maszyna/tools/materials

Norma materiałów

Wartości, przy których tekstury wyglądają poprawnie w shaderach opengl33 (shaders/light_common.glsl, GGX z roughness = 1 − G). validate_materials.py sprawdza .mat i tekstury według tej normy.

Norma i opis niżej dotyczą shaderów z gałęzi fix/cab-lighting (commit 2ecf589d i nowsze). Na master shadery liczą jeszcze po staremu, różnice są opisane przy każdym punkcie. Wartości tekstur z tabel są dobre dla obu wersji, bo stare shadery różnią się tylko połyskiem przy niskim słońcu, reflektorami i param_glossiness.

Jak shader liczy piksel

• albedo = diffuse (sRGB) × kolor diffuse submodelu
• słońce rozproszone = 1.5 · (N·L)^1.25 · albedo · (1 − B)
• połysk słońca = GGX(roughness) · N·L · R · param_specular, dla metalu dodatkowo × albedo; bez Fresnela
• otoczenie = cubemapa(roughness) · EnvBRDF(F0, roughness) · alfa normalmapy · param_reflection, F0 = 0.04 dla niemetalu, albedo dla metalu; metal odbija co najmniej w połowie, niezależnie od alfy
• reflektory: rozproszone 1.35 · (N·L + 0.1) · albedo, połysk jak od słońca (GGX · N·L · R · param_specular)

Do poprawek z gałęzi fix/cab-lighting połysk nie miał N·L (przy niskim słońcu nie gasł), a reflektory mnożyły jasność przez (1 + param_specular).

Kanały

tekstura	kanał	znaczenie
diffuse	RGB	kolor (sRGB); dla metalu jego kolor odbicia
specgloss	R	siła połysku słońca, liniowo, mnożona przez param_specular
specgloss	G	gładkość, roughness = 1 − G (α = roughness²); param_glossiness ≥ 1 się skraca
specgloss	B	metal: 0 albo 1; metal nie ma diffuse, cały kolor bierze z odbicia; „metal” ciemniejszy niż liniowo 0.2 shader liczy częściowo, a poniżej 0.02 całkiem, jak lakier z R 0.06
normalmap	RG	normalna (B pomijany, Z liczony)
normalmap	A	odbicie otoczenia; 255 tam, gdzie powierzchnia odbija, mniej tylko we wnękach

Wartości docelowe (param_specular: 1)

materiał	diffuse sRGB	R	G	B
lakier nowy	kolor 40–230	15 (0.06)	150–190	0
lakier zużyty, brudny	kolor	10–15	75–130	0
plastik matowy (pulpit)	kolor	13	75–115	0
plastik błyszczący (gałki)	kolor	15	150–190	0
guma, wykładzina	30–80	8–10	13–50	0
tkanina, tapicerka	kolor	5–10	0–40	0
drewno lakierowane / surowe	kolor	13 / 8	130–165 / 25–65	0
szkło	–	15	240–255	0
stal goła	170–200 szara	255	130–180	255
chrom, nikiel	190–215	255	205–240	255
aluminium	225–245	255	100–180	255
mosiądz / miedź	~(245,228,175) / ~(250,209,194)	255	130–205	255
rdza, żeliwo, malowany metal	kolor	10	25–75	0
beton, tłuczeń, ziemia	kolor	8–10	0–50	0

Zasady:

• param_specular = 1; siłę połysku niesie R.
• Niemetal: R·param_specular 0.02–0.12. R = 255 daje połysk ~17× za mocny; obniżanie G zamiast R tylko rozmywa odblask, a nie go ścisza.
• Metal: B = 255, jasny diffuse (liniowo ≥ 0.2, sRGB ≥ ~125) i alfa normalmapy wysoko. Ciemnego „metalu” shader nie zostawia czarnego, tylko liczy go jak lakier (diffuse wraca, połysk 0.06), a odbicie metalu ma co najmniej 0.5. Na masterze ciemny diffuse albo niska alfa dają czarny metal.
• Bez szumu w R, G, B i alfie normalmapy: w słońcu iskrzy.

Shadery bez specgloss

shader	roughness	połysk słońca
brak shader: / default, reflmap	0.04 (lustro, tylko otoczenie × param_reflection)	brak
normalmap, parallax, detail_*, shadowlessnormalmap, sunlessnormalmap, default_detail	(2 / (param_glossiness + 2))^¼ jak wykładnik Phonga: 10 (domyślnie) → 0.64, 75 → 0.40, 1000 → 0.21	param_specular · (r+g+b)/2 diffuse
rain_windscreen	zawsze 0.04	param_specular · (r+g+b)/2 diffuse

Przed fix/cab-lighting normalmap, parallax i detail_* miały roughness 1 − 1/param_glossiness (większa wartość = bardziej matowo), a shadowlessnormalmap, sunlessnormalmap i default_detail zawsze 0.04. Walidator rozpoznaje obie wersje z plików shaderów.

Walidator

Wymaga Pythona 3 z numpy i Pillow (pip install numpy pillow).

python3 tools/materials/validate_materials.py <katalog z assetami> [podkatalogi...] [opcje]
python3 tools/materials/validate_materials.py ~/pctga dynamic --fallback <katalog gry> --shaders <repo>/shaders --csv wyniki.csv

opcja	znaczenie
podkatalogi	co sprawdzić względem katalogu z assetami, domyślnie dynamic; może być węższe, np. dynamic/pkp/sa103
--fallback DIR	drugi katalog gry, w którym szukać tekstur, których nie ma w pierwszym (można podać kilka razy)
--shaders DIR	shadery, według których liczyć; domyślnie shaders/ z tego repo. Podaj shadery gry albo fix/cab-lighting, żeby ocena zgadzała się z tym, co widać w symulatorze
--csv FILE	wyniki do pliku CSV: material, shader, poziom, opis
--info	pokazuje też informacje, nie tylko błędy i uwagi
-j N	liczba procesów, domyślnie wszystkie rdzenie; cały pctga trwa ok. 80 s

Wynik: dla każdego materiału z problemem ścieżka .mat, shader i lista komunikatów, na końcu podsumowanie.

• BLAD – trzeba poprawić (np. połysk niemetalu kilkanaście razy za mocny, brak tekstury, nieistniejący shader).
• UWAGA – prawie na pewno źle wygląda (lustro na niemetalu, ciemny metal, szum w specgloss).
• info – tylko z --info, rzeczy do wiadomości.

Walidator czyta pliki shaderów i z nich rozpoznaje, co każdy shader robi ze specgloss, param_glossiness, param_specular i param_reflection, więc działa i dla starych, i dla nowych shaderów.

Jak poprawiać

1. Uruchom walidator na swoim katalogu pojazdu, np. dynamic/pkp/sa103.
2. Najpierw BLAD: zwykle R w specgloss (niemetal ok. 15/255) albo param_specular (zostaw 1, siłę połysku daje R).
3. Potem UWAGA: G (gładkość) według tabeli wartości docelowych, B tylko 0 albo 255, metal z jasnym diffuse.
4. Poprawiaj źródłowe TGA i uruchom walidator jeszcze raz. Z TGA będą robione tekstury BC7, które zastąpią obecne DDS, więc poprawki w DDS przepadną.