什麼是粗糙度貼圖？PBR 數值、建立方法與 AI 生成
- 粗糙度貼圖控制表面看起來有多光亮或多霧面。
- 黑色表示平滑且具反射性；白色表示粗糙且霧面。
- 粗糙度與光澤度是同一種屬性的相反版本。
- 擬真的粗糙度貼圖需要有變化，而不是平坦的灰色數值。
- Tripo AI 可以在完整的 PBR 紋理組中生成粗糙度貼圖。
粗糙度貼圖是一種灰階紋理，用來控制光線如何在 3D 表面上散射。黑色像素會產生如鏡面般平滑的反射；白色像素則會產生完全霧面、使光線散射的表面效果。介於兩者之間的每一種灰階，都會在這個光滑到粗糙的光譜上形成不同的表面，從拋光鉻金屬到粗糙混凝土皆然。
在 PBR，也就是 Physically Based Rendering 的工作流程中，粗糙度貼圖是定義材質在任何光照條件下外觀的四種關鍵紋理之一。只要設定錯誤，你的金屬看起來就會像塑膠，木材看起來像是濕的，而混凝土看起來像打了蠟。本指南將說明粗糙度貼圖的作用、哪些數值適用於真實世界材質、建立粗糙度貼圖的三種方法，以及 AI 工具如今如何自動生成它們。
什麼是粗糙度貼圖，它如何運作？
粗糙度貼圖是一種灰階影像，供 PBR shader 用來控制反射的銳利程度。它不包含任何色彩資訊，只有從 0.0 到 1.0 的亮度數值。
0.0 的數值，也就是純黑，表示表面完全平滑。光線會朝集中的方向反射，形成銳利的高光，就像鏡子、拋光金屬或乾淨玻璃一樣。1.0 的數值，也就是純白，表示表面完全粗糙。光線會向多個方向散射，形成霧面外觀，就像乾燥混凝土、粉筆或未經處理的木材。
想像一下鋼材在拋光前後的差異。粗糙的鋼材會散射光線，因此反射看起來模糊；拋光後的鋼材會更直接地反射光線，因此反射會變得清晰銳利。
粗糙度貼圖不會改變模型的形狀。它不會增加凸起、凹陷或幾何體。它只會改變光線如何從表面反彈。在 Blender、Unreal Engine、Unity，以及大多數現代工具中，它會連接到 Principled BSDF 或同等 PBR shader 的 Roughness 輸入端。
由於每個像素都控制自己的粗糙度，因此同一個物件可以同時擁有發亮的邊緣、霧面的溝槽、油性的指紋，以及積塵的角落。
常見材質的粗糙度數值
下列數值是實用的起始參考點，不是固定不變的法則。光照、藝術風格、貼圖解析度，以及 renderer 設定都會影響最終結果。
| Material | Roughness Value | Description |
|---|---|---|
| 鏡面 / 拋光鉻 | 0.00–0.08 | 反射非常銳利，幾乎沒有模糊。 |
| 乾淨玻璃 | 0.00–0.05 | 平滑且具反射性；磨砂玻璃的數值會高得多。 |
| 拋光金屬 | 0.08–0.18 | 具有反射性，但不如鏡面那麼完美。 |
| 光澤塑膠 | 0.15–0.30 | 高光明顯，常見於玩具與產品外殼。 |
| 拉絲金屬 | 0.25–0.40 | 反射可見，但較柔和。 |
| 上漆金屬 | 0.35–0.55 | 取決於漆面、塗層、灰塵與磨損程度。 |
| 人體皮膚 | 0.45–0.60 | 高光柔和，並帶有自然的油脂變化。 |
| 磨損皮革 | 0.50–0.70 | 經使用拋光的部位較平滑，裂縫處較粗糙。 |
| 緞面布料 | 0.55–0.75 | 帶有柔和光澤，很少像鏡面一樣。 |
| 原木 | 0.60–0.85 | 木紋粗糙；拋光木材的數值會更低。 |
| 乾燥混凝土 | 0.75–0.95 | 非常霧面，幾乎看不到明顯反射。 |
| 粉筆 / 灰塵 / 乾黏土 | 0.85–1.00 | 幾乎完全霧面。 |
最重要的原則是變化。劍不應該整體都使用同一個粗糙度數值。劍刃、握柄、鏽蝕、刮痕與指紋，都應該以不同方式反射光線。一張好的粗糙度貼圖，通常看起來像是一張細微的黑白表面磨損照片：拋光或帶油的地方較暗，乾燥、積塵、有刮痕或未經處理的地方較亮。
Roughness Map 與 Glossiness Map 的差異
Roughness 和 glossiness 是從相反方向描述同一種表面性質。
粗糙度貼圖用來表示表面有多粗糙。黑色代表平滑且具反射性；白色代表粗糙且霧面。光澤度貼圖用來表示表面有多光亮。白色代表平滑且有光澤；黑色代表粗糙且霧面。
轉換方式很簡單：
Roughness = 1 - Glossiness
因此，0.3 的粗糙度值等於 0.7 的光澤度值。
現代流程通常使用 Metallic/Roughness workflow。這是 Blender 的 Principled BSDF、Unreal Engine、Unity HDRP、glTF，以及許多即時資產流程中的標準。較舊的流程可能使用 Specular/Glossiness workflow，在這種流程中，光澤度會取代粗糙度，並由 specular map 控制反射顏色與強度。
如果你匯入的材質看起來顛倒了，可能是你把 glossiness map 放進了 roughness 插槽。平滑區域會變成霧面，而粗糙區域會變得有光澤。修正方法是在連接之前先將這張灰階貼圖反相。
如果你今天要開始一個新專案，請使用搭配 metallic workflow 的 roughness，除非工作室或客戶明確要求使用 specular/glossiness。
如何建立 Roughness Map —— 3 種方法
方法 1：在 Blender 或 Substance Painter 中手動繪製
手動繪製能讓你獲得最高的控制度。你可以使用灰階筆刷，直接在已展開 UV 的表面上繪製粗糙度數值。
在 Blender 中，切換到 Texture Paint 模式，建立一張新的灰階影像，用灰階數值進行繪製，然後將該影像連接到 Principled BSDF 著色器的 Roughness 插槽。較暗的區域會變得更平滑、更有光澤。較亮的區域則會變得更粗糙、更霧面。
在 Substance Painter 中，加入一個 Fill Layer，啟用 Roughness 通道，然後使用筆刷、遮罩或 generators 繪製變化。先從符合材質類型的基礎數值開始，再逐步加入細節。Plastic 可以從約 0.25 開始，leather 約 0.6，concrete 約 0.85。
方法 2：從 Blender 中的高模細節進行 Bake
當粗糙度變化需要與表面細節相符時，Baking 就很有用。例如，鉚釘可能比平坦面板更粗糙，凹槽可能會積聚灰塵，而雕刻出的岩石裂縫可能需要比磨損邊緣更高的粗糙度。
在 Blender 中，先建立或雕刻高模細節，展開低模模型的 UV，然後使用 Render Properties → Bake → Roughness 將材質資訊轉移到低模的 UV 佈局上。
這種方法比直接繪製需要更多前期設定，但它能幫助你的 roughness map 貼合資產的真實形狀與磨損模式。
方法 3：使用 AI 生成
當你需要一整套完整的 PBR 紋理，而不想手動繪製每一張貼圖時，使用 AI 生成是最快的途徑。
透過 Tripo AI Studio，你可以生成或匯入 3D model、使用材質貼圖工作流程，並建立一套完整的 PBR 材質組合，其中包含 Roughness、Normal、Metallic 與 Base Color maps。你不必從零開始繪製灰階值，而是描述目標材質的外觀，讓 AI 在整個 model 上生成表面變化。
例如，「worn leather backpack」不應該有一張平坦的 roughness map。邊緣、背帶、摺痕、刮痕以及拋光的接觸區域，在光照下都應該呈現不同的表現。AI texturing 可以自動生成這類變化，之後你還可以在 Paint Mode 或其他紋理工具中進一步微調特定區域。
當你想以最快的方式完成一整套 PBR 紋理時，請使用 Tripo AI Texturing，然後只手動調整關鍵細節。
常見的 Roughness Map 錯誤以及如何修正它們
模型看起來到處都太亮了。 你的 roughness 值可能太低，接近 0。請將基礎 roughness 提高到大約 0.3-0.6，具體取決於材質。塑膠、皮膚、皮革和上漆表面不應該表現得像拋光鉻金屬一樣。
roughness 看起來平坦且一致。 你可能只使用了單一的純灰色填充。真實材質需要變化。請加入細微的雜訊、指紋、污垢、刮痕、邊緣拋光效果，或手繪磨損痕跡。
匯入到另一個引擎後，材質看起來不對。 你可能把 glossiness map 載入到了 roughness 插槽。如果平滑區域看起來粗糙，而粗糙區域看起來發亮，請使用 Roughness = 1 - Glossiness 反轉該貼圖。
roughness map 沒有任何可見效果。 請檢查你的 shader 連接。在 Blender 中，roughness 貼圖應該接到 Principled BSDF 的 Roughness 插槽，而不是 Base Color 插槽。
貼圖在 Blender 中看起來正常，但在 Unity 或 Unreal 中不對。 各引擎打包通道的方式不同。Unreal 通常直接使用 roughness。Unity HDRP 則常使用 Smoothness，也就是反向的 roughness，有時會儲存在 Metallic map 的 alpha 通道中。
常見問題（FAQ）
什麼是 roughness map？ roughness map 是 PBR 中用來控制光線在表面上散射程度的灰階貼圖。黑色值會產生如鏡面般平滑的反射，而白色值會產生霧面、漫反射表面。它與 Base Color、Normal 和 Metallic 並列為四種核心 PBR 貼圖之一。
roughness map 應該長什麼樣子？ roughness map 應該看起來像是你的材質表面變化的灰階版本。較深的區域應標示拋光、帶油感或平滑的區域，而較淺的區域應標示粗糙、積塵、有刮痕或未完成的區域。避免使用純灰色填充，因為真實材質幾乎總是帶有變化。
roughness 和 glossiness 有什麼差別？ roughness 和 glossiness 是互為反向的數值。roughness 值 0.3 等於 glossiness 值 0.7。如果你的材質看起來反了，你可能把 glossiness map 放進了 roughness 插槽；將它反轉即可修正材質。
如何產生 roughness map？ 你可以在 Blender 或 Substance Painter 中手動繪製、從高模表面細節烘焙，或使用 AI 生成。像 Tripo AI Studio 這類工具可以根據模型和貼圖提示詞生成完整的 PBR 貼圖組，其中包含 Roughness。
結論
roughness map 是一個小小的灰階檔案，卻能帶來巨大的視覺影響。它的數值決定了表面給人的感覺是拋光、油潤、磨損、積塵、乾燥還是霧面。一旦你理解 0 到 1 的尺度，以及常見材質的典型數值，roughness 就會成為最容易控制的 PBR 貼圖之一。
想跳過手動繪製嗎？試試 Tripo AI Studio，幾秒內即可生成帶有 Roughness、Normal、Metallic 和 Base Color 貼圖的完整貼圖模型。
可在 Tripo AI Pricing 查看免費方案包含的內容。
