Wenn ihr mit PBR-Materialien vertraut seid, zum Beispiel weil ihr sie in anderen Programmen wie Blender, Unity, Substance und anderen verwendet habt, dann wisst ihr, dass es zwei Workflows gibt, nämlich Metallic Roughness und Specular Glossiness...
Für dieses Tutorial ist keine Deutsche Tonspur verfügbar. Unten kannst du das Video mit Englischer Tonspur und Untertiteln auf Deutsch, Englisch und in weiteren Sprachen ansehen. Unter dem Video findest du die ins Deutsche übersetzte Transkription.
Videotranskript
Hallo zusammen! Wenn ihr mit PBR-Materialien vertraut seid, zum Beispiel weil ihr sie in anderen Programmen wie Blender, Unity, Substance und anderen verwendet habt, dann wisst ihr, dass es zwei Workflows gibt, nämlich Metallic Roughness und Specular Glossiness. Je nach verwendetem Workflow müssen bestimmte Informationen festgelegt werden.
In Unreal wird der Metallic-Workflow verwendet, daher müssen wir in einem Material mindestens Base Color, Metallic und Roughness angeben, optional zusätzlich eine Normal Map, um Details mithilfe einer bestimmten Texture zu simulieren. Wenn wir jedoch ein einfaches Material erstellen möchten, müssen wir nur die ersten drei Kanäle festlegen, die ich gerade erwähnt habe.
Wir beginnen immer mit dem Metallic-Kanal, bei dem 0 natürlich ein Nichtmetall und 1 ein reines Metall bedeutet. Base Color definiert die Grundfarbe eines nichtmetallischen Objekts, während es bei Metallen die Färbung der specular reflections bestimmt. Der Parameter Roughness gibt an, wie rau oder unregelmäßig eine Oberfläche ist: Mit 0 erhalten wir eine perfekt glatte oder polierte Oberfläche, mit 1 eine sehr raue Oberfläche, die matt erscheint. Um zum Beispiel einen perfekten Spiegel zu erstellen, würden wir eine rein weiße Farbe verwenden, Metallic auf 1 setzen und Roughness auf 0.
In Unreal Materials gibt es jedoch auch den Kanal Specular, der für Verwirrung sorgen kann, insbesondere wenn man bedenkt, dass Specular Glossiness der Name des anderen PBR-Workflows ist. Außerdem scheint eine Änderung des Specular-Werts bei einem rein metallischen Material keine Wirkung zu haben. Wofür wird der Parameter Specular in diesem Zusammenhang also verwendet? In Unreal Engine steuert dieser Wert ausschließlich die Grundreflektivität nichtmetallischer Materialien. Deshalb wird dieser Parameter vollständig ignoriert, wenn Metallic auf 1 gesetzt ist.
Für ein metallisches Material ergibt sich die korrekte Konfiguration also daraus, Metallic auf 1 zu setzen, die Farbe der specular reflections über Base Color zu definieren und einen Roughness-Wert entsprechend dem Glanzgrad der Oberfläche zu wählen: niedrig für ein glänzendes Metall und hoch für ein mattes oder gebürstetes Metall. Unter diesen Bedingungen hat der Parameter Specular keine Wirkung.
Bei nichtmetallischen Materialien hingegen ermöglicht Specular die Steuerung der Basisintensität ihrer Reflektivität. Der Standardwert in neuen Unreal Materials beträgt 0.5, was einer specular reflectivity von 4 % entspricht. Diese Aussage, die direkt aus der Online-Dokumentation von Unreal stammt, sorgt für noch mehr Verwirrung. Wie kann es sein, dass ein Wert von 0.5 in einem Bereich von 0 bis 1 im Specular-Feld 4 % entspricht, was eigentlich 0.04 sein müsste?
Tatsächlich wird der von Unreal verwendete Reflektivitätswert berechnet, indem der im Material eingestellte Specular-Wert mit 0.08 multipliziert wird. Der Wert 0.08 stellt die maximale Reflektivität für dielektrische Materialien in Unreal bei einem Einfallswinkel von 0 dar, also wenn die Oberfläche frontal betrachtet wird. Mit zunehmendem Winkel steigt auch die Reflektivität gemäß dem Fresnel-Gesetz, und Unreal berücksichtigt diesen Aspekt automatisch. Wenn ihr dieses Feld seht, legt ihr also tatsächlich eine Reflektivität zwischen 0 % und 8 % für die Oberfläche bei frontaler Betrachtung fest.
In jedem Fall ist der Standardwert von 0.5, der einer Reflektivität von 4 % entspricht, für die meisten nichtmetallischen Materialien wie Kunststoff, Glas, Gummi, Holz, Keramik, menschliche Haut und andere geeignet. Wenn wir Specular auf 1 setzen, erhalten wir eine maximale Reflektivität von 8 %, die in der Regel bei Diamanten, bestimmten Edelsteinen und nur wenigen anderen Materialien erreicht wird. Der Specular-Wert sollte niemals unter 0.25 gesetzt werden, was einer Reflektivität von 2 % bei einem Einfallswinkel von 0 entspricht.
Zusammenfassend könnt ihr euch Specular als die Stärke der Lichtreflexion vorstellen und Roughness als die Schärfe oder Unschärfe dieser Reflexion. Wenn ihr den genauen Reflektivitätswert des nichtmetallischen Materials, das ihr erstellen möchtet, nicht kennt, lasst Specular auf dem Standardwert von 0.5. Wenn ihr diesen Wert kennt, teilt ihn durch 0.08, um den korrekten Specular-Parameter zu erhalten. Wasser hat zum Beispiel eine Reflektivität von 2 %, also teilen wir 0.02 durch 0.08 und erhalten 0.25.
Gut, das war es mit diesem kurzen Video! Wenn es euch gefallen hat, unterstützt mich mit einem Like und abonniert den Kanal. Vergesst nicht, die Benachrichtigungen zu aktivieren, damit ihr die nächsten Tutorials nicht verpasst. Bis bald!