《代號(hào)：夏娃》研發(fā)筆記第二期 PBR—物理渲染技術(shù)

《代號(hào)：夏娃》研發(fā)筆記是由游戲制作團(tuán)隊(duì)特別整理發(fā)布的，旨在從技術(shù)層面搶先曝光與解讀游戲核心內(nèi)容。首期研發(fā)筆記為大家?guī)砹擞螒蛱鞖庀到y(tǒng)方面的介紹，在內(nèi)容發(fā)布后獲得了很好的反響。制作團(tuán)隊(duì)再接再厲，繼續(xù)更新，第二期將從PBR—物理渲染技術(shù)來介紹這款次世代RPG手游大作——《代號(hào)：夏娃》！

甫一看到PBR三個(gè)英文字母，對于非行業(yè)人員來說會(huì)覺得“隔行如隔山”，完全不知所云。為了盡可能以通俗易懂的形式來講解《代號(hào)：夏娃》中的PBR制作工藝，本期研發(fā)筆記將會(huì)以問答的形式來進(jìn)行解讀。

什么是PBR？

用專業(yè)的說法來介紹的話，PBR是一種基于物理的著色和渲染技術(shù)，依靠對周圍環(huán)境的反射影響而呈現(xiàn)出真實(shí)的材質(zhì)效果。能量守恒使得高光如何怎么變都不會(huì)增加或減少，就不需要手動(dòng)的來調(diào)整貼圖使得粗糙的地方高光貼圖暗，光滑的地方高光貼圖亮。

是不是有點(diǎn)費(fèi)解？那就換個(gè)說法，你可以把PBR技術(shù)當(dāng)成“魔法棒”，將物體模型放置進(jìn)去，就能夠被渲染上更為生動(dòng)擬真的視覺呈現(xiàn)，以下面這張《代號(hào)：夏娃》的游戲場景為例：

↑↑這是基礎(chǔ)模型，其中有著多種不同材質(zhì)的物品模型，如木質(zhì)構(gòu)件、繩索、燈籠紙張等。

這是經(jīng)過PBR技術(shù)加工后的場景↓↓

每種材質(zhì)的細(xì)節(jié)表現(xiàn)，光澤都會(huì)有明顯的區(qū)別，木質(zhì)構(gòu)件有木質(zhì)質(zhì)感，金屬材質(zhì)有金屬光澤，這就是PBR技術(shù)的神奇之處了。

那么，普通的渲染技術(shù)就達(dá)不到這樣的效果嗎？為什么一定要選用PRB技術(shù)呢？

首先是真實(shí)性，PBR竭盡所能的追求材質(zhì)質(zhì)感和光影折射的擬真效果，普通渲染難以達(dá)到這樣的視覺呈現(xiàn)。

其次，傳統(tǒng)渲染方式?jīng)]有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，比較吃制作人員的細(xì)心程度和本身水平，制作人員會(huì)提前預(yù)估好物品在光線照射下的表現(xiàn)和陰影投射位置，然后進(jìn)行預(yù)設(shè)。而PBR是一種更具備工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的渲染體系，參數(shù)確定的情況下，產(chǎn)出速度會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)渲染技術(shù)。

第三呢，PBR也是一種國際上主流的次世代技術(shù)，一些3A大作像《神秘海域4》也是該技術(shù)的受益者，基于《代號(hào)：夏娃》本身的產(chǎn)品定位，也需要使用該技術(shù)去追趕與頂級3A大作畫面表現(xiàn)上的差異。

PBR技術(shù)包含哪些過程呢？

我們可以先來看張動(dòng)圖

大家可以看到一個(gè)空白的模型，在經(jīng)歷PBR技術(shù)加工后，其表現(xiàn)力不可同日而語。無論是材質(zhì)細(xì)節(jié)，還是光照陰影，都有極強(qiáng)的視覺沖擊力。

不過這里給大家看的只是一個(gè)簡單的示例，是為了便于大家理解。但PBR的加工過程本身并不像生產(chǎn)線那樣一步一步進(jìn)行，也并不只有法線貼圖和固有色貼圖，而是將一系列的材質(zhì)參數(shù)：固有色貼圖、法線貼圖、金屬度和粗糙度等元素整合在一起形成的一套渲染算法，缺少哪個(gè)都不行，也沒有先后之分。

這里也給大家科普下相關(guān)含義：

法線貼圖是可以應(yīng)用到3D表面的特殊紋理，不同于以往的紋理只可以用于2D表面。作為凹凸紋理的擴(kuò)展，它使每個(gè)平面的各像素?fù)碛辛烁叨戎?，包含了許多細(xì)節(jié)的表面信息，能夠在平平無奇的物體外形上，創(chuàng)建出許多種特殊的立體視覺效果。

固有色表現(xiàn)的則是物品在白色陽光下所呈現(xiàn)出來的色彩效果總和。

金屬度和粗糙度相對比較好理解，就是調(diào)整金屬質(zhì)感以及表面細(xì)節(jié)紋理的相關(guān)參數(shù)。CJ視頻中，下雨后雨傘呈現(xiàn)濕漉漉的效果，就是系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)整了粗糙度系數(shù)的結(jié)果。

下面為PBR技術(shù)工藝打造的游戲武器↓↓

夏娃在PBR渲染技術(shù)上有什么優(yōu)勢呢？

大家都知道，夏娃是采用虛幻4引擎制作的，本身能夠承載更高質(zhì)量的美術(shù)資源，例如貼圖和材質(zhì)等。我們本身又是一個(gè)對美術(shù)品質(zhì)要求極高的產(chǎn)品，引擎的優(yōu)勢加上更高質(zhì)量的貼圖使夏娃即使在使用同樣PBR技術(shù)的游戲里也是佼佼者的存在。

當(dāng)然我們的優(yōu)化功底也是十分豐厚的，Epic團(tuán)隊(duì)在優(yōu)化方面也給與了我們非常多的支持，這點(diǎn)還希望大家不要擔(dān)心。

以上就是本期關(guān)于《代號(hào)：夏娃》PBR—物理渲染技術(shù)的解讀，大家如果有更多想了解的問題，也可以通過加入官方陣地和管理同學(xué)反饋，我們會(huì)盡力為大家解答。