Materiales PBR (Physically Based Rendering) es una tecnología de renderizado 3D que interpreta los colores y las texturas de los materiales aplicados en la escena como sucedería en la realidad, acorde con las leyes físicas de la luz. El color y la textura de las cosas ayudan a nuestro cerebro a descifrar cómo son realmente y por eso los materiales muy realistas son parte fundamental de los renders 3D. El color de un objeto es fruto de la combinación de diferentes elementos y esta descomposición es lo que nos proporcionan los materiales PBR

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En este artículo vamos a detallar como funcionan los materiales PBR y sus mapas para que puedas sacarle el máximo partido a tus proyectos. En este artículo puedes leer más sobre el resto de novedades de Lumion Pro.  

¿Cómo funcionan los materiales PBR?

  Un material PBR contiene información detallada de los diferentes aspectos que lo componen, lo podemos descomponer en lo que llamamos mapas. Se trata por tanto de materiales muy detallados, realistas y altamente configurables. Detallado porque tiene relieve, sombras y luces, desplazamiento, zonas más o menos brillantes y todo tipo de detalles que lo definen. Realista porque se comporta frente a la luz como lo haría el material en la realidad. Y configurable porque la composición de diferentes mapas permite hacer ajustes muy precisos de cada uno de los aspectos de estos materiales PBR.

• El detalle del material lo aporta el mapa de textura.
• El mapa de color o albedo define el color de la superficie; el mapa de normales simula pequeños relieves modificando cómo responde la superficie a la luz.
• El desplazamiento de la geometría que lo forma lo define el mapa de desplazamiento.
• La cantidad de reflexión de la luz se regula con el mapa de reflexión.
• El mapa de rugosidad controla la dispersión de los reflejos y puede representar variaciones o imperfecciones de la superficie. 
• Además hay otros tipos de ajustes que pueden aportar al material transparencia, envejecimiento,...

Es importante valorar la cantidad de mapas que necesitamos para un material, ya que no todos los tipos de materiales necesitan todos sus mapas.  

¿Qué significa trabajar con materiales PBR?

  Trabajar con materiales PBR significa describir propiedades de la superficie para que el motor interprete de forma coherente su interacción con la luz. No existe un número mínimo universal de mapas: utiliza los que necesite cada material y admita tu motor. Tanto si creamos el material a partir de una imagen como si lo descargamos de una página de materiales, podemos utilizar varios mapas para crear materiales PBR únicos y muy realistas.  

¿Cuáles son los mapas PBR?

  A continuación vamos a ver qué información del material aporta cada uno de sus mapas, para que así puedas decidir cómo utilizarlos a la hora de aplicar materiales y texturas a la escena 3D.

Mapa de textura (Texture) : 

Este mapa aporta la información sobre el color general del material, sería el equivalente a una fotografía hecha al propio material en la realidad. También se puede llamar mapa difuso o Albedo, (Albedo significa que es una versión del color plano, sin luces ni sombras de la textura).

Mapa Normal (Relief):

Crea el efecto de relieve sobre el material, sin que existan polígonos reales. La forma en que trabaja este mapa es asociando 3 colores a las diferentes orientaciones de la superficie, de esta manera el motor de render interpreta el volumen y lo traduce en zonas de más luz o de más sombra.

Mapa de rugosidad (Roughness): 

Se utiliza para dar distintos tipos de desgaste al material, puede utilizarse para pequeños detalles o arañazos, suciedad, roturas… 

Mapa reflexión (Reflectivity):

Indica cuánto se refleja la luz sobre la superficie del material. Si el material PBR refleja la luz en todas sus partes por igual este mapa será de un color plano, pero si hay algunas zonas más brillantes que otras, el mapa tendrá una escala de grises donde las zonas blancas del mapa indican mucha reflexión y las oscuras indican poca reflexión.

Mapa de metalizado (Metalness): 

En el flujo metalness, el blanco identifica las zonas metálicas y el negro las no metálicas. Un metal limpio suele representarse en blanco; si tiene pintura, óxido u otros recubrimientos, el mapa permite separar esas zonas.

Mapa de Emisividad (Emisive Strength):

Cuando tenemos un material emisivo y la emisión no es regular en toda la superficie, podemos cargar un mapa que actúe de forma similar a una máscara y definir qué partes del material emiten luz y qué partes no.

Mapa de desplazamiento (Displacement):

El mapa de desplazamiento describe variaciones de altura. Su interpretación depende del motor y del tipo de material; no debe confundirse con una modificación permanente de la malla importada. Ajusta la intensidad y comprueba el relieve desde varios ángulos.

Mapa de opacidad (Opacity):

En un mapa de opacidad, el blanco representa las zonas opacas y el negro las transparentes; los grises permiten valores intermedios. Comprueba si la textura descargada utiliza una máscara de opacidad o una de transparencia, ya que pueden emplear convenciones inversas.

Otros efectos que se pueden aplicar a los materiales PBR si es necesario.

Mapa de brillo:

Este valor se puede confundir con el de reflexión, sin embargo muestra aspectos diferentes, si bien el mapa de reflexión define cuanto refleja el material la luz, el de brillo define cómo de nítido es el reflejo sobre las superficies.

Ambient Occlusion: 

Este efecto genera pequeñas sombras y luces que se crean en las zonas que no están iluminadas directamente. En el caso de utilizar motores de render con tecnología de trazado de rayos no es necesario utilizar este mapa, ya que estos cálculos se realizan de manera automática con los rebotes de luz.

Dispersión de la luz:

Con este ajuste se puede regular la cantidad de luz que atraviesa un material PBR cuando está iluminado, hace que las formas sean permeables a la luz, especialmente en sus bordes.  

¿Dónde descargar materiales PBR gratis?

  Ahora que has visto todas las posibilidades que este flujo de trabajo completo te ofrece, seguro que tienes ganas de probarlo. Se pueden crear mapas a partir de una imagen de un material real con una herramienta de edición de imágenes, sin embargo existen numerosas bibliotecas de materiales PBR donde se pueden descargar los mapas ya creados para aplicarlos directamente. En nuestro foro oficial puedes encontrar un apartado con muchas direcciones donde descargar materiales PBR y texturas PBR con todos sus mapas. El material de ejemplo que hemos utilizado para ilustrar este artículo pertenece a la biblioteca de esta página web.

Conclusiones sobre los materiales PBR

  Cuándo puedes utilizar todos estos mapas a la hora de crear materiales para tus renders 3D se abre ante ti un gran abanico de posibilidades, ya que la personalización de materiales y el flujo de trabajo con materiales PBR es completo. No importa si quieres mejorar uno de los materiales de la biblioteca o si prefieres crear los tuyos propios desde cero. Con la nueva versión Lumion Pro todas las opciones a tu alcance. Si aún no lo has probado, puedes solicitar una prueba gratuita para profesionales aquí. Y si estudias arquitectura en  España, solicita aquí tu licencia educativa. Si tienes una versión anterior de Lumion y lo que has leido en este artículo no te ayuda, puedes ver este otro artículo que publicamos hace un tiempo donde encontrarás todos los detalles sobre los materiales de Lumion en versiones anteriores a Lumion 2023.