什么是基于物理的照明/渲染/材质？

Question

基于物理的照明、基于物理的渲染和基于物理的材质有什么不同？它们与延迟渲染和向前渲染有什么不同？在电影中使用基于物理的渲染，而在游戏中使用延迟渲染？

Answer 1

似乎“基于物理的渲染”(PBR)、“基于物理的材质”和“基于物理的着色”是相同的通用概念的不同名称，即创建带有着色的材质，这些材质在渲染时看起来更“真实”或基于物理。

PBR可以用于电影(离线渲染系统，Pixar has a paper)和游戏(实时：Unity和Unreal都有文档)。这也可以在WebGL中完成，查看Marmoset的PBR-enabled WebGL Viewer，找到相机镜头的图片，并尝试旋转它。在OpenSceneGraphJS's PBR Demo中可以找到另一个WebGL示例。

不同的PBR实现具有不同的参数，但大多数都集中在一个概念上，即指定特定材质的“金属”和“粗糙”程度，并允许渲染引擎确保材质不会以不现实的方式反射光线，或者反射的光线不会超过其接收的光线，例如：

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此示例是来自上述OSGJS演示的屏幕截图的合成，并显示了具有不同程度的金属和粗糙度的单一基色。这个想法是，艺术家可以改变每个材质甚至每个纹理元素的这些参数，而不会在涉及到照明时得到似乎违反物理定律的东西。这被认为比更传统的渲染技术更好，在传统渲染技术中，即使在光线较弱的情况下，也可以创建过度曝光对象的镜面反射高光。

免责声明，我自己还在学习PBR。我最近对它进行了大量的阅读，希望能够为目前正在进行的add PBR to the glTF 3D model spec工作做出贡献。Khronos ( OpenGL和WebGL背后的标准组织)正在创建一种开放的标准3D模型交付格式，该格式最终将支持PBR，并可以将PBR材料传输到web、移动和桌面上的各种渲染引擎。

我不是延迟/向前渲染专家，也许其他人可以在这一点上提出不同意见。同时，我建议从Marmoset阅读更多关于theory of PBR和PBR in practice的内容。祝好运。