Semua yang anda perlu tahu tentang pemaparan berasaskan fizikal.

Bagi artis tekstur, memahami bagaimana sinaran cahaya berinteraksi dengan jirim permukaan adalah penting kerana tugasnya adalah untuk mencipta tekstur yang menggambarkan permukaan. Tekstur dan bahan yang anda karang berinteraksi dengan cahaya dalam dunia maya. Lebih banyak anda memahami bagaimana cahaya berkelakuan, lebih baik tekstur anda akan kelihatan. 

Paparan berasaskan fizikal (PBR), kadangkala dikenali sebagai bayangan berasaskan fizikal (PBS), ialah kaedah bayangan dan pemaparan yang memberikan gambaran yang lebih tepat tentang bagaimana cahaya berinteraksi dengan sifat bahan. Bergantung pada aspek aliran kerja pemodelan 3D yang sedang dibincangkan, PBS biasanya khusus untuk konsep bayangan manakala PBR merujuk kepada pengemasan gabung dan pencahayaan. Kedua-dua istilah menerangkan proses mempersembahkan aset dari sudut fizikal yang tepat.

Sama ada anda bekerja dengan sistem pengemasan gabung masa nyata dalam grafik komputer atau penghasilan filem 3D, menggunakan kaedah pengemasan gabung berasaskan fizikal bagi bayangan akan menambah baik aliran kerja anda. 

• Aset yang kelihatan realistik. PBR mengambil keluar tekaan daripada atribut permukaan karangan seperti ketelusan kerana metodologi dan algoritmanya adalah berdasarkan formula tepat secara fizikal dan menyerupai bahan dunia sebenar.
• Persekitaran yang padu. Tanpa mengira sistem pencahayaan yang digunakan, aset lain akan sentiasa berfungsi dalam persekitaran PBR.
• Aliran kerja yang mampan. PBR ialah aliran kerja yang diterima pakai secara meluas untuk mencipta karya seni yang konsisten, walaupun antara artis yang berbeza. "Ia mengurangkan masa pengeluaran," kata Wes McDermott, pengeluar kreatif di Adobe, jadi "anda boleh lebih menumpukan pada kreativiti perkara yang anda lakukan berbanding sains tentang perkara yang anda lakukan."

Apabila bekerja dalam aliran kerja PBR, artis mesti mencatat pemantulan asas, atau jumlah minimum warna dan cahaya yang dipantulkan.

"Pantulan Spekular" merujuk kepada cahaya yang telah dipantulkan dari permukaan. Sinar cahaya dipantulkan dari permukaan dan bergerak ke arah yang berbeza. Ia mengikut hukum pantulan, yang menyatakan bahawa pada permukaan satah sempurna, sudut pantulan adalah sama dengan sudut tuju.

Walau bagaimanapun, kebanyakan permukaan adalah tidak sekata, dan arah yang dipantulkan akan berbeza-beza berdasarkan kekasaran permukaan. Ini mengubah arah cahaya, tetapi keamatan cahaya kekal tetap.

Permukaan yang lebih kasar akan mempunyai sorotan yang lebih besar dan kelihatan lebih malap. Permukaan yang lebih licin akan memastikan tumpuan pantulan spekular dan ia akan kelihatan lebih cerah atau lebih terang apabila dilihat dari sudut yang betul.

Istilah penyebaran, cahaya sebaran, atau penyerakan bawah permukaan semuanya menerangkan kesan cahaya yang telah diserap atau diserak secara dalaman. Apabila cahaya berserakan, arah sinar berubah secara rawak, dan jumlah lencongan bergantung pada kekasaran permukaan bahan, kerana permukaan kasar menyerakkan cahaya. Penyebaran merawakkan arah cahaya tetapi tidak mengubah keamatannya. Ada kalanya cahaya yang berselerak mungkin muncul semula di permukaan, menjadikan kelihatan sekali lagi.

Bahan yang mempunyai serakan tinggi dan penyerapan rendah kadangkala dirujuk sebagai media yang menyertai atau bahan lut cahaya. Contohnya ialah asap, susu, kulit, jed, dan marmar.

Apabila melalui bahan lut cahaya, cahaya boleh diserap atau disebar. Apabila cahaya diserap, keamatan cahaya berkurangan apabila ia berubah menjadi bentuk tenaga lain, seperti haba. Perubahan warna ini bergantung pada panjang gelombang, tetapi arah sinaran tidak akan berubah.

Jika tiada serakan dan penyerapan adalah rendah, sinar boleh melalui terus melalui permukaan, di mana ianya benar bagi kaca. Bayangkan berenang di kolam yang bersih. Anda boleh membuka mata anda dan melihat melalui air yang jernih. Walau bagaimanapun, jika kolam yang sama itu agak kotor, zarah-zarah kotoran akan menyerakkan cahaya, mengurangkan kejelasan air dan sejauh mana anda boleh melihat

Semakin jauh cahaya bergerak dalam bahan sedemikian, semakin banyak ia diserap dan/atau diselerak. Itulah sebabnya ketebalan objek memainkan peranan penting dalam berapa banyak cahaya diserap atau diselerak.

Kesan Fresnel, seperti yang diperhatikan oleh ahli fizik Perancis Augustin-Jean Fresnel dan dipetik oleh profesor grafik Wenzel Jakob, menyatakan bahawa jumlah cahaya yang dipantulkan dari permukaan bergantung pada sudut tontonan di mana ia dilihat.

Sekali lagi, bayangkan kolam air. Jika anda melihat lurus ke bawah, berserenjang dengan permukaan, anda boleh melihat terus ke bawah. Melihat permukaan dengan cara ini adalah pada darjah sifar atau kejadian biasa, biasa ialah permukaan biasa. Jika anda melihat kolam air pada kejadian geselan, lebih selari dengan permukaan, anda akan melihat pantulan spekular pada permukaan air menjadi lebih terang, dan anda mungkin tidak dapat melihat bawah permukaan sama sekali.

Sambil anda terus bekerja dengan tekstur, anda akan mahu mengembangkan pengetahuan anda tentang konsep pencahayaan 3D yang utama ini. Mereka akan memperdalam pemahaman anda tentang bagaimana PBR berfungsi dari perspektif teknikal dan membantu anda menghargainya dari perspektif artistik juga. "Ia melakukan banyak angkat berat untuk anda," tambah McDermott, yang sering beralih kepada metodologi PBR. "Saya boleh menghabiskan lebih banyak masa menjadi kreatif dan membuat benda yang kelihatan menarik."

Untuk mendapatkan maklumat lanjut tentang PBR, sila lihat Panduan PBRyang ditulis oleh Wes McDermott dan diterbitkan oleh Allegorithmic.