原理化 BSDF¶
原理化 BSDF 将多层材质合而为一,形成单个简单易用的节点。它能够模拟多种多样的材质。
该着色器基于 OpenPBR 表面着色模型,并提供了与其它同类软件中类似的物理渲染(PBR)着色器兼容的参数设置,例如迪士尼(Disney)和标准表面(Standard Surface)。通过 Substance Painter 等软件绘制或烘焙生成的图像纹理,可直接连接到该着色器的对应输入接口。
层¶
基础层由金属(Metal)、漫反射(Diffuse)、次表面散射(Subsurface)和透射(Transmission)等部分混合构成。大多数材质会使用其中一种组件,但也可在它们之间实现平滑过渡混合。
金属成分(Metal)是不透明的,仅反射光线。漫反射(Diffuse)完全不透明,而次表面散射(Subsurface)则包含物体表面下方浅层的光线散射。漫反射与次表面散射部分均位于高光层(Specular Layer)下方。透射(Transmission)部分则同时包含反射与折射效果。
在所有基础层之上,还有可选添加的清漆涂层(glossy coat)。最后,光泽层(sheen layer)位于所有其他层之上,可用于添加绒毛或灰尘效果。
此外还可添加自发光效果(Light emission)。自发光的光线从清漆涂层(coat)和光泽层(sheen layers)下方发出,可用于模拟带有保护涂层或灰尘覆盖的自发光显示设备效果。
输入¶
- 基础色
材质的整体颜色,用于漫反射、次表面散射、金属和透射成分。
多种材质类型公用的基础色¶
- 粗糙度
指定表面的微观粗糙度,该参数控制镜面反射与透射。数值为 0.0 时会产生完全清晰的反射,而 1.0 时则会呈现漫反射效果。
从 0.0 到 1.0 的粗糙度变化过程¶
- 金属度
控制类塑料与类金属材质模型之间的混合过渡。当数值为 0.0 时,材质由具有漫反射或透射特性的基层构成,并在其上方叠加镜面反射层;当数值为 1.0 时,材质将呈现完全由基色着色的镜面反射效果,不含漫反射或透射成分。
从 0.0 到 1.0 的金属度变化过程¶
- IOR
高光反射和透射的折射率 (IOR)。对于大多数材质,折射率介于 1.0(真空和空气)到 4.0(锗)之间。默认值 1.5 是玻璃的良好近似值。
IOR(折射率)从 1.0 到 2.0 的变化过程¶
- Alpha
控制表面的透明度,数值设定为 1.0 时,表面完全不透明。通常连接到图像纹理着色器节点的 Alpha 输出接口。
从 0.0 到 1.0 的 Alpha 值变化过程¶
- 法向
控制基础图层的法线方向。
漫反射¶
- 糙度 仅限 Cycles
表面粗糙度;值为 0.0 时,给出标准的 Lambertian 反射,更高的值则激活 Oren-Nayar BSDF.
从 0.0 到 1.0 的粗糙度变化过程¶
次表面¶
次表面散射用于渲染皮肤、牛奶和蜡等材质。光线在表面以下散射,以产生柔和的效果。
- 方法
用于模拟次表面散射的渲染方法。
- 克里斯坦森-伯利:
基于物理的体积散射的近似值。此方法不如 随机游走 准确,但是,在某些情况下,此方法将更快地解决噪声。
- 随机游走:
仅限 Cycles 为细长和弯曲的物体提供精确的结果。随机游走算法在网格内部使用真实的体积散射,这意味着它最适合封闭的网格。重叠的面和网格中的孔洞可能会导致问题。
- 随机游走 (皮肤):
Cycles Only Random walk method optimized for skin rendering. The radius is automatically adjusted based on the color texture, and the subsurface entry direction uses a mix of diffuse and specular transmission with custom IOR. This tends to retain greater surface detail and color and matches measured skin more closely.
- 权重
漫反射表面和次表面散射之间的混合。通常应为 0 或 1(完全漫反射或次表面)。
权重从 0.0 到 1.0¶
- 半径
光散射到表面下方的平均距离。较高的半径可以使外观更柔和,因为光线会流入阴影区域并穿过物体。散射距离是针对 RGB 通道单独指定的,对于具有较强红光散射的皮肤材质,渲染效果较佳。X、Y 和 Z 的数值会分别映射到 R、G 和 B 的值。
半径从白色到红色¶
- 缩放
应用于半径的缩放值。
缩放从 0 cm 到 50 cm¶
- IOR 仅限 Cycles
进入次表面的光线的折射率 (IOR)。此参数可设置为与全局折射率不同的值,以模拟不同材质层。
IOR(折射率)从 1.0 到 2.0 的变化过程¶
- 各向异性 仅限 Cycles
次表面中体积散射的方向性。零为所有方向上均匀散射,值越高,向前散射越强烈。例如,皮肤已被测定为具有0.8的各向异性。
各向异性从 0.0 到 1.0¶
高光¶
对漫反射和凹凸表面上的金属度分量和高光层进行控制。
- 分布
要使用的微面分布。
- GGX:
一种比 多重散射GGX 更快的方法,但物理精度较低。
- 多重散射GGX:
考虑了微平面之间的多重散射事件。这会得到更符合能量守恒的结果,否则可能会表现为过度昏暗。
- 折射率等级
Adjustment to the IOR to increase or decrease intensity of the specular layer. 0.5 means no adjustment, 0 removes all reflections, 1 doubles them at normal incidence.
This input is designed for conveniently texturing the IOR and amount of specular reflection.
IOR 等级从 0.0 到 1.0¶
- 色调
用于高光反射和金属反射的染色。
For non-metallic tints provides artistic control over the color specular reflections at normal incidence, while grazing reflections remain white. In reality non-metallic specular reflection is fully white.
For metallic materials tints the edges to simulate complex IOR as found in materials such as gold or copper.
色调从白到橙¶
- 各向异性 仅限 Cycles
镜面反射的各向异性量。较高的设定值可提供沿切线方向的细长高光;设定为负值则会给出垂直于切线方向的高光。
各向异性从 0.0 到 1.0¶
- 各向异性旋转 仅限 Cycles
旋转各向异性的方向,取值 1.0 表示旋转一整圈。
与 光泽 BSDF 节点相比,高光拉伸方向将旋转 90°.将值增加 0.25 以进行校正。
各向异性旋转从 0.0 到 1.0¶
- 切向 (正切)
控制各向异性的切向。
透射¶
透射用于渲染玻璃和液体等材质,其表面既反射光线,又将光线传输到物体内部
- 权重
混合了位于零处完全不透明的表面,和位于一处完全透射的表面。
权重从 0.0 到 1.0¶
涂层¶
材质表面的涂层,例如模拟清漆、油漆或车漆。
光泽¶
边缘光泽在表面模拟了非常细小的纤维。对于布料,这会在边缘附近添加类似柔软天鹅绒的反射。它还可以用于模拟任意材质上的灰尘。
自发光(发射)¶
来自表面的自发光。
薄膜 仅限 Cycles¶
薄膜模拟了材质表面覆盖的薄膜所产生的干涉效应。这会导致高光反射呈现彩色,其颜色会因观察角度、薄膜厚度以及薄膜与材质本身的折射率 (IOR) 而产生显著变化。
这种效果常见于油膜、肥皂泡或玻璃涂层等场景。虽然其影响在镜面高光中更为明显,但也会影响透光效果。
Note
薄膜干涉目前仅应用于电介质材质。未来计划支持在金属材质上叠加薄膜。
输出¶
- BSDF
标准着色器输出。