Si has llegado hasta aquí buscando qué es PBR, estás de enhorabuena, porque vamos a contarte todo lo que necesitas saber sobre esta técnica y sobre cómo influye a la hora de imitar la forma en que la luz se refleja, se absorbe y se dispersa en los distintos materiales presentes en un videojuego.

¡Sigue leyendo para saber más sobre el Physical-Based rendering!

¿Por qué el PBR es fundamental en el arte 3D y los videojuegos?

Tal y como ya saben los alumnos del Grado universitario en Arte Digital para Videojuegos, el Physical-Based Rendering (PBR) es básico en arte 3D porque permite crear materiales creíbles que funcionan en cualquier tipo de escena.

Al respetar principios físicos, el motor evita que un material refleje más luz de la que recibe para mantener una relación lógica entre color base, reflejo y rugosidad. Eso reduce la necesidad de realizar trucos manuales y hace que un mismo asset luzca consistente al pasar de un atardecer a un túnel con luz artificial.

Además, la mayoría de motores y herramientas comparten parámetros similares, lo que permite trasladar texturas y mantener resultados previsibles en tiempo real, ¡sin sorpresas!

Trabajo del alumni Pablo López Corral

Los principios físicos que definen el PBR

El PBR se apoya en modelos que describen el modo en que la luz llega a una superficie y sale hacia la cámara. Esto hace que se pase del uso de ‘trucos’ artísticos a usar valores físicos y una BRDF que buscan generar comportamientos lo más normales posibles con cualquier tipo y grado de iluminación. 

Conservación de energía: difuso frente a especular

La conservación de energía dice que un material no puede devolver más luz de la que recibe.

En un shader PBR, esto se traduce en un reparto, pues si aumenta la reflexión especular (el brillo tipo espejo), debe disminuir la parte difusa (el color mate que se dispersa dentro del material). Es por esto que los metales, muy reflectantes, apenas muestran difuso, mientras que los plásticos o la madera conservan difuso y un reflejo pequeño.

Esta regla evita que se produzcan combinaciones imposibles, haciendo que los materiales luzcan realistas entre luces distintas aunque cambie el entorno lumínico.

Microfacetas y rugosidad (roughness): la clave del detalle

En PBR se asume que ninguna superficie es perfectamente lisa, quedando formada por microfacetas con orientaciones ligeramente distintas.

La rugosidad o roughness describe hasta qué punto están desordenadas esas microfacetas y, por tanto, cuánto se ‘difumina’ su reflejo.

• Con roughness baja, el brillo especular es pequeño y muy intenso.
• Al aumentarla, el mismo total de luz se reparte en un área mayor, dando lugar a reflejos más anchos y apagados.

Los mapas de textura esenciales del workflow PBR

Los mapas de textura en un workflow Physical-Based Rendering son imágenes que guardan datos por píxel para que el motor calcule la respuesta del material a la luz.

Así, en lugar de pintar brillos, se separa la información en capas, permitiendo que un mismo asset mantenga coherencia visual bajo cualquier iluminación, sin necesidad de que el artista deba realizar ajustes constantemente.

Trabajo del alumni Clara Dueñas

Albedo/base color y la anulación de la sombra

El albedo o base color es el ‘color puro’ del material, sin información de iluminación.

En PBR no debería llevar sombras pintadas, brillos ni oclusión ambiental incrustada, pues esos efectos dependen de la luz real de la escena y, si se hornean en el color, quedarán siempre oscuros, incluso cuando una luz directa los ilumine.

Por eso se recomienda capturar o ajustar el color base como si se fotografiara, eliminando reflejos en no metales, y dejar la oclusión para un mapa aparte, lo que permite que el material sea siempre reutilizable y consistente.

Cómo los normal maps y los mapas de rugosidad actúan en el motor

Los normal maps añaden relieve aparente sin subir polígonos, lo que permite alterar la dirección de la normal por píxel para que la luz reaccione como si hubiese ranuras, tornillos o poros.

En cuanto a la rugosidad, controla el modo en que se dispersa el reflejo especular: las superficies lisas concentran highlights más intensos, y al aumentar la rugosidad, el brillo se ensancha y pierde fuerza.

En motores como Unreal o Unity, estos mapas se leen como datos, no como color, por eso suelen importarse sin corrección sRGB. Combinados con metalicidad y color base, definen el aspecto bajo iluminación dinámica.

PBR en la industria: de Unreal Engine a Substance

En producción, el PBR se ha convertido en un idioma común entre herramientas y motores. Unreal Engine, por ejemplo, basa su sistema de materiales en entradas físicas como Base Color, Metallic y Roughness, pensadas para que el material responda de forma estable en cualquier entorno de iluminación.

En creación, Substance 3D Painter suele trabajar con el workflow Metallic/Roughness y permite pintar por canales estándar (base color, metalness, roughness, normal, height), lo que acelera el iterado y reduce errores.

Al exportar, hay presets orientados a Unreal que incluso empaquetan mapas en canales para ahorrar memoria y ancho de banda. Y, cuando toca compartir assets fuera del motor, estándares como glTF 2.0 describen materiales PBR metallic-roughness, facilitando que el mismo material viaje entre DCC, visores y pipelines con resultados previsibles.

Dentro de Unreal, herramienta que aprenderás a dominar en Voxel School, se utilizan valores normalizados (0-1): roughness define gran parte del brillo y Metallic suele ser 0 o 1 en materiales puros.

Si quieres saber más sobre qué es el Physical-Based Rendering y por qué necesitas dominarlo para ejercer como Digital Artist en la industria del videojuego, estamos aquí para resolver cualquier tipo de duda y proporcionarte todos los conocimientos que te convertirán en el profesional que deseas ser. ¡Pregunta sin compromiso!