PBR 紋理貼圖：完整清單（以及每一種的作用）

“

• PBR 材質使用多張貼圖，而不是單一紋理。
• Base Color、Normal、Roughness 和 Metallic 是核心貼圖。
• AO、Displacement、Emissive 和 Opacity 會在需要時增加真實感。
• Metallic/Roughness 是目前大多數新資產的預設工作流程。
• Tripo AI 可以根據提示詞或參考圖生成可用於 PBR 的紋理。

PBR，也就是 Physically Based Rendering，其紋理並不是單一圖片，而是一組專門用途的貼圖；每一張貼圖都控制表面外觀以及對光線反應的不同屬性。最重要的 PBR 貼圖包括 Base Color、Normal、Roughness 和 Metallic，但完整的 PBR 資產還可以依複雜度包含更多類型的貼圖。

理解每張貼圖的作用，以及在各種灰階影像中黑與白分別代表什麼，就是在憑感覺猜測材質設定，與準確知道該調整哪些參數之間的差別。可直接投入製作流程的 3D 資產需求正在快速成長：Grand View Research 預測，到 2030 年全球 3D 數位資產市場規模將達到約 USD 60.6 billion。本指南將介紹每一種主要的 PBR 紋理貼圖類型、它所控制的內容，以及如何建立或生成這些貼圖。

什麼是 PBR 紋理貼圖？

PBR 紋理貼圖是用來告訴渲染引擎，表面在光照下應該如何表現的影像。PBR 不會把顏色、陰影、高光與反射全部烘焙在同一張平面紋理中，而是將表面屬性拆分到不同的貼圖裡。

PBR 材質就像是一疊指令。一張貼圖控制顏色。另一張控制模擬的表面凹凸。另一張控制反射的銳利程度。還有一張告訴渲染器該表面是金屬還是非金屬。引擎會一併讀取這些資訊，並計算材質在不同光照環境下應該呈現的外觀。

PBR 主要有兩種工作流程。如今最常見的是 Metallic/Roughness workflow，用於 Unreal Engine、Unity、Blender 的 Principled BSDF、glTF 與 USD 等現代即時管線。較舊的 Specular/Glossiness workflow 仍可在一些 VFX 與舊式渲染管線中看到。

對大多數新專案來說，先學 Metallic/Roughness 最合適。這套工作流程是從四張核心貼圖開始的。

四大核心 PBR 貼圖

四大核心 PBR 貼圖分別是 Base Color、Normal、Roughness 與 Metallic。這些貼圖是大多數現代 3D 資產的基礎。無論你是在製作遊戲道具、角色、產品渲染圖、AR 模型，還是電商資產，這些都會是你最常使用的貼圖。

基礎色彩（Albedo）

Base Color Map，也常被稱為 Albedo，用來儲存表面的原始顏色與圖樣。它不應包含烘焙光照、強烈陰影、高光、反射或環境遮蔽。可以把它理解為材質在中性光照下的顏色。

例如，木桌的 Base Color Map 會包含棕色的木紋。上漆的金屬頭盔會包含漆面的顏色與設計。混凝土牆面會包含灰色表面顏色與污漬，但不包含強烈的定向陰影。

如果用灰階來解釋，黑色表示表面幾乎不反射可見色彩，白色則表示非常明亮的表面顏色。但在實務上，Base Color 通常是全彩 RGB 紋理，而不是黑白貼圖。

在基於物理的工作流程中，這張貼圖稱為 Albedo，因為它表示的是表面在不受光照影響下所反射的顏色。較舊的工作流程可能會稱它為 Diffuse 或 Color Map，但在真正的 PBR 中，「Diffuse」可能會造成誤導，因為舊式 diffuse 貼圖通常包含手繪陰影。

一條實用的美術規則：除非材質確實需要，否則避免使用純黑或純白。非常暗的材質通常應維持在 30–50 以上的數值，因為在許多光照配置下，純黑看起來會像空間中的一個洞。

法線貼圖

Normal Map 是那種藍紫色的紋理，能讓表面在不增加更多幾何體的情況下看起來更有細節。它不會移動頂點。相反地，它會改變光線對表面的反應方式，藉此製造出凹凸、刮痕、毛孔、織物紋理、鉚釘、裂縫或雕刻文字的錯覺。

Normal map 之所以呈現藍色與紫色，是因為它編碼了表面方向。在切線空間 normal map 中，紅色與綠色通道儲存表面側向的方向，而藍色通道儲存朝外的方向。大致呈藍紫色表示「平坦表面」。細微的色彩變化則會告訴渲染器，像是表面具有微小細節一樣去彎折光照表現。

這就是為什麼 normal map 在遊戲中如此實用。低多邊形模型只要搭配強力的 normal map，就能顯得豐富得多。一個 20,000-poly 的角色看起來可以像是擁有更多雕刻細節，因為這張貼圖偽造了皺褶、盔甲凹痕、縫線與皮膚毛孔。

Normal map 通常是透過將高多邊形雕刻的細節烘焙到低多邊形模型上來建立，常用工具包括 Blender、Substance 3D Painter 或 Marmoset Toolbag。它們也可以從高度資訊、照片或 AI 紋理工具中生成。

和 Roughness 或 Metallic 貼圖不同，黑與白在這裡沒有簡單的意義。Normal map 儲存的是方向，而不是亮度。

粗糙度貼圖

Roughness Map 用來控制表面反射看起來有多銳利或多模糊。它通常是一張灰階貼圖，其中黑色表示平滑，白色表示粗糙。

黑色，也就是 0.0 roughness，會產生銳利、近似鏡面的反射。可以想像拋光鉻金屬、乾淨玻璃、亮面塑膠或剛打過蠟的汽車。白色，也就是 1.0 roughness，則會產生霧面表面與柔和、漫散的反射。可以想像粉筆、原始混凝土、乾燥黏土或未上漆木材。

大多數真實材質都介於這兩個極端之間。拉絲金屬可能大約是 0.3。人類皮膚可能接近 0.5。磨損皮革可能約為 0.6。髒污塑膠、積塵漆面與老化橡膠通常會在表面各處帶有不同的 roughness 變化。

初學者常見的錯誤，是讓整張 Roughness Map 都維持在單一的 0.5 灰色。真實表面很少這麼均勻。例如，一把劍的劍身不應該處處都有相同的粗糙度。拋光的刃部可能更平滑，握把更粗糙，而鏽斑則比乾淨金屬粗糙得多。

在較舊的 Specular/Glossiness 工作流程中，你可能會看到 Glossiness Map。Glossiness 是 Roughness 的反向值：

Roughness = 1 - Glossiness

金屬度貼圖

Metallic Map 用來告訴渲染器，一個表面是表現得像金屬，還是像非金屬。它通常是一張灰階貼圖，但在大多數工作流程中，真正有意義的通常只有兩個值：黑與白。

黑色表示 non-metal，也就是 dielectric。塑膠、木材、皮膚、橡膠、布料、石材、陶瓷與上漆表面，通常都應該在 Metallic Map 中設為黑色。這些材質會反射中性的白色或灰色高光，同時仍以其 Base Color 呈現漫反射表面顏色。

白色表示 metal。黃金、銅、鋼、鋁、黃銅與鉻應使用白色的 metallic 值。金屬的表現不同，因為它們不像非金屬那樣具有相同的漫反射色彩響應。它們的 Base Color 會變成反射的色調。這就是為什麼黃金反射金色光線，而銅反射帶紅橘色的光線。

常見錯誤之一，是把所有東西都做得稍微帶點金屬感。不要只是因為想讓它看起來「酷」，就把塑膠、皮膚、皮革、布料或上漆木材設成 0.2 metallic。那通常會產生不符合物理的材質。

大多數乾淨材質都應該是 0 或 1。像 0.3–0.7 這樣的中間值很少見，通常代表的是過渡狀態的表面，例如腐蝕、髒污、氧化或部分磨損的金屬。

擴充 PBR 貼圖

核心的四張貼圖已經涵蓋大多數資產，但額外的貼圖可以增加真實感，或支援特殊表面。你不需要為每種材質都使用每一張貼圖。只有在資產確實需要時才使用它們。

環境光遮蔽（AO）

環境光遮蔽貼圖（Ambient Occlusion Map），或 AO Map，是一種灰階的烘焙陰影紋理，用來捕捉裂縫、角落、摺痕、接縫及其他狹窄區域中的柔和接觸陰影。

白色代表完全暴露的區域，而黑色表示強烈的遮蔽或深陰影。

AO 不是即時光照。它是預先計算並儲存在紋理中的，之後乘算到 Base Color 上，或連接到著色器的 AO 輸入。

沒有 AO 時，表面可能看起來平坦或彼此脫節。有了 AO，角落與接觸區域就能立即獲得深度感。AO 貼圖可以在 Blender、Marmoset Toolbag、Substance 3D Painter 中烘焙，或由網格幾何生成。

高度 / 置換貼圖

高度貼圖（Height Map）或置換貼圖（Displacement Map）是一種會在渲染期間移動幾何體的灰階紋理。不同於法線貼圖透過光照來模擬細節，置換會實際改變表面的形狀。

黑色通常代表最低點，白色代表最高點，而中灰則代表未改變的表面高度。

置換非常適合用於磚塊、鵝卵石路面、雕刻石材、樹皮、龜裂地表、地形，以及具有細節的產品表面。它在近距離下依然很有說服力，因為它能同時改變幾何體與輪廓。

代價是效能。置換需要高密度幾何體或渲染時細分，因此相較於對效能敏感的遊戲，它更常見於電影、VFX、archviz，以及高階渲染。

自發光貼圖

自發光貼圖（Emissive Map）可讓選定的表面區域獨立於場景光照之外發光。它可以包含全彩的發光資訊，或使用灰階值來控制亮度，而顏色則由著色器定義。

黑色表示沒有發光，白色表示最大強度。

常見用途包括 LED、霓虹招牌、科幻面板、發光符文、熔岩裂縫、螢幕、全息投影、魔法效果，以及發光的眼睛。在即時引擎中，自發光貼圖也可能觸發 bloom。

不透明度 / Alpha 貼圖

不透明度貼圖（Opacity Map），或 Alpha Map，用來控制表面透明度。

黑色表示完全透明，白色表示完全不透明，而灰色則會在材質支援時產生部分透明效果。

不透明度貼圖常用於葉片、hair cards、柵欄、蕾絲、貼花、破損紙張、玻璃，以及其他複雜的鏤空表面。

Alpha cutout 使用二元可見性，對遊戲來說效率較高。Alpha blending 支援玻璃、煙霧、霧面材質，以及淡出效果所需的柔和透明。

Metallic/Roughness 與 Specular/Glossiness 工作流程

許多初學者會感到困惑，因為不同教學使用不同的貼圖名稱。原因很簡單：PBR 有兩種工作流程。

如果你今天要開始製作新的資產，請選擇 Metallic/Roughness。這是現代的預設做法，也是最容易在不同引擎與工具之間移轉的方式。

如果有人給你一張 Glossiness Map，而你的 shader 需要 Roughness，請將灰階數值反相：

Roughness = 1 - Glossiness

這表示黑色會變成白色，白色會變成黑色，而中灰色仍然會是中灰色。

如何取得 PBR Texture Maps

了解 PBR maps 的作用，只是整個工作流程的一半。你還需要有方法來建立它們。主要有三種做法。

第一種是使用 Substance 3D Painter、Blender Texture Paint 或 Mari 等工具進行手動繪製。這種方法能讓你對刮痕、污垢、邊緣磨損、布料圖樣以及材質過渡擁有最多的控制權。然而，它的學習曲線也最陡峭，為單一資產製作貼圖可能需要 4 到 20 小時。

第二種選項是從 Poly Haven、AmbientCG 和 CC0Textures 等素材庫下載免費 texture 套件。這些網站為木材、磚塊、混凝土、金屬和石材等常見表面提供高品質、無縫的 PBR 材質。限制在於，這些材質較為通用，可能不適合特定的機器人、武器、產品或生物。

第三種做法是使用 AI 生成。Tripo AI Texturing 可以根據文字提示，直接在你的 3D 模型上於數秒內生成完整的 PBR map 套組，包括 Base Color、Normal、Roughness 和 Metallic maps。你可以描述想要的外觀、預覽生成的 texture，並在匯出前進一步微調。

生成之後，Tripo 的 3D texture upscaling 能提升 map 的解析度與表面細節，使結果更適合高解析度渲染、生產級資產以及精細的 3D 列印。

常見問題

PBR textures 中有哪些不同的 maps？

一個完整的 PBR 資產通常會使用四種核心 maps：用於表面顏色的 Base Color、用於模擬表面細節的 Normal、用於控制反射銳利度的 Roughness，以及用於定義金屬或非金屬行為的 Metallic。當表面需要更高真實感或特殊效果時，則會加入 Ambient Occlusion、Displacement、Emissive 和 Opacity 等延伸 maps。大多數現代專案都使用 Metallic/Roughness 工作流程。

什麼是 PBR maps？

PBR maps 是用來為 Physically Based Rendering 編碼特定表面屬性的 texture 影像。PBR 不會將色彩、光線、陰影和反射烘焙進單一影像中，而是將各項屬性分開儲存，讓渲染器能在不同環境下計算出更真實的光照效果。這使得同一個資產在不同工具和場景之間都能保持更一致的表現。

PBR textures 是如何製作的？

PBR textures 可以透過手工繪製、從高模幾何烘焙、掃描真實世界表面、下載 texture 素材庫，或使用 AI 生成來製作。藝術家常使用 Substance 3D Painter、Blender、Marmoset 或 Mari 等工具。像 Tripo AI 這樣的 AI 工具可以根據提示詞或模型輸入生成 PBR texture 套組，從而加快早期材質製作流程。

每個資產都需要所有 PBR maps 嗎？

不需要。大多數資產只需要四種核心 maps：Base Color、Normal、Roughness 和 Metallic。對於複雜形狀可加入 AO，發光部件可加入 Emissive，鏤空或透明效果可加入 Opacity，而在近距離表面需要真實幾何深度時則可加入 Displacement。對大多數遊戲資產來說，四種核心 maps 再加上 AO 就足夠了。

結論

一旦你知道每一種 map 控制的是什麼，PBR texture maps 就會變得更容易理解。Base Color 負責表面顏色，Normal 用來模擬幾何細節，Roughness 控制反射銳利度，而 Metallic 則告訴渲染器該表面呈現的是金屬還是非金屬特性。這些 maps 結合起來，為渲染引擎提供了模擬真實光照所需的資訊。

如果手動建立這些 maps 聽起來很吃力，Tripo AI Studio 可以在數秒內根據提示詞或參考工作流程，協助生成一套完整、可直接用於 PBR 的 texture 套組。方案選項請參見 Tripo AI Pricing。