PBR（基於物理的渲染，Physically Based Rendering）是一種計算機圖形學中的著色方法，旨在模擬光線的物理行為及其與材質的互動作用，以實現逼真的視覺效果。這種方法採用基於物理精確公式的算法來重現真實世界中的材質，從而生成具有一致性的逼真環境。PBR的關鍵組成部分包括材質著色、紋理貼圖和渲染技術等。其中，材質著色涉及頂點著色和像素著色，對於模擬光線和材質行為至關重要。紋理貼圖，如漫反射/反照率、法線貼圖、高光/光澤度和粗糙度/金屬度貼圖，有助於渲染場景的逼真外觀。
PBR的實現理論基於微表面模型、能量守恆的光線反射理論、菲涅爾特性、雙向反射分布函式(BRDF)和線性空間光照等。這些理論共同描述了光線與物體表面互動的複雜性，包括光的反射、折射和吸收。
PBR的套用已經擴展到包括電影、PC遊戲和主機遊戲的實時渲染中。幾個著名的3D遊戲引擎，如Unreal Engine和Unity 3D，都已經實現了各自的PBR解決方案。PBR不僅關注於視覺上的真實感，還涉及到材質參數的選擇和調整，如基礎顏色、粗糙度、法線、金屬度和高光等。這些參數對於正確表現不同材質在光照下的行為至關重要。