作者，谢谢！）
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