• 简介
• 材质类型
• 能量守恒
• 材质预设

_{图片来源：Nikie Monteleone}

简介

OpenPBR Surface 是 Adobe 和 Autodesk 团队在 MaterialX 技术指导委员会的指导下合作设计的数字材质模型。OpenPBR Surface 是实现行业融合和提高三维内容创作者工作流效率的重要一步。它是一个基于物理的曲面模型，以 Autodesk 标准曲面和 Adobe 标准材质为基础，因此是两个经过生产验证的模型的演变形式。

OpenPBR Surface 是一个艺术性很强的材质模型：一组富有表现力且直观的参数，整齐地分组，可以直接控制感知到的颜色，细节足以表示大多数真实材质。它是基于物理的，这意味着材质在默认情况下看起来是逼真的，同时仍然给予美工人员表现想象力的自由。OpenPBR Surface 的目标是在简单易用性和表现力之间取得平衡。这种基于物理的着色模型旨在为创意人员提供连接纽带，方便美工人员在不同软件应用程序之间更好地工作。它是学院软件基金会内 MaterialX 的一个子项目。

OpenPBR Surface 着色器是一种基于物理的着色器（如标准曲面），能够生成多种类型的材质。它旨在成为产品之间的通用接口，同时也是一种实用工具，在大多数日常使用情况下都能很好地工作，而且看起来很合理。

OpenPBR Surface 采用了一种特定形式的材质结构，事实证明，这种结构可用作传媒和娱乐行业中的通用模型。这种结构大致包括：

• 基础底层，由金属或电介质混合而成。此基础层的界面（电介质或金属）会产生主镜面反射光方向分布球。电介质基体表示下面三个成分中的一个，它们可以混合统计：
  1. 光泽-漫反射： 具有不透明内部介质的电介质，例如木材、混凝土、纸板和墙漆。
  2. 次表面： 具有高散射内部介质的电介质，例如塑料、大理石、皮肤、植物和食物。
  3. 半透明基础： 具有半透明内部介质的电介质，例如玻璃、晶体和液体。
• 涂层： 一种可选的电介质层，它可能具有吸收介质，用作基础底层上的涂层。该涂层的电介质界面提供一个次镜面反射光方向分布球。
• 柔化： 一个可选的层，表示微纤维（如细发、桃毛、纺织股线和灰尘粒子）在其他所有对象上的反射。

它还支持自发光、彩虹色薄膜和薄壁模式，用于对窗户玻璃、纸张和树叶等二维半透明薄片进行建模。

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材质类型

默认情况下，这些参数适用于塑料、木材、石头等材质。通过将几个关键权重参数设置为 1，可以快速创建不同类型的材质：

• 金属度(Metalness)： 金、银、铁、汽车涂料。
• 透射(Transmission)： 玻璃、水、蜂蜜、肥皂泡。
• 次表面(Subsurface)： 皮肤、大理石、蜡、纸、树叶。
• 薄壁(Thin Walled)： 纸、树叶、肥皂泡。

参数值介于 0 和 1 之间，可用于创建由基本材质类型混合而成的比较复杂的材质。

能量守恒

OpenPBR Surface 着色器是一种基于物理的着色器（如标准曲面），因此默认情况下能量守恒。其所有层是保持平衡的，以使离开曲面的光量不超过入射光的量。

例如，随着曲面的镜面反射程度增加，漫反射层贡献会随之减少以确保能量守恒。

这种材质也是能量 守恒 的，因此当曲面变成白色时，灯光的反弹不会造成能量损失。因此，它符合“白炉测试”，如下图所示。

材质预设

以下 OpenPBR Surface 预设可在各种 Arnold 插件中使用。