Principled BSDF Node

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Principled (プリンシプル)

BSDF は、複数の層 (レイヤ) を 1 つの使いやすいノードにまとめたシェーダーです。
このシェーダーは

PBR シェーダーとしても知られる Disney "principled" BRDF に基づいており、Pixar の Renderman^® や Unreal Engine^® などの他のソフトウェアと互換性があります。Substance Painter^® などのソフトウェアからペイントまたはベイクされたイメージ テクスチャは、このシェーダーの対応するパラメータに直接リンクすることができます。

このウーバー シェーダーには、さまざまな素材を作成するための複数の層が含まれています。基本層は、拡散 (diffuse)、金属 (metal)、表面下散乱 (subsurface scattering)、透過 (transmission) の混合比をユーザが制御します。その上に鏡面 (specular) 層、光沢 (sheen) 層およびクリアコート (clearcoat) 層があります。

ｉNote

他のソフトウェアとの互換性に重点を置くことは、以前の Blender ノードとは異なる入力パラメータとして実行されることを意味します。

Inputs

● Base Color

拡散または金属面のベース カラーを設定します。

Hex:[E7E7E7]	Hex:F3DD65	Hex:63348D	Hex:5B8EBB	Hex:D2FF6E

● Subsurface

拡散とサブサーフェス スキャタリング (表面下散乱) の混合比 (0.0 - 1.0) を設定します。
拡散とサブサーフェス スキャたリングの単純な組み合わせではなく、Subsurface Radius の乗数として機能します。
値による違いは Subsurface Method を参照してください。

● Subsurface Radius

光が表面の下に散乱する RGB チャンネルの平均散乱距離 (各 0.0 - 100.0) を設定します。
半径が大きいほど、影に光がもれてオブジェクトを通過するため、柔らかな外観になります。 散乱距離は RGB チャネルに対して個別に指定され、赤い光がより深く散乱する皮膚のようなマテリアルをレンダリングします。 X, Y, Z の値は、それぞれ R, G, B の値にマッピングされます。

● Subsurface Color

サブサーフェス スキャタリングのベース カラーを設定します。

Hex:F3DD65	Hex:63348D	Hex:5B8EBB	Hex:D2FF6E	HexDA5959

Base Color: E7E7E7 　

● Metallic

誘電体 (拡散および鏡面反射) と金属 (複合フレネルを持つ完全鏡面反射) との混合比 (0.0 - 1.0) を設定します。
値が 1.0 の場合、拡散反射や透過なしで、Base Color で色付けされた完全な鏡面反射が得られます。0.0 では、マテリアルは拡散反射または透過がベース層として構成され、その上に鏡面反射 (スペキュラー) 層があります。
基本的には、誘電体のマテリアルは 0.0 にし、金属のマテリアルは 1.0 にして使用します。

{"target":"next","color":{"head":"#bbb"},"col_color":[]}

[0.0]	0.25	0.5	0.75	1.0

Roughness: 0.2

● Specular

誘電体の鏡面 (スペキュラー) 反射量 (0.0 - 1.0) を設定します。
通常、最も一般的な表面 (法線方向) 反射率 0～8% の範囲で指定します。

{"target":"next","color":{"head":"#bbb"},"col_color":[]}

0.0	0.25	[0.5]	0.75	1.0

Roughness: 0.0

＋Hint

屈折率が既に知られている現実的な材質の値を計算するには、フレネル式のこの特殊ケースを利用できます。
specular = (( ior − 1 ) / ( ior + 1 )) ² / 0.08
例えば：
・水：屈折率 = 1.33、反射率 = 0.25
・ガラス：屈折率 = 1.5、反射率 = 0.5
・ダイヤモンド：屈折率 = 2.417、反射率 = 2.15
反射率が 8％を超える物質もあるため、フィールドは 1.0 を超える値が許容されています。

● Specular Tint

かすめる様な反射は白く残したまま、鏡面反射にベース カラーを混ぜる割合 (0.0 - 1.0) を設定します。
通常の誘電体は無色の反射となるため、このパラメータは技術的・物理的には正しくありませんが、複雑な表面構造のマテリアルを模造するために提供されています。

{"target":"next","color":{"head":"#bbb"},"col_color":[]}

[0.0]	0.25	0.5	0.75	1.0

Roughness: 0.0

● Roughness

拡散および鏡面反射表面のマイクロ ファセットの粗さ (0.0 - 1.0) を設定します。

{"target":"next","color":{"head":"#bbb"},"col_color":[]}

0.0	0.25	[0.5]	0.75	1.0

＋Hint

以前の Glossy BSDF Node から変換する際は、元の値の平方根を使用します。

● Anisotropic

鏡面反射の異方性量 (0.0 - 1.0) を設定します。
値が大きいほど接線方向に沿ってハイライトが長くなり、 負の値は接線方向に垂直なハイライトとなります。

{"target":"next","color":{"head":"#bbb"},"col_color":[]}

-5.0	-1.0	[0.0]	0.5	1.0

Metallic: 1.0, Roughness: 0.5
Anisotropic BSDF Node と比較するとこのノードの方が値に対する効果が弱い感じです。
正確には比較しきれていませんが、このノードで 0.5, 0.8, 1.0 の時の効果が、Anisotropic BSDF Node では 0.3, 0.5, 0.7 程度で表現されます。

● Anisotropic Rotation

異方性の方向を回転量 (0.0 - 1.0) を設定します。
0.0 で 0 °、0.5 で 180°、1.0 で 360°回転します。

{"target":"next","color":{"head":"#bbb"},"col_color":[]}

[0.0]	0.125	0.25	0.375	0.5

Metallic: 1.0, Roughness: 0.5, Anisotropic:1.0

＋Hint

ハイライトが伸びる方向は、Anisotropic BSDF Node と比較すると 90°回転します。合わせるには、値に 0.25 を加えます。

● Sheen

布のような材質を表現するための、モノの縁近くの反射のようなソフト ベルベットの量 (0.0 - 1.0) を設定します。

{"target":"next","color":{"head":"#bbb"},"col_color":[]}

[0.0]	0.25	0.5	0.75	1.0

Specular: 0.0, Roughness: 1.0, Sheen Tint: 1.0

● Sheen Tint

ツヤの反射色の白にベース カラーを混ぜる割合 (0.0 - 1.0) を設定します。

{"target":"next","color":{"head":"#bbb"},"col_color":[]}

[0.0]	0.25	0.5	0.75	1.0

Specular: 0.0, Roughness: 1.0, Sheen: 1.0

● Clearcoat

最上層の追加する白い鏡面反射層 (0.0 - 1.0) を設定します。
カー ペイントの様な材質に便利です。

{"target":"next","color":{"head":"#bbb"},"col_color":[]}

[0.0]	0.25	0.5	0.75	1.0

Specular: 0.5, Roughness: 0.5

● Clearcoat Roughness

クリアコート鏡面反射の粗さ (0.0 - 1.0) を設定します。

{"target":"next","color":{"head":"#bbb"},"col_color":[]}

[0.03]	0.25	0.5	0.75	1.0

Specular: 0.5, Roughness: 0.5, Clearcoat: 1.0

● IOR

透過用の屈折率 (0.0 - 1000.0) を設定します。

{"target":"next","color":{"head":"#bbb"},"col_color":[]}

1.05	1.25	[1.45]	1.65	1.85

Roughness: 0.0, Transmission 1.0

● Transmission

透過の度合 (0.0 - 1.0) を設定します。
0.0 で完全に不透明な面、1.0 で完全にガラスのような透過となります。

{"target":"next","color":{"head":"#bbb"},"col_color":[]}

[0.0]	0.25	0.5	0.75	1.0

Roughness: 0.0, Transmission: 1.0

● Transmission Roughness

Distribution が GGX の場合に、透過光の粗さ (0.0 - 1.0) を設定します。

{"target":"next","color":{"head":"#bbb"},"col_color":[]}

[0.0]	0.25	0.5	0.75	1.0

Roughness: 0.0

● Emission

Emission Node シェーダーの様に、表面からの発光色を設定します。

Hex:[E7E7E7]	Hex:F3DD65	Hex:63348D	Hex:5B8EBB	Hex:D2FF6E

● Alpha

表面の透明度 (0.0 - 1.0) を設定します。
1.0 は完全に不透明です。 通常、Image Texture Node のアルファ出力にリンクされます。

{"target":"next","color":{"head":"#bbb"},"col_color":[]}

[0.0]	0.25	0.5	0.75	1.0

● Normal

基本層の法線を制御します。

● Clearcoat Normal

Clearcoat (クリアコート) 層の法線を制御します。

● Tangent

Anisotropic (異方性) 層のタンジェントを制御します。

Properties

Distribution

使用するマイクロファセット分布を選択します。

GGX

Multiscatter GGX よりも早い方式ですが、物理的に正確ではありません。
この方式を選択すると、Transmission Roughness 入力が有効になります。

{"target":"next","color":{"head":"#bbb"},"col_color":[]}

Roughness:[0.0]	0.25	0.5	0.75	1.0

Specular: 0.5, IOR: 1.45, Transmission: 1.0

Multiscatter GGX

マイクロファセット間の複数のバウンス (散乱) イベントを考慮に入れます。
マイクロファセット間で 1 バウンスしか考慮しない場合、過度に暗く見えてしまうことがありますが、この方式により、よりエネルギーを保存する結果を得ることができます。

{"target":"next","color":{"head":"#bbb"},"col_color":[]}

Roughness:[0.0]	0.25	0.5	0.75	1.0

Specular: 0.5, IOR: 1.45, Transmission: 1.0

Subsurface Method

サブサーフェス スキャタリング (SSS) をシミュレートするレンダリング方法。

Christensen-Burley

物理ベースのボリューム散乱の近似で、3次関数やガウス関数よりもぼやけた結果が少なくなります。

{"target":"next","color":{"head":"#bbb"},"col_color":[]}

[0.0]	0.25	0.5	0.75	1.0

Base Color: F3DD65 　, Subsurface Color: DA5959 　

Random Walk

薄くカーブしたオブジェクトで最も正確な結果を提供します。これは、皮膚の様な密度の高い媒体ではレンダリング時間とノイズの増加を伴いますが、ジオメトリのディテール維持の向上にもなります。ランダム ウォークは、メッシュ内部の真のボリューム スキャタリングを使用するため、閉じたメッシュに最適です。メッシュの面と穴が重なると、問題が発生する可能性があります。

{"target":"next","color":{"head":"#bbb"},"col_color":[]}

[0.0]	0.25	0.5	0.75	1.0

Base Color: F3DD65 　, Subsurface Color: DA5959 　

Outputs

● BSDF

Principled BSDF シェーダーが出力されます。

Examples

GGX と Multiscatter GGX の比較

{"target":"next","color":{"head":"#bbb"},"col_color":[]}

Roughness	[GGX]	Multiscatter GGX
0.25
0.5
0.75
1.0

Specular: 0.5, IOR: 1.45, Transmission: 1.0

Christensen-Burley と Random Walk の比較

{"target":"next","color":{"head":"#bbb"},"col_color":[]}

Subsurface	[Christensen-Burley]	Random Walk
[0.0]
0.25
0.5
1.0

Base Color: F3DD65 　, Subsurface Color: DA5959