PBR 纹理贴图：完整列表（以及每一种的作用）

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• PBR 材质使用的是多张贴图，而不是单一纹理。
• Base Color、Normal、Roughness 和 Metallic 是核心贴图。
• AO、Displacement、Emissive 和 Opacity 会在需要时增加真实感。
• Metallic/Roughness 是如今大多数新资产的默认工作流。
• Tripo AI 可以根据提示词或参考图生成可直接用于 PBR 的纹理。

PBR，即 Physically Based Rendering，其纹理并不是单张图像，而是一组专用贴图，每张贴图分别控制表面外观以及对光线反应的不同属性。最重要的 PBR 贴图包括 Base Color、Normal、Roughness 和 Metallic，但一个完整的 PBR 资产还可以根据复杂程度包含更多类型的贴图。

理解每张贴图的作用，以及在各类灰度图中黑色与白色分别代表什么，决定了你是在凭感觉猜测材质设置，还是清楚地知道该调整什么。对可直接投入生产的 3D 资产的需求正在快速增长：Grand View Research 预计，到 2030 年全球 3D 数字资产市场规模将达到约 606 亿美元。本指南将介绍每一种主要的 PBR 纹理贴图类型、它所控制的内容，以及如何创建或生成它。

什么是 PBR 纹理贴图？

PBR 纹理贴图是用于告诉渲染引擎表面在光照下应如何表现的图像。PBR 不会把颜色、阴影、高光和反射烘焙在同一张平面纹理中，而是将表面属性拆分到不同的贴图里。

PBR 材质就像一叠指令。一个贴图控制颜色。另一个控制模拟的表面凹凸。还有一个控制反射的锐利程度。另一个则告诉渲染器该表面是金属还是非金属。引擎会将它们一起读取，并计算材质在不同光照环境下应呈现的外观。

PBR 主要有两种工作流。如今最常见的是 Metallic/Roughness workflow，用于 Unreal Engine、Unity、Blender 的 Principled BSDF、glTF 和 USD 等现代实时管线中。较早的 Specular/Glossiness workflow 仍然会出现在一些 VFX 和遗留渲染管线中。

对于大多数新项目，先学习 Metallic/Roughness。这个工作流从四种核心贴图开始。

四大核心 PBR 贴图

四大核心 PBR 贴图是 Base Color、Normal、Roughness 和 Metallic。这些贴图构成了大多数现代 3D 资产的基础。如果你在制作游戏道具、角色、产品渲染、AR 模型或电商资产，这些就是你最常用的贴图。

基础颜色（Albedo）

基础颜色贴图，通常称为 Albedo，用于存储表面的原始颜色和图案。它不应包含烘焙光照、强阴影、高光、反射或环境光遮蔽。可以把它理解为材质在中性光照下的颜色。

例如，木桌的基础颜色贴图包含棕色的木纹。上漆的金属头盔包含油漆的颜色和图案。混凝土墙包含灰色的表面颜色和污渍，但不包含强烈的定向阴影。

在灰度解释中，黑色表示表面几乎不反射可见颜色，而白色表示非常明亮的表面颜色。实际中，基础颜色通常是全彩 RGB 纹理，而不是黑白贴图。

在基于物理的工作流中，这张贴图被称为 Albedo，因为它表示表面在不受光照影响时所反射的颜色。较早的工作流可能称它为 Diffuse 或 Color Map，但在真正的 PBR 中，“Diffuse” 这个说法可能会产生误导，因为旧式 diffuse 贴图通常包含手工绘制的阴影。

一个实用的美术规则是：除非材质确实需要，否则应避免纯黑或纯白。非常暗的材质通常应保持在 30–50 以上的数值范围，因为在许多光照设置下，纯黑会看起来像空间中的一个洞。

法线贴图

法线贴图 是那种蓝紫色纹理，它能在不增加更多几何体的情况下让表面看起来更有细节。它不会移动顶点。相反，它会改变光线对表面的反应方式，从而制造出凹凸、划痕、毛孔、织物纹理、铆钉、裂缝或雕刻文字的视觉错觉。

法线贴图之所以呈现蓝色和紫色，是因为它编码的是表面方向。在切线空间法线贴图中，红色和绿色通道存储横向的表面方向，而蓝色通道存储朝外的方向。以蓝紫色为主的颜色表示“平坦表面”。细微的颜色变化会告诉渲染器像是表面具有微小细节一样去弯曲光照效果。

这就是为什么法线贴图在游戏中如此有用。低多边形模型在拥有高质量法线贴图后，可以显得丰富得多。一个 20,000-poly 的角色之所以能看起来拥有更多雕刻细节，就是因为贴图伪造了皱纹、盔甲凹痕、缝线和皮肤毛孔。

法线贴图通常通过在 Blender、Substance 3D Painter 或 Marmoset Toolbag 等工具中，将高模雕刻细节烘焙到低模上来创建。它们也可以根据高度信息、照片或 AI 纹理工具生成。

与 Roughness 或 Metallic 贴图不同，黑白在这里并没有简单直接的含义。法线贴图存储的是方向，而不是亮度。

粗糙度贴图

粗糙度贴图 控制表面反射看起来是清晰还是模糊。它通常是一张灰度贴图，其中黑色表示光滑，白色表示粗糙。

黑色，即 0.0 粗糙度，会产生锐利的镜面反射。可以想象抛光铬、干净玻璃、亮面塑料或刚打过蜡的汽车。白色，即 1.0 粗糙度，会产生带有柔和漫散反射的哑光表面。可以想象粉笔、原始混凝土、干燥黏土或未经处理的木材。

大多数真实材质都处于这两个极端之间。拉丝金属可能大约在 0.3。人体皮肤可能接近 0.5。磨损皮革可能在 0.6 左右。脏塑料、积灰油漆和旧橡胶通常会在表面各处包含粗糙度变化。

一个常见的新手错误，是让整张粗糙度贴图保持为统一的 0.5 灰色。真实表面很少如此均匀。例如，一把剑的剑刃不应该处处具有相同的粗糙度。抛光的刃口可能更光滑，握柄更粗糙，而锈斑则会比干净金属粗糙得多。

在较旧的 Specular/Glossiness 工作流中，你可能会看到 Glossiness Map。Glossiness 是 Roughness 的反向值：

Roughness = 1 - Glossiness

金属度贴图

金属度贴图 用来告诉渲染器，一个表面的表现方式是金属还是非金属。它通常是一张灰度贴图，但在大多数工作流中，真正有意义的通常只有两个值：黑和白。

黑色表示 非金属，也称为 dielectric。塑料、木材、皮肤、橡胶、布料、石材、陶瓷和上漆表面，通常都应在金属度贴图中为黑色。这些材质会反射中性的白色或灰色高光，同时仍然以漫反射表面颜色的形式显示其基础颜色。

白色表示 金属。金、铜、钢、铝、黄铜和铬应使用白色的金属度数值。金属的行为之所以不同，是因为它们不像非金属那样具有相同的漫反射颜色响应。它们的基础颜色会变成反射的着色。这就是为什么黄金反射金色光，铜反射偏红橙色光。

一个常见错误是把所有东西都做得略微带点金属感。不要仅仅因为想让它看起来“更酷”，就把塑料、皮肤、皮革、织物或上漆木材设置为 0.2 metallic。那通常会生成物理上不正确的材质。

大多数干净材质应该要么是 0，要么是 1。像 0.3–0.7 这样的中间值很少见，通常表示处于过渡状态的表面，例如腐蚀、脏污、氧化或部分磨损的金属。

扩展 PBR 贴图

核心的四张贴图已经覆盖了大多数资产需求，但额外的贴图可以增加真实感，或支持特殊表面。并不是每种材质都需要每一张贴图。只有在资产确实需要时才使用它们。

环境光遮蔽（AO）

环境光遮蔽贴图（Ambient Occlusion Map），或 AO Map，是一种灰度烘焙阴影纹理，用于捕捉裂缝、拐角、褶皱、接缝以及其他狭窄区域中的柔和接触阴影。

白色表示完全暴露的区域，黑色表示强遮蔽或深阴影。

AO 不是实时光照。它是预先计算并存储在纹理中的，然后乘算到 Base Color 上，或连接到着色器的 AO 输入。

没有 AO 时，表面可能会显得平坦或彼此脱节。加入 AO 后，拐角和接触区域会立刻获得深度感。AO 贴图可以在 Blender、Marmoset Toolbag、Substance 3D Painter 中烘焙，或根据网格几何生成。

高度 / 置换贴图

高度贴图（Height Map）或置换贴图（Displacement Map）是一种在渲染期间移动几何体的灰度纹理。不同于通过光照模拟细节的法线贴图，置换会真实地改变表面形状。

黑色通常表示最低点，白色表示最高点，中灰表示未改变的表面层级。

置换非常适合用于砖块、鹅卵石路面、雕刻石材、树皮、龟裂土地、地形以及细节丰富的产品表面。它在近距离下依然很有说服力，因为它可以同时改变几何形状和轮廓。

代价是性能。置换需要高密度几何体或渲染时细分，因此它在电影、VFX、archviz 和高端渲染中比在对性能敏感的游戏中更常见。

自发光贴图

自发光贴图（Emissive Map）可以让选定的表面区域独立于场景光照发光。它可以包含全彩发光信息，也可以使用灰度值来控制亮度，而由着色器定义颜色。

黑色表示没有发光，白色表示最大强度。

典型用途包括 LED、霓虹招牌、科幻面板、发光符文、熔岩裂缝、屏幕、全息投影、魔法效果以及发光的眼睛。在实时引擎中，自发光贴图还可能触发布隆效果。

不透明度 / Alpha 贴图

不透明度贴图（Opacity Map），或 Alpha Map，用于控制表面透明度。

黑色表示完全透明，白色表示完全不透明，灰色在材质支持的情况下会产生部分透明效果。

不透明度贴图通常用于树叶、头发卡片、栅栏、蕾丝、贴花、破纸、玻璃以及其他复杂的镂空表面。

Alpha cutout 使用二值可见性，适合游戏且效率较高。Alpha blending 支持用于玻璃、烟雾、磨砂材质和淡出效果的柔和透明。

Metallic/Roughness 与 Specular/Glossiness 工作流

许多初学者会感到困惑，因为不同教程使用的贴图名称不同。原因很简单：PBR 有两种工作流。

如果你现在要开始制作一个新资产，选择 Metallic/Roughness。它是现代默认方案，也是最容易在不同引擎和工具之间迁移的。

如果有人给你一张 Glossiness Map，而你的着色器需要 Roughness，那么就将灰度值反相：

Roughness = 1 - Glossiness

这意味着黑色会变成白色，白色会变成黑色，而中灰仍然是中灰。

如何获取 PBR 纹理贴图

了解 PBR 贴图的作用只是整个工作流程的一半。你还需要一种方法来创建它们。主要有三种方式。

第一种是使用 Substance 3D Painter、Blender Texture Paint 或 Mari 等工具进行手动绘制。这种方法能让你对划痕、污渍、边缘磨损、织物图案和材质过渡拥有最高程度的控制。不过，它的学习曲线也最陡，为单个资产制作纹理可能需要 4–20 小时。

第二种选择是从 Poly Haven、AmbientCG 和 CC0Textures 等素材库中下载免费纹理集。这些网站为木材、砖块、混凝土、金属和石材等常见表面提供高质量、无缝的 PBR 材质。其局限在于，这些材质比较通用，可能不适合某个特定的机器人、武器、产品或生物。

第三种方式是使用 AI 生成。Tripo AI Texturing 可以根据文本提示，直接在你的 3D 模型上于几秒内生成完整的 PBR 贴图集，包括 Base Color、Normal、Roughness 和 Metallic 贴图。你可以描述期望的外观、预览生成的纹理，并在导出前进一步优化。

生成完成后，Tripo 的 3D texture upscaling 会提升贴图分辨率和表面细节，使结果更适合高分辨率渲染、生产级资产以及精细的 3D 打印。

常见问题

PBR 纹理中的不同贴图分别是什么？

一个完整的 PBR 资产通常使用四种核心贴图：用于表面颜色的 Base Color、用于伪造表面细节的 Normal、用于控制反射清晰度的 Roughness，以及用于定义金属或非金属行为的 Metallic。当表面需要更强的真实感或特殊效果时，还会加入 Ambient Occlusion、Displacement、Emissive 和 Opacity 等扩展贴图。大多数现代项目都使用 Metallic/Roughness 工作流。

什么是 PBR 贴图？

PBR 贴图是为 Physically Based Rendering 编码特定表面属性的纹理图像。PBR 不会把颜色、光照、阴影和反射烘焙进一张图像中，而是分别存储每种属性，这样渲染器就能在不同环境下计算出更真实的光照效果。这使得同一个资产在不同工具和场景之间表现得更加一致。

PBR 纹理是如何制作的？

PBR 纹理可以通过手绘、从高模几何体烘焙、扫描现实世界表面、下载纹理素材库，或使用 AI 生成来制作。艺术家通常会使用 Substance 3D Painter、Blender、Marmoset 或 Mari 等工具。像 Tripo AI 这样的 AI 工具可以根据提示词或模型输入生成 PBR 纹理集，从而加快前期材质制作。

每个资产都需要所有 PBR 贴图吗？

不需要。大多数资产只需要四种核心贴图：Base Color、Normal、Roughness 和 Metallic。对于复杂形状可添加 AO，发光部件可添加 Emissive，镂空或透明部分可添加 Opacity，而在近距离观察且真实几何深度很重要的表面上可添加 Displacement。对于大多数游戏资产来说，核心四图加上 AO 就足够了。

结论

一旦你了解了每一种 PBR 纹理贴图各自控制的内容，PBR 纹理贴图就更容易理解了。Base Color 承载表面颜色，Normal 用来伪造几何细节，Roughness 控制反射清晰度，而 Metallic 则告诉渲染器该表面表现为金属还是非金属。这些贴图结合起来，为渲染引擎提供了模拟真实光照所需的信息。

如果手动创建所有这些贴图听起来过于困难，Tripo AI Studio 可以帮助你在几秒内通过提示词或参考工作流生成一套完整、可直接用于 PBR 的纹理集。可在 Tripo AI Pricing 查看套餐选项。