<UE4：材质学习笔记-理论篇>

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<UE4：材质学习笔记 - 理论篇>

2022年12月8日

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一、基础概念
1、材质
      <材质>是指物体看起来是什么质地，材质可以看成是材料和质感的结合。材质在渲染程式中，它是表面各可视属性的结合，这些可视属性是指表面的色彩、纹理、光滑度、透明度、反射率、折射率、发光度等。正是有了这些属性，才能让我们识别三维中的模型是什么做成的，也正是有了模型材质。
      与材质容易混淆的另外两个概念是纹理和贴图：首先我们看纹理，纹理的英文是Texture，它的翻译特别好，花纹肌理，纹理在图形学中表示的就是物体表面的图案花纹或者一些物理信息，比如凹凸感。然后我们来看看贴图，贴图的英文名是Maping，是指一种映射关系，计算机图形学上就是只将纹理按照一定的规则映射到物体上。
      所以基本上我们可以这样理解，材质（Material）是物体表面的属性集，贴图（Mapping）是纹理相关的映射关系，纹理（Texture）是指具体的渲染信息。他们的关系基本上就是材质包含贴图，贴图包含纹理，即材质>贴图>纹理。一个材质中可能用漫反射贴图、法线贴图，而相应贴图有指定了对应的纹理。

2、PBR材质
      PBR全称是Physicallly-Based Rendering，所以PBR材质就是指基于物理渲染的材质。
      在现实生活中，物体显示出颜色通常由两个因素决定：自身因素和外部因素，其中外部因素绝大部分是由光照来决定的；因此想要基于物理我们就需要关注物体本身和光照这两个方面。
      首先对于物体本身，我们要考虑物体表面不可能是绝对光滑的平面，所以需要我们引入微表面理论，基于微表面进行研究；然后我们需要关注光的物理性质，光包括了颜色、光通量、光强度、光亮度等等一系列概念，拥有诸如反射、折射等性质，还会产生诸如菲涅尔等效果；此外在光与物体交互时，要考虑光线可能发生遮挡，也可能被吸收，要遵循能量守恒定律。所以概括来说就是在遵循微表面理论，光学特性和能量守恒的前提下，根据物体本身特性通过数学推算出的物体表面的属性集我们就叫做PBR材质。   

3、基础颜色
      颜色是通过眼、脑和我们的生活经验所产生的一种对光的视觉效应，我们肉眼所见到的光线，是由频率范围很窄的电磁波产生的，不同频率的电磁波表现为不同的颜色，对色彩的辨认是肉眼受到电磁波辐射能刺激后所引起的一种视觉神经的感觉。
      颜色具有三个特性，即色相，明度和饱和度。颜色的这三个特性及其相互关系可以用三度空间的颜色立体来说明。
      百度百科网址：https://baike.baidu.com/item/%E9%A2%9C%E8%89%B2/5014

4、金属度
    金属度代表了有多少光子是直接被反射出去, 有多少光子在进入体内,后成了漫反射。金属度等于0, 或者很低的情况下, 直接反射会变得非常弱, 只有漫反射，具体漫反射会有多弱? 我们会在F0的地方提到金属度，如果等于1的情况下, 所有的光子都会被反射出去, 会完全没有漫反射，并且当金属度等于1的情况下, base color就会成为反射率, 所以base color其实是不能乱设置的。

5、高光度
      高光，指画面调子最亮的一个点，表现的是物体直接反射光源的部分，多见于质感比较光滑的物体。暗部由于受周围物体的反射作用，会产生反光。反光作为暗部的一部分，一般要比亮部最深的中间颜色要深。
      百度百科网页：https://baike.baidu.com/item/%E9%AB%98%E5%85%89/3597065?fr=aladdin

6、粗糙度

二、设置方式
1、变量方式
2、图形方式
三、参数修改
1、导入纹理
（1）如何获取纹理
（2）如何创建纹理
（3）如何导入纹理
2、调整参数