El Renderizado Basado en Física (PBR) es una metodología de sombreado que aproxima el comportamiento de la luz en el mundo real. En lugar de depender de trucos artísticos para simular reflejos y sombras, el PBR utiliza propiedades físicas medibles — rugosidad, metalicidad, índice de refracción — para calcular cómo las superficies interactúan con la luz. El resultado son materiales que tienen un aspecto correcto bajo cualquier condición de iluminación, desde el sol del mediodía hasta la luz ambiente suave de un interior.
Los dos flujos de trabajo PBR
Existen dos flujos de trabajo PBR comunes: metalicidad/rugosidad y especular/brillo. El modelo de metalicidad/rugosidad es dominante hoy en día, utilizado por Unreal Engine, Unity, Blender, Substance Painter y la mayoría de los motores de juegos modernos. El flujo de trabajo especular/brillo es más antiguo y todavía se encuentra en algunos pipelines de visualización arquitectónica. Esta guía se centra en el modelo de metalicidad/rugosidad.
Tipos de mapas y qué controlan
Albedo (color base / difuso)
El mapa de albedo define el color base de una superficie sin ninguna información de iluminación, sombra o reflexión. Para los no metales, este es el color difuso. Para los metales, define el color de la reflexión (ya que los metales no tienen componente difuso). Una regla fundamental: los mapas de albedo nunca deben contener iluminación horneada ni oclusión ambiental. Mantén los valores entre 30 y 240 sRGB para no metales; el negro puro y el blanco puro son físicamente implausibles para materiales reales.
Mapa normal
Los mapas normales codifican variaciones en el ángulo de la superficie en canales RGB. Cada píxel representa un vector de dirección: rojo para la inclinación en el eje X, verde para la inclinación en el eje Y, y azul para el eje Z (apuntando directamente hacia fuera de la superficie). Esto permite que la geometría plana simule detalles finos de superficie — poros en la piel, ranuras en la madera, líneas de mortero en el ladrillo — sin añadir polígonos. Los mapas normales pueden generarse a partir de mapas de altura o modelos de alta resolución mediante herramientas de baking en Blender, Substance o xNormal.
Rugosidad
La rugosidad controla si las reflexiones especulares están dispersas o concentradas. Un valor de 0.0 es un espejo perfecto (cromo pulido); 1.0 es completamente difuso (hormigón en bruto). La mayoría de los materiales del mundo real se sitúan entre 0.2 y 0.8. Los mapas de rugosidad son en escala de grises — blanco para rugoso, negro para liso. La variación dentro de un mismo material es fundamental: una mesa de madera puede tener áreas barnizadas lisas y bordes sin acabar rugosos.
Metalicidad
El mapa de metalicidad es binario en la práctica: un píxel es metal (1.0) o no metal (0.0). Los valores entre 0 y 1 representan zonas de transición como pintura desprendiéndose del metal, donde el borde puede ser 0.5 en unos pocos píxeles. Los metales puros no tienen reflexión difusa y tiñen su especular con el color de su albedo. Los no metales tienen especular blanco y difuso con color. Equivocarse en esto — configurar una superficie de plástico a metalicidad 0.5, por ejemplo — crea resultados físicamente implausibles.
Oclusión ambiental (AO)
Los mapas AO oscurecen grietas, esquinas y áreas donde la luz ambiental quedaría ocluida por la geometría cercana. Es un mapa en escala de grises: el blanco significa totalmente expuesto, el negro totalmente ocluido. El AO añade profundidad y sombras de contacto que hacen que los materiales se perciban más reales. En los motores de juego, los mapas AO suelen multiplicarse con el paso de iluminación difusa final.
Altura / Desplazamiento
Los mapas de altura (escala de grises, blanco = alto, negro = bajo) pueden dirigir el mapeo de oclusión de paralaje para profundidad simulada o el desplazamiento real de mallas en renderizadores que lo soportan (Cycles en Blender, V-Ray, Arnold). El desplazamiento es costoso computacionalmente pero produce siluetas genuinamente alteradas, algo que los mapas normales no pueden lograr.
Consejos prácticos de configuración
- Escala UV consistente — Todos los mapas de un material deben compartir el mismo diseño UV. Una discrepancia entre las UV del albedo y del mapa normal crea iluminación visiblemente incorrecta.
- Lineal vs. sRGB — Los mapas de albedo deben importarse como sRGB. Los mapas de normal, rugosidad, metalicidad, AO y altura deben ser lineales (datos no de color). La asignación incorrecta del espacio de color es uno de los errores PBR más comunes.
- Rugosidad basada en mediciones reales — Si no estás seguro del valor de rugosidad a usar, existen tablas de referencia. Mármol pulido: ~0.1. Madera desgastada: ~0.5. Hormigón en bruto: ~0.9. Estos son buenos puntos de partida.
Notas específicas por software
En Blender, el shader Principled BSDF acepta todos estos mapas directamente. En Unreal Engine, combinas AO, rugosidad y metalicidad en una única textura ORM empaquetada (canales R, G, B respectivamente). En Unity, el shader estándar espera la metalicidad en el canal alfa del mapa de metalicidad. Substance Painter es la herramienta estándar del sector para crear conjuntos completos de materiales PBR, con vista previa en vivo de todos los canales de mapas simultáneamente.
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