Cartes de texture PBR : la liste complète (avec le rôle de chacune)

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• Les matériaux PBR utilisent plusieurs maps, pas une seule texture.
• Base Color, Normal, Roughness et Metallic sont les maps fondamentales.
• AO, Displacement, Emissive et Opacity ajoutent du réalisme lorsque nécessaire.
• Metallic/Roughness est aujourd’hui le workflow par défaut pour la plupart des nouveaux assets.
• Tripo AI peut générer des textures prêtes pour le PBR à partir de prompts ou de références.

Les textures PBR, ou Physically Based Rendering, ne sont pas une image unique. Elles constituent un ensemble de maps spécialisées, et chaque map contrôle une propriété différente de l’apparence d’une surface et de sa réaction à la lumière. Les maps PBR les plus importantes sont Base Color, Normal, Roughness et Metallic, mais un asset PBR complet peut inclure davantage de types de maps selon son niveau de complexité.

Comprendre le rôle de chaque map, ainsi que la signification du noir par rapport au blanc sur chaque image en niveaux de gris, fait toute la différence entre deviner vos réglages de matériau et savoir exactement quoi ajuster. La demande pour des assets 3D prêts pour la production augmente rapidement : Grand View Research prévoit que le marché mondial des assets numériques 3D atteindra environ 60,6 milliards USD d’ici 2030. Ce guide présente chaque grand type de map de texture PBR, ce qu’il contrôle et comment en créer ou en générer une.

Que sont les maps de texture PBR ?

Les maps de texture PBR sont des images qui indiquent à un moteur de rendu comment une surface doit se comporter sous la lumière. Au lieu de peindre une texture plate unique avec la couleur, les ombres, les hautes lumières et les reflets fusionnés ensemble, le PBR sépare les propriétés de surface en différentes maps.

Un matériau PBR ressemble à une pile d’instructions. Une map contrôle la couleur. Une autre contrôle les faux reliefs de surface. Une autre contrôle la netteté des reflets. Une autre indique au moteur de rendu si la surface est métallique ou non métallique. Le moteur les lit ensemble et calcule l’apparence du matériau dans différents environnements d’éclairage.

Il existe deux principaux workflows PBR. Le plus courant aujourd’hui est le workflow Metallic/Roughness, utilisé dans les pipelines temps réel modernes tels que Unreal Engine, Unity, le Principled BSDF de Blender, glTF et USD. L’ancien workflow Specular/Glossiness apparaît encore dans certains pipelines VFX et anciens pipelines de rendu.

Pour la plupart des nouveaux projets, commencez par apprendre Metallic/Roughness. Ce workflow repose sur quatre maps fondamentales.

Les quatre maps PBR fondamentales

Les quatre maps PBR fondamentales sont Base Color, Normal, Roughness et Metallic. Ces maps constituent la base de la plupart des assets 3D modernes. Si vous créez un accessoire de jeu, un personnage, un rendu produit, un modèle AR ou un asset ecommerce, ce sont les maps que vous utiliserez le plus souvent.

Couleur de base (Albedo)

La Base Color Map, souvent appelée Albedo, stocke la couleur brute et les motifs de la surface. Elle ne doit pas contenir d’éclairage pré-calculé, d’ombres marquées, de hautes lumières, de reflets ni d’occlusion ambiante. Considérez-la comme la couleur du matériau sous un éclairage neutre.

Par exemple, la Base Color Map d’une table en bois contient le veinage brun du bois. Celle d’un casque en métal peint contient la couleur et le motif de la peinture. Celle d’un mur en béton contient la couleur grise de la surface et les taches, mais pas d’ombres directionnelles marquées.

Dans une explication en niveaux de gris, le noir signifie que la surface ne réfléchit presque aucune couleur visible, tandis que le blanc signifie une couleur de surface très lumineuse. En pratique, la Base Color est généralement une texture RGB en couleur, et non une carte en noir et blanc.

Cette carte est appelée Albedo dans les workflows fondés sur la physique, car elle représente la couleur qu’une surface réfléchit sans influence de l’éclairage. Les anciens workflows peuvent l’appeler Diffuse ou Color Map, mais en véritable PBR, « Diffuse » peut être trompeur, car les anciennes diffuse maps incluent souvent des ombres peintes.

Une règle utile pour les artistes : évitez le noir pur ou le blanc pur à moins que le matériau en ait réellement besoin. Les matériaux très sombres devraient souvent rester au-dessus d’une valeur de 30–50, car le noir pur peut donner l’impression d’un trou dans l’espace sous de nombreuses configurations d’éclairage.

Normal Map

Une Normal Map est la texture bleu-violet qui donne à une surface un aspect détaillé sans ajouter plus de géométrie. Elle ne déplace pas les sommets. À la place, elle modifie la manière dont la lumière réagit à la surface, créant l’illusion de bosses, rayures, pores, tissage de tissu, rivets, fissures ou texte gravé.

Les normal maps paraissent bleues et violettes parce qu’elles encodent la direction de la surface. Dans une normal map en espace tangent, les canaux rouge et vert stockent la direction latérale de la surface, tandis que le canal bleu stocke la direction vers l’extérieur. Une couleur majoritairement bleu-violet signifie « surface plane ». De légers changements de couleur indiquent au moteur de rendu de courber l’éclairage comme si la surface comportait de petits détails.

C’est pourquoi les normal maps sont si utiles dans les jeux. Un modèle low-poly peut paraître bien plus riche avec une normal map marquée. Un personnage à 20,000 polygones peut sembler posséder bien plus de détails sculptés, car la carte simule les rides, les bosses d’armure, les coutures et les pores de la peau.

Les normal maps sont généralement créées en transférant les détails d’un sculpt high-poly vers un modèle low-poly dans des outils comme Blender, Substance 3D Painter ou Marmoset Toolbag. Elles peuvent aussi être générées à partir d’informations de hauteur, de photos ou d’outils de texturing AI.

Contrairement aux Roughness Maps ou Metallic Maps, le noir et le blanc n’ont pas ici de signification simple. Une normal map stocke une direction, pas une luminosité.

Roughness Map

Une Roughness Map contrôle la netteté ou le flou des reflets sur une surface. C’est généralement une carte en niveaux de gris où le noir signifie lisse et le blanc signifie rugueux.

Le noir, ou une roughness de 0.0, crée des reflets nets de type miroir. Pensez au chrome poli, au verre propre, au plastique brillant ou à une voiture fraîchement cirée. Le blanc, ou une roughness de 1.0, crée une surface mate avec des reflets doux et diffus. Pensez à la craie, au béton brut, à l’argile sèche ou au bois non fini.

La plupart des matériaux réels se situent entre ces extrêmes. Le métal brossé peut être autour de 0.3. La peau humaine peut se situer près de 0.5. Le cuir usé peut être autour de 0.6. Le plastique sale, la peinture poussiéreuse et le vieux caoutchouc présentent souvent des variations de roughness sur toute la surface.

Une erreur courante chez les débutants consiste à laisser toute la Roughness Map à un gris uniforme de 0.5. Les surfaces réelles sont rarement aussi homogènes. La lame d’une épée, par exemple, ne devrait pas avoir la même roughness partout. Le tranchant poli peut être plus lisse, la poignée plus rugueuse, et les taches de rouille beaucoup plus rugueuses que le métal propre.

Dans l’ancien workflow Specular/Glossiness, vous pouvez voir à la place une Glossiness Map. La glossiness est l’inverse de la roughness :

Roughness = 1 - Glossiness

Metallic Map

Une Metallic Map indique au moteur de rendu si une surface se comporte comme un métal ou un non-métal. C’est généralement une carte en niveaux de gris, mais dans la plupart des workflows, seules deux valeurs sont significatives : le noir et le blanc.

Le noir signifie non-métal, aussi appelé diélectrique. Le plastique, le bois, la peau, le caoutchouc, le tissu, la pierre, la céramique et les surfaces peintes devraient généralement être noirs dans la Metallic Map. Ces matériaux réfléchissent des hautes lumières neutres blanches ou grises et affichent toujours leur Base Color comme couleur diffuse de surface.

Le blanc signifie métal. L’or, le cuivre, l’acier, l’aluminium, le laiton et le chrome doivent utiliser des valeurs metallic blanches. Les métaux se comportent différemment parce qu’ils n’ont pas la même réponse de couleur diffuse que les non-métaux. Leur Base Color devient la teinte de leurs reflets. C’est pourquoi l’or réfléchit une lumière dorée et le cuivre une lumière rouge-orangé.

Une erreur fréquente consiste à rendre tout légèrement métallique. Ne réglez pas le plastique, la peau, le cuir, le tissu ou le bois peint à 0.2 metallic simplement parce que vous voulez que cela ait l’air « cool ». Cela crée généralement des matériaux physiquement incorrects.

La plupart des matériaux propres devraient être soit à 0 soit à 1. Les valeurs intermédiaires comme 0.3–0.7 sont rares et représentent généralement des surfaces de transition comme un métal corrodé, sale, oxydé ou partiellement usé.

Cartes PBR étendues

Les quatre cartes principales couvrent la plupart des assets, mais des cartes supplémentaires peuvent ajouter du réalisme ou prendre en charge des surfaces particulières. Vous n’avez pas besoin de toutes les cartes pour chaque matériau. Utilisez-les uniquement lorsque l’asset en a besoin.

Occlusion ambiante (AO)

Une carte d’occlusion ambiante, ou AO Map, est une texture d’ombre précalculée en niveaux de gris qui capture les ombres de contact douces dans les fissures, les coins, les plis, les jointures et autres espaces étroits.

Le blanc représente les zones entièrement exposées, tandis que le noir indique une forte occlusion ou une ombre profonde.

L’AO n’est pas un éclairage en temps réel. Elle est précalculée et stockée dans une texture, puis multipliée par la Base Color ou connectée à l’entrée AO du shader.

Sans AO, les surfaces peuvent paraître plates ou déconnectées. Avec AO, les coins et les zones de contact gagnent immédiatement en profondeur. Les cartes AO peuvent être cuites dans Blender, Marmoset Toolbag, Substance 3D Painter, ou générées à partir de la géométrie du mesh.

Height / Displacement Map

Une Height Map ou Displacement Map est une texture en niveaux de gris qui déplace la géométrie pendant le rendu. Contrairement aux normal maps, qui simulent les détails par l’éclairage, le displacement modifie physiquement la forme de la surface.

Le noir représente généralement le point le plus bas, le blanc le plus élevé, et le gris moyen le niveau de surface inchangé.

Le displacement fonctionne bien pour les briques, les pavés, la pierre sculptée, l’écorce, la terre craquelée, les terrains et les surfaces de produit détaillées. Il reste convaincant à courte distance parce qu’il peut modifier à la fois la géométrie et la silhouette.

Le compromis concerne les performances. Le displacement nécessite une géométrie dense ou une subdivision au moment du rendu, ce qui le rend plus courant dans le cinéma, les VFX, l’archviz et le rendu haut de gamme que dans les jeux sensibles aux performances.

Emissive Map

Une Emissive Map fait briller certaines zones de surface indépendamment de l’éclairage de la scène. Elle peut contenir des informations de lueur en couleur complète ou utiliser des valeurs en niveaux de gris pour contrôler la luminosité pendant que le shader définit la couleur.

Le noir signifie aucune émission, tandis que le blanc représente l’intensité maximale.

Les usages typiques incluent les LED, les enseignes au néon, les panneaux de science-fiction, les runes lumineuses, les fissures de lave, les écrans, les hologrammes, les effets magiques et les yeux lumineux. Dans les moteurs temps réel, les emissive maps peuvent aussi déclencher le bloom.

Opacity / Alpha Map

Une Opacity Map, ou Alpha Map, contrôle la transparence de la surface.

Le noir signifie totalement transparent, le blanc signifie totalement opaque, et le gris crée une transparence partielle lorsque le matériau la prend en charge.

Les opacity maps sont couramment utilisées pour les feuilles, les hair cards, les clôtures, la dentelle, les decals, le papier déchiré, le verre et d’autres surfaces complexes à découpe.

L’alpha cutout utilise une visibilité binaire et est efficace pour les jeux. L’alpha blending prend en charge une transparence douce pour le verre, la fumée, les matériaux dépolis et les effets de fondu.

Workflows Metallic/Roughness vs Specular/Glossiness

Beaucoup de débutants sont déconcertés parce que différents tutoriels utilisent des noms de map différents. La raison est simple : il existe deux workflows PBR.

Si vous créez un nouvel asset aujourd’hui, choisissez Métallique/Rugosité. C’est l’option moderne par défaut et la plus facile à transférer entre les moteurs et les outils.

Si quelqu'un vous donne une Glossiness Map et que votre shader a besoin de Roughness, inversez les valeurs en niveaux de gris :

Roughness = 1 - Glossiness

Cela signifie que le noir devient blanc, le blanc devient noir et le gris moyen reste gris moyen.

Comment obtenir des PBR Texture Maps

Savoir à quoi servent les PBR maps ne représente que la moitié du flux de travail. Il vous faut aussi un moyen de les créer. Il existe trois approches principales.

La première consiste en la peinture manuelle avec des outils comme Substance 3D Painter, Blender Texture Paint ou Mari. Cette méthode vous offre le plus de contrôle sur les rayures, la saleté, l’usure des arêtes, les motifs de tissu et les transitions de matériaux. Cependant, elle présente aussi la courbe d’apprentissage la plus exigeante et peut nécessiter de 4 à 20 heures pour texturer un seul asset.

La deuxième option consiste à télécharger des ensembles de textures gratuits depuis des bibliothèques comme Poly Haven, AmbientCG et CC0Textures. Ces sites proposent des matériaux PBR haute qualité et sans raccord pour des surfaces courantes comme le bois, la brique, le béton, le métal et la pierre. La limite, c’est que ces matériaux sont génériques et peuvent ne pas convenir à un robot, une arme, un produit ou une créature spécifique.

La troisième approche consiste à Generate with AI. Tripo AI Texturing peut générer un ensemble complet de maps PBR, y compris les maps Base Color, Normal, Roughness et Metallic, directement sur votre modèle 3D à partir d’un prompt textuel en quelques secondes. Vous pouvez décrire l’apparence souhaitée, prévisualiser la texture générée et l’affiner avant l’export.

Après la génération, le 3D texture upscaling de Tripo améliore la résolution des maps et le niveau de détail de la surface, ce qui rend le résultat plus adapté au rendu haute résolution, aux assets de production et à l’impression 3D détaillée.

Questions fréquemment posées

Quelles sont les différentes maps dans les textures PBR ?

Un asset PBR complet utilise généralement quatre maps principales : Base Color pour la couleur de surface, Normal pour simuler les détails de surface, Roughness pour la netteté des réflexions, et Metallic pour le comportement métallique ou non métallique. Des maps étendues comme Ambient Occlusion, Displacement, Emissive et Opacity sont ajoutées lorsque la surface nécessite plus de réalisme ou des effets spéciaux. La plupart des projets modernes utilisent le workflow Metallic/Roughness.

Que sont les maps PBR ?

Les maps PBR sont des images de texture qui encodent des propriétés de surface spécifiques pour le Physically Based Rendering. Au lieu d’intégrer la couleur, la lumière, l’ombre et la réflexion dans une seule image, le PBR stocke chaque propriété séparément afin que le moteur de rendu puisse calculer un éclairage réaliste dans différents environnements. Cela rend un même asset plus cohérent d’un outil et d’une scène à l’autre.

Comment les textures PBR sont-elles créées ?

Les textures PBR sont créées par peinture manuelle, par baking à partir d’une géométrie high-poly, par scan de surfaces réelles, par téléchargement depuis des bibliothèques de textures, ou par génération avec l’AI. Les artistes utilisent souvent des outils comme Substance 3D Painter, Blender, Marmoset ou Mari. Des outils d’AI comme Tripo AI peuvent générer des ensembles de textures PBR à partir d’un prompt ou d’un modèle en entrée, ce qui accélère la création initiale de matériaux.

Ai-je besoin de toutes les maps PBR pour chaque asset ?

Non. La plupart des assets ont besoin des quatre principales : Base Color, Normal, Roughness et Metallic. Ajoutez AO pour les formes complexes, Emissive pour les parties lumineuses, Opacity pour les découpes ou la transparence, et Displacement pour les surfaces vues de près où une véritable profondeur géométrique est importante. Pour la plupart des assets de jeu, les quatre principales plus AO suffisent.

Conclusion

Les texture maps PBR deviennent plus faciles à comprendre une fois que vous savez ce que chacune contrôle. Base Color porte la couleur de surface, Normal simule le détail géométrique, Roughness contrôle la netteté des réflexions, et Metallic indique au moteur de rendu si la surface se comporte comme du métal ou du non-métal. Ensemble, ces maps fournissent au moteur de rendu les informations dont il a besoin pour simuler un éclairage réaliste.

Si créer toutes ces maps manuellement vous semble intimidant, Tripo AI Studio peut vous aider à générer en quelques secondes un ensemble complet de textures prêtes pour le PBR à partir d’un prompt ou d’un workflow basé sur une référence. Consultez les options d’abonnement sur Tripo AI Pricing.