本文摘自笔者的本科毕业论文，是在学习研究过程中一些对凹凸映射以及粗糙度贴图的知识的整理及个人理解。

在当前的图形学前沿研究中，对人脸的真实感渲染，基本都是基于PBR理论的。基于物理的渲染（Physically-based rendering）指的是使用数学建模的方式，模拟物体表面各种材质对光线反射和折射的特性，从而达到逼近真实的渲染效果的技术。其主要特点是遵循真实物理规律，光与材质相分离，且材质参数取自真实生活中的材质特征。由于本身基于物理原理，使用PBR的渲染效果相较于简单的Phong等模型会更加真实，其基于物理的参数设置也使得美术工作者可以对材质进行可预见效果的调节。

渲染与材质息息相关，私以为如果说Rasterization Rendering Pipeline，Path Tracing是渲染的骨骼，那么Materials就是渲染的心脏，是决定Mesh表面着色，光线追踪中光线Bounce后的采样方向等重要环节的核心模块。而所谓的Physically Based Rendering，除了Path Tracing本身是Physically Based的一种想法之外，Physically Based Materials也是必不可少甚至于根本上反映Physically的一环。