Physically Based Rendering (PBR) ist ein Rendering-Ansatz, der auf physikalisch korrekten Licht- und Materialeigenschaften basiert, um besonders realistische Darstellungen von Oberflächen und Beleuchtung zu ermöglichen. Ziel ist es, Materialien in digitalen Szenen so zu simulieren, wie sie sich auch in der echten Welt unter verschiedenen Lichtbedingungen verhalten würden.
Die Grundlage von PBR ist ein einheitliches, nachvollziehbares Materialmodell, das auf realen physikalischen Prinzipien beruht. Dabei werden Oberflächeneigenschaften wie Rauheit, Metallizität, Reflexionsverhalten und Lichtdurchlässigkeit anhand definierter Parameter beschrieben. Typischerweise kommen Textur-Maps zum Einsatz, etwa Base Color (Grundfarbe), Roughness (Oberflächenrauhigkeit), Metalness (Metallanteil), Normal Maps (Feinstruktur) und Ambient Occlusion. Diese Maps arbeiten zusammen, um Licht realistisch zu reflektieren oder zu streuen. Ein zentraler Bestandteil ist die sogenannte Energieerhaltung: Ein Material kann nie mehr Licht reflektieren, als es empfängt. So erscheinen glänzende Oberflächen nur dann hell, wenn sie auch tatsächlich Lichtquellen ausgesetzt sind. Der große Vorteil von PBR liegt in der Konsistenz: Ein einmal definiertes Material sieht unter jeder Beleuchtungssituation korrekt aus – sei es im direkten Sonnenlicht, unter Kunstlicht oder in Schattenzonen. Das erleichtert nicht nur die Produktion hochwertiger Inhalte, sondern auch die Wiederverwendbarkeit über verschiedene Projekte hinweg. In Anwendungen von VRTX Labs sorgt PBR dafür, dass digitale Zwillinge, technische Produkte oder industrielle Umgebungen nicht nur realitätsnah aussehen, sondern auch verlässlich kommunizieren, wie sich Oberflächen anfühlen oder wie Licht in der Szene wirkt. Besonders in Verbindung mit Echtzeit-Rendering, Global Illumination und HDR-Beleuchtung entfaltet PBR seine volle Stärke. Darüber hinaus bieten moderne Engines wie Unreal oder Unity native Unterstützung für PBR-Materialien und ermöglichen dadurch eine effiziente Umsetzung – auch bei hohen Qualitätsansprüchen. Für interaktive Anwendungen bedeutet das nicht nur bessere Optik, sondern auch eine deutlich gesteigerte Immersion und Verständlichkeit. Physically Based Rendering ist somit nicht nur ein Trend, sondern ein neuer Standard für glaubwürdige, skalierbare und technisch robuste Echtzeitvisualisierung.