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。
如何使用
OpenPBR Surface 是 Maya 中的默认节点，每个新场景都会创建一个 openPBRSurface1 节点。若要进行创建，请单击“Hypershade”的“创建”(Create)选项卡中的“OpenPBR”，或在“渲染”(Rendering)工具架中单击其图标。与任何其他着色器一样，将这些着色器指定给对象。
车漆、磨砂玻璃和塑料等预设可用。单击“OpenPBR”的“特性编辑器”(Property Editor)或“属性编辑器”(Attribute Editor)上的“预设”(Presets)，以选择和应用预设。
合成
OpenPBR Surface 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：
- 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。
- 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。
- 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。
- 模糊：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。
OpenPBR Surface 着色器所建模的理想物理材质的示意图。
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。
OpenPBR Surface 参数组：
能量守恒
OpenPBR Surface 着色器是一种基于物理的着色器，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。
渲染为光泽-漫反射曲面的石头，由漫反射光方向分布球（左）、镜面反射光方向分布球（中）及其规格化总和组成。在镜面反射高光附近，由于能量守恒，漫反射光方向分布球会自动减少。
白炉测试显示能量守恒。
渲染支持
您可以使用硬件或 Arnold 渲染器或者支持 OpenPBR 的任何其他软件渲染器在 Hypershade 的“材质查看器”(Material Viewer)中预览 OpenPBR Surface 着色。在视口和“Hypershade”的“材质查看器”(Material Viewer)中，它同时适用于直接和间接照明（基于图像的照明）。
以下 OpenPBR 材质曲面预设可在各种 Arnold 插件中使用。
- 气球
- 血液
- 磨沙金属
- 膨胀
- 汽车涂料
- 金属汽车涂料
- 陶瓷
- 镀铬
- 粘土
- 清水
- 铜
- 深水
- 钻石
- 泡沫
- 磨砂玻璃
- 玻璃