Que sont les matériaux PBR ? Que signifie le terme PBR ?

Un matériau PBR, qui est en fait l’abréviation de Physics-Based Rendering material, est un pipeline de matériaux virtuels qui peut simuler n’importe quel type de matériau physique pour améliorer particulièrement un modèle 3D. Il comprend une multitude de paramètres tels que la couleur de base, la métallisation et la rugosité. Par exemple, il peut simuler des matériaux physiques tels que des carreaux, divers types de bois, du béton, du métal, des façades et des fonds de scène.

Pour ce faire, il simule avec précision les réflexions diffuses et spéculaires ainsi que les réfractions entre les surfaces. Il s’agit d’une de ces technologies qui ne sont pas nécessaires à la création d’un modèle, mais qui lui confèrent une plus grande qualité. En fait, elle est de plus en plus répandue et normalisée grâce à la croissance des puissances numériques dans le monde entier.

Les matériaux de rendu basés sur la physique sont utilisés dans le cinéma depuis des décennies, mais ce n’est qu’en 2007 qu’ils ont fait leur apparition dans le domaine de la 3D. Cette approche est désormais si courante qu’elle est utilisée par la plupart des professionnels de la 3D, de l’art et des jeux AAA. Wreck-It Ralph et Oblivion sont deux films qui utilisent la PBR.

Voici un exemple d’un matériau PBR d’herbe.

Cet article vous donnera tout ce que vous devez savoir sur les matériaux PBR, leur fonctionnement, leur application et leurs différents éléments.

Quels sont les avantages de l’utilisation du matériau PBR ?

L’utilisation de matériaux PBR présente de nombreux avantages. En voici quelques éléments clés.

• Un fichier PBR est très convivial et puissant car il peut décrire différents types de matériaux (brillance, métallisation, rugosité, etc.) dans un seul document. Cela permet de partager facilement des matériaux avec d’autres personnes et simplifie le processus de création de textures.

• Il est facile de faire varier l’intensité d’un matériau de rendu basé sur la physique sur un objet de texture, ce qui le rend évolutif, car le pixel shader ne doit être exécuté qu’une seule fois pour chaque pixel de l’objet.

• Le pipeline de rendu basé sur la physique est un moyen rapide et efficace de rendre vos scènes, ce qui le rend utile pour les flux de travail de rendu basé sur la physique et pour les applications en temps réel.

• Grâce à leur format standardisé, elles sont faciles à partager entre les applications (Unreal Engine, Unity, Blender, Game Design, etc.). Un bon ensemble de textures vous permettra de gagner du temps en les réutilisant dans différentes scènes.

• Lorsque vous modélisez vos objets 3D, il peut être difficile de les faire apparaître exactement comme vous le souhaitez dans toutes les conditions d’éclairage. Le PBR facilite ce processus en définissant des matériaux de base pour différents types de surfaces, puis en laissant l’ordinateur calculer leur aspect en fonction des conditions d’éclairage. L’utilisation de ces matériaux rendra votre figurine plus réaliste et améliorera la qualité visuelle de votre travail.

Quel est le but de l’utilisation du matériau PBR ?

Comme mentionné ci-dessus, le matériau PBR est généralement utilisé pour ajouter une sensation de réalisme et des textures aux objets. Ce type de fichier est le plus souvent utilisé dans les applications d’infographie et de la réalité virtuelle pour texturer des objets 3D. Cependant, ils peuvent également être utilisés pour texturer des sprites 2D ou dans les moteurs de rendu en temps réel.

Comment faire un matériau PBR ? Où puis-je en trouver ?

Il existe de nombreuses façons de créer des textures et des shaders PBR. Par exemple, il est possible d’utiliser un système de caméra polarisée. Cependant, cette technique peut être compliquée et prendre du temps. Des systèmes avancés comme Substance Designer peuvent également être utilisés. Cela dit, aujourd’hui, de nombreux tiers sur le web proposent des matériaux PBR gratuits existants, ce qui les rend accessibles à tous. Des bibliothèques de matériaux PBR comme ambientCG et FreePbr proposent ces fichiers. Chez Visao, nos experts 3D vous aident à choisir et à appliquer les meilleurs matériaux PBR pour vos visualisations 3D.

Comment appliquer un matériau PBR sur un modèle 3D ?

Le matériau PBR peut être appliqué à un modèle 3D de différentes manières. Certains logiciels disposent d’éditeurs de matériaux PBR intégrés, tandis que d’autres font appel à des outils tiers. Les logiciels de modélisation 3D tels que Blender, Maya et 3ds Max permettent à leurs utilisateurs d’appliquer des matériaux PBR. En général, vous pouvez importer un fichier PBR dans votre projet en cliquant sur le bouton Importer dans le panneau Matériaux. Le matériau importé sera ajouté à la liste des matériaux et vous pourrez le sélectionner pour n’importe quel objet. Vous pouvez également enregistrer le matériau dans le programme.

Toutefois, si vous recherchez un moyen convivial et en ligne d’améliorer votre modèle 3D avec des matériaux PBR, vous pouvez utiliser la plateforme de visualisation 3D en ligne de Visao et créer des modèles réalistes en quelques clics.

Comment les matériaux PBR permettent-ils de créer des textures réalistes et spéculaires sur des matériaux utilisant un rendu dans l’espace linéaire ?

La qualité des matériaux de rendu physique dépend en grande partie de la texture qui est créée pour eux. Une grande partie de la création de textures de haute qualité consiste à comprendre comment la lumière et l’ombrage interagissent avec le monde réel, ce qui implique de connaître le fonctionnement des différents matériaux et d’utiliser le rendu dans l’espace linéaire. Une surface PBR est décrite comme une collection de petites facettes réfléchissantes dont l’orientation détermine l’aspect rugueux de la surface. La surface aura un aspect diffus si l’orientation des facettes est principalement aléatoire, mais la surface aura un aspect réfléchissant lisse si les facettes sont généralement alignées. Associée à un effet Fresnel, qui définit la quantité de lumière réfléchie en fonction de l’angle de vue, la surface PBR donnera un aspect réaliste.

Quel est le format de fichier pour les matériaux PBR ?

Un matériau PBR utilise généralement l’extension JPEG (.jpg) ou PNG (.png). L’extension .fbx peut également être utilisée.

Comment le fichier PBR code-t-il les valeurs ??

Les matériaux PBR sont un type de matériau basé sur la physique. Cela signifie qu’ils n’utilisent pas les anciennes techniques de réflexion, de rugosité ou de métallisation. En fait, le fichier de matériau PBR est une collection de 6 canaux, chacun contenant un type de texture différent. Un canal pour la couleur de base, 3 canaux pour la rugosité et 2 canaux pour le métallique. En d’autres termes, le PBR s’appuie sur les propriétés du matériau lui-même pour déterminer comment un rayon de lumière réagit avec lui. Par exemple, si vous avez un matériau PBR en bois, vous devrez spécifier qu’il a une valeur de diffusion élevée et qu’il n’est pas très réfléchissant.

Les matériaux PBR comprennent également un shader complexe. Ce shader contient deux balises : BaseColor et Specular. La couleur de base est définie à l’aide du format standard #RRGGBB, où RR représente le rouge, GG le vert et BB le bleu. Un sélecteur de couleurs RVB peut également être utilisé pour voir et choisir parmi un spectre complet de couleurs.

Comment savoir quel matériau PBR choisir pour un modèle 3D ?

Les experts en 3D choisissent généralement un matériau PBR qui représente le matériau physique de l’objet 3D. Cependant, tout pipeline de matériaux virtuels peut ajouter une caractéristique unique à un modèle 3D. Par exemple, un matériau PBR ayant la forme d’une lame de parquet peut être appliqué à un nouveau modèle 3D du sol d’une chambre à coucher pour donner une impression plus réaliste de l’éclairage et de l’ombrage.

Vous trouverez ci-dessous une liste de matériaux PBR courants.

Carreaux PBR

• carreaux de marbre géométriques
• Carreaux de marbre carrés
• Carreaux de marbre à chevrons
• carreaux de marbre hexagonaux
• carreaux de marbre rectangulaires
• carreaux de marbre géométriques

Planchers PBR

• parquet à chevrons
• parquet de versailles

Dois-je utiliser la métallisation et la réflectivité dans mon matériau PBR ? Qu’en est-il de la diffusion ?

Vous n’êtes pas obligé d’utiliser la métallisation et la réflectivité, mais cela est recommandé en raison de la flexibilité que cela procure. Il est possible d’obtenir d’excellents résultats en utilisant simplement une combinaison de spéculaire et de diffus (ou même une carte de couleurs). Cependant, il existe des cas où vous pouvez avoir besoin de valeurs différentes pour différents composants du matériau.

Par exemple, si vous souhaitez appliquer un effet de brillance réaliste à votre matériau métallique, vous aurez peut-être besoin d’une valeur de réflectivité plus élevée que la normale dans votre cas. En effet, le brillant affecte la quantité de luminance réfléchie par la surface.

Vous avez besoin d’aide pour intégrer des matériaux PBR dans votre modèle 3D ?

Visao fournit une plateforme web qui permet aux fabricants d’utiliser leurs fichiers industriels pour créer des visualisations 3D interactives de leurs produits pour le marketing, les processus de vente, les salons professionnels et la production.

Nous utilisons spécifiquement les paramètres de couleur de base, de métallisation, de rugosité, d’émissivité, d’occlusion et de normalité dans nos matériaux PBR.

Vous avez besoin d’aide pour intégrer la PBR ou même de recommandations personnalisées pour produire de nouveaux modèles 3D photoréalistes de vos dessins industriels ? Contactez-nous et nous serons heureux de vous aider dans ce processus !