Що таке roughness map? Значення PBR, методи створення та AI-генерація
- Карта roughness керує тим, наскільки блискучою чи матовою виглядає поверхня.
- Чорний означає гладку й відбивну поверхню; білий означає шорстку й матову.
- Roughness і glossiness — це обернені версії тієї самої властивості.
- Реалістичним картам roughness потрібна варіативність, а не пласкі сірі значення.
- Tripo AI може генерувати карти roughness у складі повних наборів PBR-текстур.
Карта roughness — це текстура у відтінках сірого, яка керує тим, як світло розсіюється по 3D-поверхні. Чорні пікселі створюють дзеркально-гладкі відбиття; білі пікселі дають повністю матове покриття, що розсіює світло. Кожен проміжний відтінок сірого формує поверхню десь у цьому спектрі — від полірованого хрому до грубого бетону.
У PBR, або Physically Based Rendering, workflow карта roughness є однією з чотирьох ключових текстур, що визначають, як матеріал виглядає за будь-якого освітлення. Помиліться з нею — і ваш метал виглядатиме як пластик, дерево — ніби мокре, а бетон — ніби навощений. У цьому гайді пояснюється, що роблять карти roughness, які значення підходять для реальних матеріалів, три способи її створення, а також як AI-інструменти тепер генерують їх автоматично.
Що таке карта roughness і як вона працює?
Карта roughness — це зображення у відтінках сірого, яке PBR-шейдер використовує для керування чіткістю відбиттів. Вона не містить кольорової інформації, лише значення яскравості від 0.0 до 1.0.
Значення 0.0, або чисто чорний, означає, що поверхня ідеально гладка. Світло відбивається у вузькому напрямку, створюючи різкі відблиски, як у дзеркала, полірованого металу або чистого скла. Значення 1.0, або чисто білий, означає, що поверхня повністю шорстка. Світло розсіюється в багатьох напрямках, створюючи матовий вигляд, як у сухого бетону, крейди або необробленої деревини.
Уявіть сталь до та після полірування. Шорстка сталь розсіює світло, тому відбиття виглядають розмитими. Полірована сталь відбиває світло більш прямо, тому відбиття стають чіткими.
Карта roughness не змінює форму моделі. Вона не додає горбів, вм’ятин або геометрії. Вона лише змінює те, як світло відбивається від поверхні. У Blender, Unreal Engine, Unity та більшості сучасних інструментів вона підключається до входу Roughness у Principled BSDF або еквівалентному PBR-шейдері.
Оскільки кожен піксель керує власною roughness, один об’єкт може одночасно мати блискучі краї, матові борозни, жирні відбитки пальців і запилені кути.
Значення Roughness для поширених матеріалів
Наведені нижче значення — це практичні стартові точки, а не незмінні закони. Освітлення, художній стиль, роздільна здатність текстури та налаштування рендерера впливають на фінальний результат.
| Матеріал | Значення Roughness | Опис |
|---|---|---|
| Дзеркало / полірований хром | 0.00–0.08 | Дуже чіткі відбиття майже без розмиття. |
| Чисте скло | 0.00–0.05 | Гладке й відбивне; матоване скло має значно вищі значення. |
| Полірований метал | 0.08–0.18 | Відбивний, але менш досконалий, ніж дзеркало. |
| Глянцевий пластик | 0.15–0.30 | Сильні відблиски, поширені в іграшках і корпусах продуктів. |
| Шліфований метал | 0.25–0.40 | Помітні, але пом’якшені відбиття. |
| Пофарбований метал | 0.35–0.55 | Залежить від типу фарби, покриття, пилу та зношення. |
| Шкіра людини | 0.45–0.60 | М’які відблиски з природною варіацією жирності. |
| Зношена шкіра | 0.50–0.70 | Гладкіша там, де відполірована використанням, шорсткіша в тріщинах. |
| Атласна тканина | 0.55–0.75 | М’яке сяйво, рідко схоже на дзеркальне. |
| Необроблена деревина | 0.60–0.85 | Шорстка текстура волокон; поліроване дерево має нижчі значення. |
| Сухий бетон | 0.75–0.95 | Дуже матовий, з ледь помітним відбиттям. |
| Крейда / пил / суха глина | 0.85–1.00 | Майже повністю матові. |
Головне правило — варіативність. Меч не повинен мати одне й те саме значення roughness усюди. Лезо, руків’я, іржа, подряпини та відбитки пальців мають по-різному відбивати світло. Хороша карта roughness часто виглядає як делікатне чорно-біле фото зношення поверхні: темніша там, де поверхня відполірована або жирна, світліша там, де вона суха, запилена, подряпана або необроблена.
Карта Roughness vs. карта Glossiness
Roughness і glossiness описують ту саму властивість поверхні, але з протилежних боків.
Карта roughness показує, наскільки шорсткою є поверхня. Чорний означає гладку й відбивну поверхню; білий — шорстку й матову. Карта glossiness показує, наскільки глянцевою є поверхня. Білий означає гладку й блискучу; чорний — шорстку й матову.
Перетворення просте:
Roughness = 1 - Glossiness
Отже, значення roughness 0.3 дорівнює значенню glossiness 0.7.
Сучасні пайплайни зазвичай використовують Metallic/Roughness workflow. Це стандарт у Principled BSDF у Blender, Unreal Engine, Unity HDRP, glTF та багатьох пайплайнах для assets у реальному часі. Старіші пайплайни можуть використовувати Specular/Glossiness workflow, де glossiness замінює roughness, а specular map керує кольором та інтенсивністю відбиття.
Якщо ваш імпортований material виглядає навпаки, можливо, ви помістили карту glossiness у слот roughness. Гладкі ділянки стають матовими, а шорсткі — блискучими. Виправлення просте: інвертуйте карту у відтінках сірого перед підключенням.
Якщо ви сьогодні починаєте новий проєкт, використовуйте roughness із metallic workflow, якщо лише студія або клієнт не просить саме specular/glossiness.
Як створити карту roughness — 3 методи
Метод 1: Намалюйте її вручну в Blender або Substance Painter
Ручне малювання дає вам найбільший контроль. Ви використовуєте пензель у відтінках сірого, щоб безпосередньо малювати значення roughness на поверхнях із UV-розгорткою.
У Blender перейдіть у режим Texture Paint, створіть нове зображення у відтінках сірого, малюйте значеннями сірого, а потім підключіть це зображення до сокета Roughness шейдера Principled BSDF. Темніші ділянки стають гладкішими й блискучішими. Світліші ділянки стають шорсткішими й матовішими.
У Substance Painter додайте Fill Layer, увімкніть канал Roughness і промалюйте варіації пензлями, масками або generators. Почніть із базового значення для типу material, а потім додайте деталізацію. Plastic може починатися приблизно з 0.25, leather — з 0.6, а concrete — з 0.85.
Метод 2: Запікання з High-Poly деталізації в Blender
Запікання корисне, коли варіація roughness має відповідати деталям поверхні. Наприклад, заклепки можуть бути шорсткішими за пласкі панелі, у канавках може накопичуватися пил, а тріщинам на скульптованій скелі може знадобитися вищий roughness, ніж у зношених країв.
У Blender створіть або скульптуйте high-poly деталізацію, розгорніть low-poly модель, а потім використайте Render Properties → Bake → Roughness, щоб перенести інформацію матеріалу на UV-розгортку low-poly.
Цей метод потребує більше налаштування, ніж малювання, але він допомагає вашій roughness map відповідати реальній формі та патерну зношення активу.
Метод 3: Генерація за допомогою AI
Генерація за допомогою AI — це найшвидший шлях, коли вам потрібен повний набір PBR-текстур без ручного промальовування кожної map.
З Tripo AI Studio ви можете згенерувати або імпортувати 3D model, скористатися процесом текстурування та створити повний набір PBR-матеріалів, що включає карти Roughness, Normal, Metallic і Base Color. Замість того щоб малювати значення сірого з нуля, ви описуєте цільовий вигляд матеріалу, а AI генерує варіації поверхні по всій моделі.
Наприклад, «worn leather backpack» не повинен мати пласку roughness map. Краї, ремені, складки, подряпини та відполіровані ділянки контакту мають по-різному поводитися під світлом. AI texturing може автоматично згенерувати таку варіативність, а потім ви зможете допрацювати конкретні ділянки в Paint Mode або в іншому інструменті для текстурування.
Використовуйте Tripo AI Texturing, коли вам потрібен найшвидший шлях до повного набору PBR, а потім вручну скоригуйте лише ключові деталі.
Поширені помилки в Roughness Map і як їх виправити
Модель усюди виглядає надто блискучою. Імовірно, ваше значення roughness занадто низьке, близьке до 0. Підвищте базову roughness приблизно до 0.3-0.6 залежно від матеріалу. Пластик, шкіра, leather і пофарбовані поверхні не повинні поводитися як полірований хром.
Roughness виглядає пласкою та однорідною. Можливо, ви використовуєте суцільну сіру заливку. Реальним матеріалам потрібна варіативність. Додайте ледь помітний шум, відбитки пальців, бруд, подряпини, полірування по краях або намальовані вручну сліди зношення.
Матеріал виглядає неправильно після імпорту в інший engine. Можливо, ви завантажили карту glossiness у слот roughness. Якщо гладкі ділянки виглядають шорсткими, а шорсткі — блискучими, інвертуйте карту за формулою Roughness = 1 - Glossiness.
Карта roughness не має видимого ефекту. Перевірте підключення шейдера. У Blender текстура roughness повинна бути підключена до сокета Roughness шейдера Principled BSDF, а не до сокета Base Color.
Текстура виглядає нормально в Blender, але неправильно в Unity або Unreal. Engines по-різному пакують канали. Unreal зазвичай використовує roughness напряму. Unity HDRP часто використовує Smoothness, тобто інвертовану roughness, яка іноді зберігається в alpha-каналі карти Metallic.
Часті запитання (FAQ)
Що таке карта roughness? Карта roughness — це текстура у відтінках сірого, яка використовується в PBR для керування тим, наскільки сильно світло розсіюється по поверхні. Чорні значення створюють дзеркально-гладкі відбиття, тоді як білі — матові, дифузні поверхні. Це одна з чотирьох основних карт PBR поряд із Base Color, Normal і Metallic.
Як має виглядати карта roughness? Карта roughness має виглядати як версія варіацій поверхні вашого матеріалу у відтінках сірого. Темніші ділянки мають позначати поліровані, маслянисті або гладкі зони, тоді як світліші — шорсткі, запилені, подряпані або необроблені. Уникайте суцільних сірих заливок, тому що реальні матеріали майже завжди мають варіативність.
У чому різниця між roughness і glossiness? Roughness і glossiness є оберненими значеннями. Значення roughness 0.3 дорівнює значенню glossiness 0.7. Якщо ваш матеріал виглядає інвертованим, можливо, ви помістили карту glossiness у слот roughness; інвертуйте її, щоб виправити матеріал.
Як згенерувати карту roughness? Ви можете намалювати її вручну в Blender або Substance Painter, запекти з high-poly деталізації поверхні або згенерувати за допомогою AI. Такі інструменти, як Tripo AI Studio, можуть згенерувати повний набір PBR-текстур, включно з Roughness, на основі моделі та текстового запиту на текстурування.
Висновок
Карта roughness — це невеликий файл у відтінках сірого з великим візуальним впливом. Її значення визначають, чи сприймається поверхня як полірована, масляниста, зношена, запилена, суха або матова. Щойно ви зрозумієте шкалу від 0 до 1 і типові значення для поширених матеріалів, roughness стане однією з найшвидших для налаштування карт PBR.
Хочете пропустити ручне малювання? Спробуйте Tripo AI Studio, щоб за лічені секунди згенерувати повністю текстуровану модель із картами Roughness, Normal, Metallic і Base Color.
Подивіться, що входить до безкоштовного тарифу, на сторінці Tripo AI Pricing.
