37. 表面和材质

第 9 章用 Albedo 给地板换了个暖灰色。换完一看，是「灰色塑料」，不是「灰色石头」。差别在哪里？

塑料表面光滑均匀，反射规整。石头有起伏、有划痕、有缝隙阴影。靠近看时这些细节让眼睛知道：这是真表面，有重量、有触感。

PBR（Physically Based Rendering，基于物理的渲染）通过几张配合的贴图把这些细节表达出来。这一章把 PBR 的几个通道一次铺开。

本章新名词

• Normal Map：用贴图假装表面有凹凸，几何本身不变。
• Occlusion / AO：把缝隙和凹陷处压暗，让表面不发平。
• Detail Map：近距离叠加的小细节贴图，防止贴脸看糊。
• sRGB / Linear：颜色图用 sRGB，物理量贴图用 Linear。
• ORM：把 Occlusion、Roughness、Metallic 三张图塞进 RGB 三个通道。
• Mip Maps：同一贴图的多级缩小版，远处自动用小图减少闪烁。

PBR 的几张贴图

一份完整的 PBR 材质通常包含 5–6 张贴图，每张管一件事：

贴图	用途	颜色空间
Albedo（基础色 / Base Color）	表面的「干色」，无光照下的纯颜色	sRGB
Metallic	金属度。0 = 非金属，1 = 纯金属	Linear
Smoothness（粗糙度反向）	表面光滑度。Unity Standard Shader 用 Smoothness（高=滑），有些 Shader 用 Roughness（高=粗）	Linear
Normal Map	表面凹凸的「假浮雕」，让平面看起来有细节	Linear（重要）
Occlusion（AO）	环境光遮蔽。模型缝隙、凹陷处自动变暗	Linear
Height（可选）	真实位移或视差贴图	Linear

表里「颜色空间」一栏：sRGB 是按人眼感知校正过的存储刻度，适合存「颜色」；Linear（线性空间） 是物理刻度，适合存金属度、粗糙度、法线方向这种物理量。导入贴图时 sRGB 勾错（颜色图不勾、物理量图勾上）会让烘焙后的画面整体偏色，是新人最常遇到的「不知道为什么颜色不对」的原因之一。

不是每个 Material 都需要全套。最低配置 Albedo + Smoothness 就能用。要做出像「真的有材质」的效果，通常加 Normal Map 是性价比最高的一步。

第一节：用 Normal Map 让平面变粗糙

Normal Map（法线贴图）记录的是「这个表面上每一点的朝向」。同一张平面 Mesh，配上 Normal Map 后光照会按贴图里的朝向算明暗，看起来像有凹凸。

注意是「看起来」。模型几何上还是平的，玩家从极近距离贴上去看，仍然能看出是平面。但在正常视距下，Normal Map 能把一面光秃秃的墙变成「砖墙」。

给地板加一张木纹 Normal

第 9 章那个 Mat_Floor_WarmGray 现在还是纯色塑料感。给它加一张 Normal Map：

1. 找一张 wooden plank 木地板的 PBR 贴图集。免费来源：CC0Textures（ambientcg.com）、Poly Haven（polyhaven.com）。下载 1K 或 2K 分辨率的「木地板」材质包。
2. 解压会得到一组贴图，命名通常类似：
   • WoodFloor_color.jpg（Albedo）
   • WoodFloor_normal.jpg（Normal）
   • WoodFloor_roughness.jpg（Roughness）
   • WoodFloor_AO.jpg（Occlusion）
3. 把这组文件拖到 Unity 的 Assets/Textures/WoodFloor/。
4. 选中 WoodFloor_normal.jpg，Inspector 里 Texture Type 要改成 Normal map，然后 Apply。

Normal Map 的 Texture Type 一定要改

如果 Normal 贴图看起来发灰、发平，检查 Texture Type 是否设为 Normal map。若仍是普通 Default，Unity 会把它当彩色贴图导入。

后果：贴上去之后表面看起来「带颜色」（紫蓝色 tint），凹凸反过来或者根本没效果。表现是「明明贴了 Normal 但没感觉」。

每张 Normal Map 都要单独把 Texture Type 改成 Normal map，Unity 会用专门的压缩格式（DXT5nm 或 BC5），按 X / Y 通道存方向。

5. 选中 Mat_Floor_WarmGray，Inspector 里：
   • Albedo 槽拖入 WoodFloor_color.jpg。这一步会覆盖之前的纯色，Albedo 显示成贴图。
   • Normal Map 槽拖入 WoodFloor_normal.jpg。它出现在 Normal Map 字段后面。
   • 调一下 Normal Map 强度（默认 1）。0.5 弱化效果，2 加强。
6. 把 Smoothness 调到 0.4 左右（木地板比石头光滑，但比金属粗糙）。

放回到房间里，开个全局光，地板现在不再是均匀塑料，而是有木纹纹理 + 微妙凹凸的木地板。

Tiling：让贴图重复

地板贴图通常是 1m × 1m 的小块。一块 8m × 8m 的地板上贴一张 1 米的图，会被拉伸成马赛克糊掉。

Material Inspector 底部有 Tiling 字段，默认 1, 1：把它改成 8, 8，贴图在 X 和 Y 方向各重复 8 次，1 米一格的纹理跟世界尺度对得上。

注意 Tiling 改的是材质，不是物体。同一个材质用在不同尺寸的物体上时，Tiling 会按 UV 重复。如果想让某个特定物体用不同 Tiling，要单独做一个材质副本。

Offset 是贴图起点的偏移。一般保持 0, 0。在两块相邻地板有明显接缝时，给其中一块改一点 Offset，能错开接缝。

第二节：Occlusion 加缝隙阴影

Occlusion（环境光遮蔽）让模型缝隙、凹陷处自动变暗。木地板的板缝、砖墙的缝、衣服的褶皱，没有 Occlusion 就显得平。

用法：

1. 选中 Mat_Floor_WarmGray。
2. Occlusion 槽拖入 WoodFloor_AO.jpg。
3. 旁边的 Strength 默认 1，可保留。

进世界看，地板的板缝处现在有了一点点变暗的感觉，不再是平面贴图。

很多免费 PBR 包里 Occlusion 不单独提供，而是被打包到一张 ORM 图（Occlusion + Roughness + Metallic 三通道一张）。Unity Standard Shader 不直接支持 ORM，要用 URP（Universal Render Pipeline）或者社区 Shader。这时候选其中之一：

• 把 ORM 拆成三张图（Photoshop 或 GIMP 拆通道）。
• 换成支持 ORM 的 Shader。

实务上 VRChat 项目大多还在用 Built-in Render Pipeline（内置渲染管线），所以拆通道更稳妥。

第三节：Smoothness 决定金属还是布料

第 9 章铺过 Smoothness = 0.25 当墙、0.4 当地板。这一章拆细：

物体	Metallic	Smoothness	备注
油漆墙	0	0.1	较粗糙的乳胶漆墙
石头	0	0.05	几乎看不见反光
木地板（哑光）	0	0.3
木地板（清漆）	0	0.7	反射明显
玻璃	0	0.95	Metallic 也是 0
抛光金属	1	0.85	高反射
哑面金属	1	0.4	工业金属
布料	0	0.05
皮革	0	0.2

这是经验起点，不是金科玉律。具体材质值得自己拨着试，每改 0.05 就 Build & Test 进去看一眼，几次之后会形成自己的直觉。

Metallic = 0 的非金属物体，反射是「环境光的灰白部分」（无色彩反射），很普遍。Metallic = 1 的纯金属物体，反射会带 Albedo 的颜色（金的反射偏黄、铜的反射偏红）。中间值（0.3–0.7）现实里很少出现，避免使用。

第四节：Detail Map：近距离细节

玩家走到墙边贴脸看时，1K 贴图被放大到几乎一比一像素，会糊成一片色块。Detail Map（细节贴图）解决这件事：在 Albedo 之上叠一张高频细节贴图（细小划痕、布料纹理、墙面颗粒），按比 Albedo 高得多的 Tiling 重复。

Standard Shader 里 Secondary Maps 区域：

• Detail Albedo x2：细节色。
• Detail Normal Map：细节法线。Tiling 设到 10 或更高。
• Detail Mask：用一张遮罩控制 Detail 出现在哪些区域（不需要时全白即可）。

Detail Map 的好处：用一张小贴图（512×512）就能让大面积墙在近距离看起来仍有质感，不增加多少内存。

实际项目里 Detail Map 不是必需，但加一张会让贴脸观感提一档。

为什么 PBR 要分这么多张贴图

传统的「漫反射 + 高光」工作流（diffuse + specular）能做出还算好看的画面，但每个 Shader 对「光怎么反射」的假设不一样，做出来的金属换个引擎或换个光照可能就糊了。

PBR 本质是约定一组遵守物理规律的输入：颜色、金属度、粗糙度、表面朝向、缝隙暗度。每张贴图都对应一个真实的物理量。引擎按公式算光照。这套约定让美术资产能跨引擎、跨光照都保持一致。

所以分张数不是给作者添麻烦，是把「画一张美观的贴图」变成「描述一个物理表面」。后者更稳定。

第五节：VRChat 里能用哪些 Shader

Unity 自带几种 Shader：Standard、Standard (Specular setup)、Unlit，加上 URP 的一组。VRChat 世界对 Shader 没有强制限制（除了 Quest，下面会讲），但实务上常见的几类：

Standard（内置渲染管线）

最稳的入门选择。所有 PBR 输入都有，能跟 Lightmap、Light Probe、Reflection Probe 配合。

适合：第一次做 VRChat 世界，所有材质先全用 Standard，搭出来再考虑要不要换。

Unlit / Toon

Unlit 系列不接受光照，物体表面颜色就是 Albedo（不带阴影、不带反射）。适合：发光招牌、UI 屏幕、纯装饰物体（Cube 当背景占位）。

社区里基于 Unlit 改的卡通 Shader（Toon Shader）多得是，最有名的几个：

• lilToon：日本社区主流，免费开源，参数极多。
• Poiyomi：avatar 圈最流行，世界也能用，免费。
• Silent’s Filamented：注重 PBR 准确性，少参数。

这些都属于社区 Shader，不在官方支持范围内，但 VRChat 世界默认允许使用（PC 版本）。

VRChat Mobile Shader（Quest 强烈建议）

Quest 平台对 Avatar Shader 有严格白名单；对世界而言自定义 Shader 在技术上仍然可用，但移动 GPU 上性能/兼容性风险很大，官方文档也建议默认走 VRChat 自带的 Mobile 系列。在 Inspector 里 Shader 下拉菜单选 VRChat/Mobile/...：

• VRChat/Mobile/Diffuse：最简单，Albedo + 烘焙光。
• VRChat/Mobile/Bumped Diffuse：加 Normal Map。
• VRChat/Mobile/Standard Lite：简化版 PBR。
• VRChat/Mobile/Lightmapped：专为烘焙世界设计，性能最好。

PC 平台不强制 Mobile Shader，但用 Mobile 也能跑（性能更好）。

在 Standard Shader 上调好的世界换到 Mobile 不一定一样

做了一个 PC 世界，全部 Standard Shader，画面打磨得满意。要做 Quest 版本时把所有 Material 的 Shader 换成 VRChat/Mobile/Lightmapped，常常发现：

• 颜色看起来变了（不同 Shader 对色彩管理不一样）
• 反射没了（Mobile Shader 不支持 Reflection Probe）
• Normal Map 强度变弱

第 39 章会展开 Quest 适配。这里只先警告：PC 和 Quest 不能完全同一份 Material，至少要做两套。

项目内做选择

实务起点：

1. PC only 世界：Standard Shader 全套，需要发光物体用 Standard 的 Emission（不切 Unlit）。
2. PC + Quest 世界：PC 版用 Standard 或社区 Toon，Quest 版用 VRChat Mobile。两套 Material 要分开维护。
3. 极致性能 PC 世界：直接全用 VRChat Mobile，PC 端绰绰有余。

第六节：贴图导入设置

Project 面板选中一张贴图，Inspector 顶部一组关键字段：

Texture Type        Default / Normal map / Sprite ...
sRGB (Color Texture) ✓  （只有 Albedo / Detail Albedo 勾，其他不勾）
Generate Mip Maps   ✓
Mip Map Filtering   Box (默认)
Anisotropic Level   1
Wrap Mode           Repeat (地板 / 墙) / Clamp (UI / Decal)
Filter Mode         Bilinear (默认) / Trilinear (有重复 + 远视距时)

Default
├─ Max Size          2048
├─ Format            Automatic
└─ Compression       Normal Quality

Android (Quest 标签)
├─ Max Size          1024  ← Quest 强烈建议 1K 上限
└─ Format            ASTC 6×6 (默认即可)

几个常被忽略的字段：

• sRGB：Albedo / Detail Albedo 勾上（颜色感知用 sRGB 空间）；Normal / Metallic / Smoothness / AO 不勾（这些是物理量，要用线性空间）。
• Generate Mip Maps：保持开。能避免远处贴图闪烁，运行时只多一点点内存。
• Max Size：尽量小。512 能用就别用 1024，1024 能用就别用 2048。每翻一倍内存翻 4 倍。
• Android 标签：单独设 Quest 平台的 Max Size 1K。

自己做一面砖墙

挑一个练习：把一面墙做成砖墙。

1. 从 Poly Haven 或 ambientcg.com 下载 Brick Wall 的 PBR 包（1K 或 2K）。
2. 把贴图导入 Unity，按上文的 Texture Type 设置。
3. 新建材质 Mat_Wall_Brick：Shader = Standard，Albedo / Normal / Occlusion 全部贴上，Smoothness 0.15，Metallic 0，Normal 强度 1.5。
4. Tiling 设到 4, 3（让砖块尺寸合理）。
5. 烘焙 Lighting（接第 36 章）。

烘焙完之后，墙面会有：

• 砖缝处的暗角（Occlusion）
• 砖块表面的颗粒细节（Normal）
• 接受了房间的光（Lightmap）

把房间环境光降到很低（夜晚状态），单靠一盏暖色 Point Light 照过来，砖墙的纹理会显出强烈的明暗对比。这就是 PBR 的力量。

一份发布前材质检查

• Albedo / Detail Albedo 勾了 sRGB
• Normal / Metallic / AO 没勾 sRGB
• 所有 Normal Map 的 Texture Type = Normal map
• 所有贴图 Max Size 设到「够用就好」（不是默认 2048）
• Quest 版本贴图单独设 Android 1K
• 同一物体不混用 PBR Standard 和 Unlit（容易出色调割裂）
• 重复使用的材质用同一个材质资产，不要复制十份

自己改三组对比

挑一个或几个改：

• 一面墙做两个材质副本：一个只有 Albedo，一个 Albedo + Normal + Occlusion。烘焙完对比。
• 把同一个材质 Tiling 从 1 改到 4 再改到 12，看墙面尺度感的变化。
• 给金属球做三个 Smoothness 版本：0.2、0.6、0.95。在同一光照下对比反射感。

不同世界不同活法

• 休闲世界用 PBR 真实材质，Normal + Occlusion 加在所有大面积上。
• 风格化 / 卡通世界用 Toon Shader（lilToon、Poiyomi），不用 PBR。卡通材质往往只有 Albedo + 几张光照分层。
• 科幻 / 工业世界重视 Metallic / Smoothness 对比和 Reflection Probe，让金属表面真的反光。
• 极简 / 极抽象世界反过来用 Unlit + 纯色，强调几何形状，不强调表面。

本章参考

• Unity Manual：Standard Shader
• Unity Manual：Materials, Shaders & Textures
• Unity Manual：Texture Import Settings
• VRChat Creator Docs：Quest Content Optimization · Shaders
• Poly Haven · Free PBR Textures
• ambientcg.com · CC0 Textures