PBR-Texturkarten: Die vollständige Liste (mit der Funktion jeder einzelnen)

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• PBR-Materialien verwenden mehrere Maps, nicht nur eine einzige Textur.
• Base Color, Normal, Roughness und Metallic sind die zentralen Maps.
• AO, Displacement, Emissive und Opacity sorgen bei Bedarf fuer mehr Realismus.
• Metallic/Roughness ist heute der Standard-Workflow fuer die meisten neuen Assets.
• Tripo AI kann PBR-faehige Texturen aus Prompts oder Referenzen erzeugen.

PBR-Texturen, also Physically Based Rendering-Texturen, sind kein einzelnes Bild. Sie bestehen aus einer Reihe spezialisierter Maps, und jede Map steuert eine andere Eigenschaft dafuer, wie eine Oberflaeche aussieht und auf Licht reagiert. Die wichtigsten PBR-Maps sind Base Color, Normal, Roughness und Metallic, aber ein vollstaendiges PBR-Asset kann je nach Komplexitaet weitere Map-Typen enthalten.

Zu verstehen, was jede Map bewirkt und was Schwarz beziehungsweise Weiss in jedem Graustufenbild bedeutet, ist der Unterschied zwischen dem blossen Raten bei den Materialeinstellungen und dem genauen Wissen, was angepasst werden muss. Die Nachfrage nach produktionsreifen 3D-Assets waechst schnell: Grand View Research prognostiziert, dass der globale Markt fuer digitale 3D-Assets bis 2030 etwa 60,6 Milliarden USD erreichen wird. Dieser Leitfaden behandelt jeden wichtigen Typ von PBR-Texture-Maps, was er steuert und wie man ihn erstellt oder erzeugt.

Was sind PBR-Texture-Maps?

PBR-Texture-Maps sind Bilder, die einer Render-Engine vorgeben, wie sich eine Oberflaeche unter Lichteinwirkung verhalten soll. Anstatt eine einzige flache Textur zu malen, in der Farbe, Schatten, Glanzlichter und Reflexionen zusammen eingebacken sind, trennt PBR die Oberflaecheneigenschaften in verschiedene Maps auf.

Ein PBR-Material ist wie ein Stapel von Anweisungen. Eine Map steuert die Farbe. Eine andere steuert vorgetäuschte Oberflächenunebenheiten. Eine weitere steuert die Schärfe von Reflexionen. Noch eine teilt dem Renderer mit, ob die Oberfläche aus Metall oder Nichtmetall besteht. Die Engine liest sie gemeinsam und berechnet, wie das Material unter verschiedenen Lichtumgebungen aussehen soll.

Es gibt zwei zentrale PBR-Workflows. Der heute gebräuchlichste ist der Metallic/Roughness workflow, der in modernen Echtzeit-Pipelines wie Unreal Engine, Unity, Blender’s Principled BSDF, glTF und USD verwendet wird. Der ältere Specular/Glossiness workflow taucht weiterhin in einigen VFX- und Legacy-Rendering-Pipelines auf.

Für die meisten neuen Projekte solltest du zuerst Metallic/Roughness lernen. Dieser Workflow beginnt mit vier Kern-Maps.

Die vier zentralen PBR-Maps

Die vier zentralen PBR-Maps sind Base Color, Normal, Roughness und Metallic. Diese Maps bilden die Grundlage der meisten modernen 3D-Assets. Wenn du ein Game-Prop, einen Charakter, ein Produktrendering, ein AR-Modell oder ein E-Commerce-Asset erstellst, sind das die Maps, die du am häufigsten verwenden wirst.

Basisfarbe (Albedo)

Die Base Color Map, oft auch Albedo genannt, speichert die rohe Farbe und das Muster der Oberfläche. Sie sollte kein eingebranntes Licht, keine starken Schatten, Glanzlichter, Reflexionen oder Ambient Occlusion enthalten. Man kann sie sich als die Farbe des Materials unter neutraler Beleuchtung vorstellen.

Zum Beispiel enthält die Base Color Map eines Holztischs die braune Holzmaserung. Ein lackierter Metallhelm enthält die Lackfarbe und das Design. Eine Betonwand enthält die graue Oberflächenfarbe und Flecken, aber keine starken gerichteten Schatten.

In einer Graustufen-Erklärung bedeutet Schwarz, dass die Oberfläche fast keine sichtbare Farbe reflektiert, während Weiß eine sehr helle Oberflächenfarbe bedeutet. In der Praxis ist Base Color normalerweise eine vollfarbige RGB-Textur und keine Schwarz-Weiß-Map.

Diese Map wird in physikbasierten Workflows Albedo genannt, weil sie die Farbe darstellt, die eine Oberfläche ohne Lichteinfluss reflektiert. Ältere Workflows nennen sie möglicherweise Diffuse oder Color Map, aber in echtem PBR kann „Diffuse“ irreführend sein, weil ältere Diffuse-Maps oft aufgemalte Schatten enthalten.

Eine nützliche Faustregel für Artists: Reines Schwarz oder reines Weiß vermeiden, es sei denn, das Material braucht es wirklich. Sehr dunkle Materialien sollten oft über einem Wert von 30–50 bleiben, weil reines Schwarz unter vielen Beleuchtungs-Setups wie ein Loch im Raum wirken kann.

Normal Map

Eine Normal Map ist die blau-violette Textur, die eine Oberfläche detailliert wirken lässt, ohne mehr Geometrie hinzuzufügen. Sie verschiebt keine Vertices. Stattdessen verändert sie, wie Licht auf die Oberfläche reagiert, und erzeugt so die Illusion von Erhebungen, Kratzern, Poren, Stoffgewebe, Nieten, Rissen oder eingraviertem Text.

Normal Maps sehen blau und violett aus, weil sie die Oberflächenrichtung kodieren. In einer Tangent-Space-Normal-Map speichern die roten und grünen Kanäle die seitliche Oberflächenrichtung, während der blaue Kanal die nach außen gerichtete Richtung speichert. Eine überwiegend blau-violette Farbe bedeutet „flache Oberfläche“. Kleine Farbverschiebungen weisen den Renderer an, die Beleuchtung so zu biegen, als hätte die Oberfläche feine Details.

Deshalb sind Normal Maps in Spielen so nützlich. Ein Low-Poly-Modell kann mit einer starken Normal Map deutlich detailreicher wirken. Ein Charakter mit 20.000 Polygonen kann so erscheinen, als hätte er viel mehr modellierte Details, weil die Map Falten, Dellen in Rüstungen, Nähte und Hautporen vortäuscht.

Normal Maps werden häufig erstellt, indem Details von einem High-Poly-Sculpt auf ein Low-Poly-Modell gebacken werden, in Tools wie Blender, Substance 3D Painter oder Marmoset Toolbag. Sie können auch aus Höheninformationen, Fotos oder AI-Texturierungstools erzeugt werden.

Im Gegensatz zu Roughness- oder Metallic-Maps haben Schwarz und Weiß hier keine einfachen Bedeutungen. Eine Normal Map speichert Richtung, nicht Helligkeit.

Roughness Map

Eine Roughness Map steuert, wie scharf oder unscharf Reflexionen auf einer Oberfläche erscheinen. Sie ist normalerweise eine Graustufen-Map, bei der Schwarz glatt und Weiß rau bedeutet.

Schwarz oder 0.0 Roughness erzeugt scharfe, spiegelartige Reflexionen. Man denke an poliertes Chrom, sauberes Glas, glänzenden Kunststoff oder ein frisch gewachstes Auto. Weiß oder 1.0 Roughness erzeugt eine matte Oberfläche mit weichen, diffusen Reflexionen. Man denke an Kreide, rohen Beton, trockenen Ton oder unbehandeltes Holz.

Die meisten realen Materialien liegen zwischen diesen Extremen. Gebürstetes Metall kann bei etwa 0.3 liegen. Menschliche Haut kann nahe 0.5 liegen. Abgenutztes Leder kann etwa 0.6 betragen. Schmutziger Kunststoff, staubige Farbe und alter Gummi enthalten oft Roughness-Variationen über die Oberfläche hinweg.

Ein häufiger Anfängerfehler ist, die gesamte Roughness Map bei einem flachen 0.5-Grau zu belassen. Reale Oberflächen sind selten so gleichmäßig. Eine Schwertklinge zum Beispiel sollte nicht überall dieselbe Roughness haben. Die polierte Schneide kann glatter sein, der Griff rauer und Rostflecken deutlich rauer als sauberes Metall.

Im älteren Specular/Glossiness-Workflow sieht man stattdessen möglicherweise eine Glossiness Map. Glossiness ist das Inverse von Roughness:

Roughness = 1 - Glossiness

Metallic Map

Eine Metallic Map teilt dem Renderer mit, ob sich eine Oberfläche wie Metall oder Nichtmetall verhält. Sie ist normalerweise eine Graustufen-Map, aber in den meisten Workflows sind nur zwei Werte sinnvoll: Schwarz und Weiß.

Schwarz bedeutet Nichtmetall, auch Dielektrikum genannt. Kunststoff, Holz, Haut, Gummi, Stoff, Stein, Keramik und lackierte Oberflächen sollten in der Metallic Map normalerweise schwarz sein. Diese Materialien reflektieren neutrale weiße oder graue Glanzlichter und zeigen ihre Base Color weiterhin als diffuse Oberflächenfarbe.

Weiß bedeutet Metall. Gold, Kupfer, Stahl, Aluminium, Messing und Chrom sollten weiße Metallic-Werte verwenden. Metalle verhalten sich anders, weil sie nicht dieselbe diffuse Farbreaktion wie Nichtmetalle haben. Ihre Base Color wird zur Tönung ihrer Reflexionen. Deshalb reflektiert Gold goldenes Licht und Kupfer rötlich-oranges Licht.

Ein häufiger Fehler ist, alles leicht metallisch zu machen. Setze Kunststoff, Haut, Leder, Stoff oder lackiertes Holz nicht auf 0.2 Metallic, nur weil es „cool“ aussehen soll. Das erzeugt in der Regel physikalisch falsche Materialien.

Die meisten sauberen Materialien sollten entweder 0 oder 1 sein. Zwischenwerte wie 0.3–0.7 sind selten und repräsentieren meist Übergangsoberflächen wie korrodiertes, verschmutztes, oxidiertes oder teilweise abgenutztes Metall.

Erweiterte PBR-Maps

Die vier Kern-Maps decken die meisten Assets ab, aber zusätzliche Maps können mehr Realismus hinzufügen oder spezielle Oberflächen unterstützen. Du brauchst nicht für jedes Material jede Map. Verwende sie nur, wenn das Asset sie benötigt.

Ambient Occlusion (AO)

Eine Ambient Occlusion Map oder AO Map ist eine Graustufen-Textur mit eingebrannten Schatten, die weiche Kontaktschatten in Rissen, Ecken, Falten, Nähten und anderen engen Bereichen erfasst.

Weiß steht für vollständig freiliegende Bereiche, während Schwarz starke Okklusion oder tiefen Schatten anzeigt.

AO ist keine Echtzeitbeleuchtung. Sie wird vorab berechnet und in einer Textur gespeichert, dann über die Base Color multipliziert oder mit dem AO-Eingang des Shaders verbunden.

Ohne AO können Oberflächen flach oder unverbunden wirken. Mit AO erhalten Ecken und Kontaktbereiche sofort mehr Tiefe. AO Maps können in Blender, Marmoset Toolbag, Substance 3D Painter gebacken oder aus Mesh-Geometrie erzeugt werden.

Height / Displacement Map

Eine Height Map oder Displacement Map ist eine Graustufen-Textur, die Geometrie während des Renderns verschiebt. Im Gegensatz zu Normal Maps, die Details über Beleuchtung simulieren, verändert Displacement die Form der Oberfläche physisch.

Schwarz steht normalerweise für den niedrigsten Punkt, Weiß für den höchsten und Mittelgrau für die unveränderte Oberflächenhöhe.

Displacement eignet sich gut für Ziegel, Kopfsteinpflaster, gemeißelten Stein, Baumrinde, rissige Erde, Terrain und detaillierte Produktoberflächen. Es bleibt auch aus nächster Nähe überzeugend, weil es sowohl Geometrie als auch Silhouette verändern kann.

Der Nachteil ist die Performance. Displacement erfordert dichte Geometrie oder Unterteilung zur Renderzeit und ist deshalb in Film, VFX, Archviz und High-End-Rendering verbreiteter als in performancekritischen Spielen.

Emissive Map

Eine Emissive Map lässt ausgewählte Oberflächenbereiche unabhängig von der Szenenbeleuchtung leuchten. Sie kann vollständige Farbinformationen für das Leuchten enthalten oder Graustufenwerte verwenden, um die Helligkeit zu steuern, während der Shader die Farbe definiert.

Schwarz bedeutet keine Emission, während Weiß für maximale Intensität steht.

Typische Einsatzgebiete sind LEDs, Neon-Schilder, Sci-Fi-Panels, leuchtende Runen, Lava-Risse, Bildschirme, Hologramme, magische Effekte und leuchtende Augen. In Echtzeit-Engines können Emissive Maps auch Bloom auslösen.

Opacity / Alpha Map

Eine Opacity Map oder Alpha Map steuert die Transparenz einer Oberfläche.

Schwarz bedeutet vollständig transparent, Weiß bedeutet vollständig deckend, und Grau erzeugt teilweise Transparenz, sofern das Material dies unterstützt.

Opacity Maps werden häufig für Blätter, Hair Cards, Zäune, Spitze, Decals, zerrissenes Papier, Glas und andere komplexe ausgeschnittene Oberflächen verwendet.

Alpha Cutout verwendet binäre Sichtbarkeit und ist für Spiele effizient. Alpha Blending unterstützt weiche Transparenz für Glas, Rauch, matte Materialien und Fading-Effekte.

Metallic/Roughness vs Specular/Glossiness Workflows

Viele Einsteiger sind verwirrt, weil verschiedene Tutorials unterschiedliche Map-Namen verwenden. Der Grund ist einfach: Es gibt zwei PBR-Workflows.

Wenn Sie heute ein neues Asset erstellen, wählen Sie Metallic/Roughness. Es ist der moderne Standard und lässt sich am einfachsten zwischen Engines und Tools übertragen.

Wenn dir jemand eine Glossiness Map gibt und dein Shader Roughness braucht, invertiere die Graustufenwerte:

Roughness = 1 - Glossiness

Das bedeutet: Schwarz wird zu Weiß, Weiß wird zu Schwarz, und Mittelgrau bleibt Mittelgrau.

So erhältst du PBR Texture Maps

Zu wissen, was PBR-Maps tun, ist nur die halbe Arbeit. Du brauchst auch eine Möglichkeit, sie zu erstellen. Es gibt drei Hauptansätze.

Die erste ist manuelles Malen mit Tools wie Substance 3D Painter, Blender Texture Paint oder Mari. Diese Methode gibt dir die meiste Kontrolle über Kratzer, Schmutz, Abnutzung an Kanten, Stoffmuster und Materialübergänge. Sie hat jedoch auch die steilste Lernkurve, und das Texturieren eines einzelnen Assets kann 4 bis 20 Stunden dauern.

Die zweite Option ist das Herunterladen kostenloser Texture-Sets aus Bibliotheken wie Poly Haven, AmbientCG und CC0Textures. Diese Seiten bieten hochwertige, nahtlose PBR-Materialien für gängige Oberflächen wie Holz, Ziegel, Beton, Metall und Stein. Die Einschränkung besteht darin, dass diese Materialien generisch sind und möglicherweise nicht zu einem bestimmten Roboter, einer Waffe, einem Produkt oder einer Kreatur passen.

Der dritte Ansatz ist Generate with AI. Tripo AI Texturing kann in Sekundenschnelle direkt auf deinem 3D-Modell aus einem Text-Prompt ein vollständiges PBR-Map-Set erzeugen, einschließlich Base Color, Normal, Roughness und Metallic Maps. Du kannst das gewünschte Erscheinungsbild beschreiben, die generierte Textur in der Vorschau ansehen und sie vor dem Export weiter verfeinern.

Nach der Generierung verbessert Tripo’s 3D texture upscaling die Map-Auflösung und die Oberflächendetails, sodass sich das Ergebnis besser für hochauflösendes Rendering, Production Assets und detaillierten 3D-Druck eignet.

Haeufig gestellte Fragen

Was sind die verschiedenen Maps in PBR-Texturen?

Ein vollstaendiges PBR-Asset verwendet typischerweise vier Kern-Maps: Base Color fuer die Oberflaechenfarbe, Normal fuer vorgetaeuschte Oberflaechendetails, Roughness fuer die Schaerfe von Reflexionen und Metallic fuer das Verhalten als Metall oder Nichtmetall. Erweiterte Maps wie Ambient Occlusion, Displacement, Emissive und Opacity werden hinzugefuegt, wenn die Oberflaeche mehr Realismus oder Spezialeffekte braucht. Die meisten modernen Projekte verwenden den Metallic/Roughness-Workflow.

Was sind PBR-Maps?

PBR-Maps sind Texturbilder, die spezifische Oberflaecheneigenschaften fuer Physically Based Rendering kodieren. Anstatt Farbe, Licht, Schatten und Reflexion in ein einzelnes Bild einzubacken, speichert PBR jede Eigenschaft getrennt, damit der Renderer unter verschiedenen Umgebungen eine realistische Beleuchtung berechnen kann. Dadurch ist dasselbe Asset ueber Tools und Szenen hinweg konsistenter.

Wie werden PBR-Texturen erstellt?

PBR-Texturen werden durch manuelles Malen, Backen aus High-Poly-Geometrie, Scannen realer Oberflaechen, Herunterladen von Texturbibliotheken oder Generierung mit AI erstellt. Artists verwenden dabei haeufig Tools wie Substance 3D Painter, Blender, Marmoset oder Mari. AI-Tools wie Tripo AI koennen PBR-Textur-Sets aus einem Prompt oder Modelleingaben erzeugen, was die fruehe Materialerstellung beschleunigt.

Brauche ich fuer jedes Asset alle PBR-Maps?

Nein. Die meisten Assets benoetigen die vier Kern-Maps: Base Color, Normal, Roughness und Metallic. Fuege AO fuer komplexe Formen, Emissive fuer leuchtende Teile, Opacity fuer Aussparungen oder Transparenz und Displacement fuer Nahaufnahmen von Oberflaechen hinzu, bei denen echte geometrische Tiefe wichtig ist. Fuer die meisten Game-Assets reichen die vier Kern-Maps plus AO aus.

Fazit

PBR-Texture-Maps sind leichter zu verstehen, wenn man weiss, was jede einzelne steuert. Base Color traegt die Oberflaechenfarbe, Normal taeuscht Geometriedetails vor, Roughness steuert die Schaerfe von Reflexionen und Metallic sagt dem Renderer, ob sich die Oberflaeche wie Metall oder Nichtmetall verhaelt. Zusammen geben diese Maps der Render Engine die Informationen, die sie fuer die Simulation realistischer Beleuchtung braucht.

Wenn es abschreckend klingt, all diese Maps manuell zu erstellen, kann Tripo AI Studio in Sekundenschnelle dabei helfen, aus einem Prompt oder Referenz-Workflow ein vollstaendiges PBR-faehiges Textur-Set zu erzeugen. Planoptionen findest du unter Tripo AI Pricing.