PBR 贴图工作流

原理：两条工作流表达同一数据

《The PBR Guide》强调：PBR 是方法论而非硬标准，实现可有差异，但 MR 与 SG 代表相同数据、不同打包方式；选哪条并不决定对错，对错取决于是否遵守物理取值区间。Substance 的 MR/SG 着色器均用 GGX，且不对粗糙度/光泽度做额外重映射（若管线需要可自定义）。

MR 中电介质 F0 默认由着色器硬编码为 4%（线性 0.04）：金属度贴图为黑时，对应 Base Color 当漫反射色处理。UE4/Substance 另提供 specular / specularLevel 通道，把电介质 F0 从线性 0.0–0.08 映射到贴图 0.0–1.0（其中 0.5 = 4%）。SG 则把金属反射色与电介质 F0 都写进 Specular RGB，美术对电介质 F0 有完整控制，也更容易写出破坏能量守恒的值。

粗糙度与光泽度互为反转：

$\mathrm{roughness} = 1 - \mathrm{glossiness}$

通道对照（MR ↔ SG）

flowchart TB
  subgraph MR["Metal/Roughness"]
    BC["Base Color: 电介质反照率 + 金属 F0"]
    M["Metallic: 0=电介质 1=金属"]
    R["Roughness: 0光滑 1粗糙"]
  end
  subgraph SG["Specular/Glossiness"]
    D["Diffuse: 电介质反照率; 生金属=黑"]
    S["Specular: 电介质 F0 + 金属反射色"]
    G["Glossiness: 0粗糙 1光滑"]
  end
  BC -->|"电介质色"| D
  BC -->|"金属反射色"| S
  M -->|"掩码语义"| S
  R -->|"roughness = 1 - glossiness"| G

上图：同一物理表面在两条工作流中如何拆通道。互转时勿只翻转粗糙度——还要把 Base Color 里的金属色拆到 Specular，并把生金属在 Diffuse 置黑。

应用：美术该画什么

1. 先问「是不是生金属？」——锈、漆、污垢盖住的区域按电介质处理（MR 金属度压低；SG 在 Diffuse 给色、Specular 降到电介质 F0）。
2. MR 优先（省内存：Metallic/Roughness 为灰度；电介质 F0 不易失手；业界更普及）。边缘伪影（金属/非金属交界的白边）比 SG 更明显，靠足够的 texel 密度缓解。
3. SG 适用需要逐像素电介质 F0、或加载遗留资产时。Filament 的 specularGlossiness 着色模型明确标为 legacy，不推荐新内容。
4. 引擎语义对照（生产常用名）：

取舍

• 不要把传统 Phong「Diffuse/Specular」习惯直接套到 PBR 同名贴图上——SG 的 Diffuse/Specular 语义已变。
• 能量守恒：MR 由金属掩码控制漫反射/镜面份额，Substance 实现下难以写出「反射+折射超过入射」；SG 若 Diffuse 与 Specular 同时接近白，可破坏守恒，着色器侧必须钳制。
• 理论细节（微表面、菲涅耳、金属度参数化）见 基于物理的着色；具体通道数值见后续专页。