PBR原理

漫反射和镜面反射

漫反射和镜面反射（或反射）光是描述光和材料之间两种主要相互作用类型的两个术语。镜面光是指从表面反弹的光。在光滑的表面上，这种光将反射所有相同的方向，并且表面将呈现镜像。漫射光是被吸收，散射在材料中并重新出现的光。与镜面光不同，该光在方向上趋于均匀。在吸收和重新出现期间，一些光波长将被吸收。未被吸收的波长使材料成为它的颜色。例如，如果吸收了所有蓝色和绿色波长，则材料将显示为红色。在渲染术语中，漫反射颜色有时称为“反照率”或“基色”。

简单说就是漫反射是向各个方向反射，镜面反射朝向一定方向反射！

能量守恒

物理正确渲染的关键特征之一是能量守恒。由于漫射光和反射光均来自照射材料的光，因此漫射光和反射光的总和不能超过撞击材料的总光。在实践中，这意味着如果表面具有高反射性，则它将显示非常少的漫反射颜色。相反，如果材料具有明亮的漫反射颜色，则它不能反射太多。

PBR的乐趣在于着色器中包含能量守恒!

金属和非金属

PBR与旧的着色模型之间的一个新特点是考虑材料的构成以确定它的行为。我们在这里考虑的主要问题是材料是导体（通常是金属）还是绝缘体（非金属）。

这很重要的原因是它决定了材料如何响应光的许多因素。例如，金属通常是反射性的（在60％-90％之间），而非金属不是（0％-20％）。其次，对非金属的反射通常是白色的，因为金属通常会反射与漫反射相同的颜色。

由于这些差异，PBR工作流程之一包括金属性质，通过将材料定义为金属或非金属，使得这种材料变得简单。

菲涅尔

用通俗语言讲就是当法线和视觉角度越大镜面反射强度会越大，当趋近90度基本就是完全反射

微表面

最后到显微表面。通常，3D艺术家熟悉法线贴图的概念。用于修改应用曲面方向的纹理。微表面，也称为粗糙度或光泽度，提供类似的东西，仅在更小的规模上。材料的微观表面描述了表面的粗糙或光滑程度。将玻璃（高光泽度，低粗糙度）与砂纸（高粗糙度，低光泽度）进行比较。我们没有指定表面所面对的确切方向，只是粗略或平滑的一般概念。

一些PBR系统使用粗糙度，一些使用光泽度，它们是相同的。粗糙度与光泽度相反，反之亦然。如果要从一个转换为另一个，只需反转纹理或值。