游戏美术 · Game ArtNote
Base Color 与反照率制作
Base Color & Albedo Authoring
Base Color(MR)/ Diffuse·Albedo(SG)承载物质固有色:电介质为漫反射反照率,金属为镜面反射色(F0)。制作要点是保持正确亮度区间、不要画进光照/阴影/AO(微遮蔽例外),并注意 sRGB 贴图与线性着色的分工。
原理:一张图里两类数据(MR)
在 Metal/Roughness 中,Base Color(RGB, sRGB)同时可含:
- 电介质:漫反射反照率(反射波长决定的固有色);
- 金属:由 Metallic 掩码标白的区域写入实测金属反射色(约 70–100% 镜面反射,映射到约 180–255 sRGB)。
SG 的 Diffuse 只存反照率;生金属必须为黑(金属无漫反射色),反射色改写在 Specular。
Filament Lit 的 baseColor 语义一致:非金属为漫反射反照率,金属为镜面色;类型为预乘线性 RGB,float4,范围 。
亮度区间(Guide 实测指导)
Guide 要求 Base Color「比传统 Diffuse 更平、对比更低」,以煤与新雪为暗/亮锚:
| 材质角色 | Guide(sRGB 8bit) | Filament(线性 0–1) |
|---|---|---|
| 电介质暗部下限 | 宽容 ≥30,严格 ≥50 | 真实世界约 0.04–0.94(对应约 10–240 /255) |
| 电介质亮部上限 | ≤240 | 同上上界约 0.94 |
| 生金属反射色 | 180–255(70–100% specular) | 约 0.66–1.0(约 170–255 /255) |
Filament 文档给出的常见参考(sRGB 显示值,供校对,非公式推导):
非金属:煤 (0.19)、橡胶 (0.21)、泥 (0.33,0.24,0.19)、木 (0.53,0.36,0.24)、植被 (0.48,0.51,0.31)、砖 (0.58,0.49,0.46)、沙 (0.69,0.66,0.52)、混凝土 (0.75,0.75,0.73)。
金属:银 (0.97,0.96,0.91)、铝 (0.91,0.92,0.92)、钛 (0.76,0.73,0.69)、铁 (0.77,0.78,0.78)、铂 (0.83,0.81,0.78)、金 (1.00,0.85,0.57)、黄铜 (0.98,0.90,0.59)、铜 (0.97,0.74,0.62)。
不要画进光照
- Base Color / Diffuse 应去除环境光遮蔽、方向光阴影、反射高光等光照信息。
- 例外:着色器 AO 通道无法表达的微遮蔽 (micro-occlusion) 可少量画进 Base Color,但仍须落在上述亮度区间内。
- AO 应作为独立通道供着色器只乘到漫反射(见 法线与 AO 贴图制作要点)。
flowchart LR
A["参考照片 / 扫描"] --> B["去光照: 抽固有色"]
B --> C{"MR 还是 SG?"}
C -->|"MR"| D["Base Color = 电介质色 + 金属 F0"]
C -->|"SG"| E["Diffuse = 电介质色; 生金属=黑"]
D --> F["钳制到 30-50..240 sRGB 等区间"]
E --> F上图:从参考到可贴图的反照率,核心是去光照再按工作流拆通道。
应用与 sRGB
- 贴图以 sRGB 编码存 Base Color / Diffuse / Specular 色;Metallic、Roughness、Glossiness、AO 为线性灰度。
- 引擎采样时对 sRGB 贴图做解码到线性再着色;错误把 Base Color 当线性或把 Roughness 当 sRGB,都会整体偏色/偏糙。详见 显示编码与 sRGB。
- Filament 要求材质属性中的 RGB 为线性,且颜色使用预乘 alpha;从 Substance 导出到 Filament 时注意转换,不要把 sRGB 字节值直接当线性喂给
baseColor。
取舍
- 氧化、污垢会拉低金属反射色:若仍标成「生金属」,会同时违反金属亮度区间与物理语义——必须同步改 Metallic(或 SG 的 Diffuse/Specular)。
- 风格化仍可做:Disney 原则模型面向美术方向而非纯物理;但区间与去光照仍是避免「塑料感/脏暗糊」的底线。
出处 · Sources
- 03 · Metal Roughness Workflow
- 04 · Specular Glossiness Workflow
- 01 · Part1 Theory
- The Pbr Guide
- Wes McDermott《The PBR Guide》第三版 Part 2 Base Color / Diffuse
- Filament Materials
- google.github.io/filament/main/materials.html §3.2.1