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镜面工作流贴图
Specular-Glossiness Maps
Specular/Glossiness(SG)用 Diffuse、Specular、Glossiness 三张图表达与 Metal/Roughness 相同的物理数据:电介质 F0 与金属反射色都写在 Specular RGB,Glossiness 是 Roughness 的反相。适合需要逐像素电介质 F0 或兼容旧资产;新项目通常优先 MR。
原理:通道语义
| 贴图 | 编码 | 内容 |
|---|---|---|
| Diffuse / Albedo | RGB, sRGB | 仅电介质反照率;生金属 = 黑 (0) |
| Specular | RGB, sRGB | 电介质 F0 + 金属反射色(可带色) |
| Glossiness | 灰度, 线性 | 0=粗糙,1=光滑; |
与传统「Diffuse + Specular」同名但不同义:PBR 的 Specular 存的是 F0 / 金属反射率,不是任意调的高光强度贴图。
电介质 F0 取值(Guide)
常见电介质反射约 2–5%,线性约 0.02–0.05,对应约 40–75 sRGB。找不到 IOR 时可用塑料默认 4%(0.04)。宝石例外约 0.05–0.17;常见液体约 0.02–0.04。生金属反射仍为 70–100% → 180–255 sRGB。
MR 侧若用 Substance specularLevel,着色器把贴图 0–1 映射到线性 0.0–0.08(0.5=4%,含空气 0)。
与 MR 互转
Guide 未给出独立「一键公式页」,但通道对应明确,生产互转可按:
- (或反过来)。
- 电介质像素:
Diffuse.rgb → BaseColor;Specular的灰度/色 → 电介质 F0(MR 常丢弃逐像素 F0,改用常量 4% 或 specularLevel)。 - 生金属像素:
Specular.rgb → BaseColor;Metallic = 1;Diffuse应为黑。 - 污垢/氧化:SG 提高 Diffuse、降低 Specular;MR 降低 Metallic 并改 Base Color 为电介质色。
flowchart LR
subgraph SG["SG 输入"]
D["Diffuse"]
S["Specular"]
G["Glossiness"]
end
subgraph MR["MR 输出"]
BC["Base Color"]
M["Metallic"]
R["Roughness"]
end
G -->|"1 - g"| R
D -->|"非金属"| BC
S -->|"金属色"| BC
S -->|"是否接近金属反射"| M上图:SG→MR 时 Glossiness 取反;Base Color 按金属/非金属从 Diffuse 或 Specular 取值。
应用与伪影
- 金属/非金属交界因插值出现黑边(Diffuse 黑金属与电介质色混合),通常比 MR 白边更不显眼;仍依赖足够 texel 密度。
- 能量守恒风险:Diffuse≈1 且 Specular≈1 可「反射+折射超过入射」;Substance PBR 着色器会处理守恒,但贴图仍应写对,避免预览与最终不一致。
取舍(Guide Pros/Cons)
利:电介质 F0 可画进贴图;边缘伪影较弱。
弊:多一张 RGB,占内存;易写错 F0;术语与传统工作流混淆;Filament 将 specularGlossiness 标为遗留模型,仅建议加载旧资产。
出处
- 04 · Specular Glossiness Workflow
- 03 · Metal Roughness Workflow
- The PBR Guide(第 3 版)
- Wes McDermott《The PBR Guide》第三版 Specular/Glossiness
- Filament Materials
- google.github.io/filament/main/materials.html §3.6 Specular glossiness
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