Принципиальный BSDF (principled BSDF)

„Principled BSDF“ объединяет несколько слоёв в одну простую в использовании ноду. Она может моделировать широкий спектр материалов.

Она основана на модели шейдинга поверхности OpenPBR и предоставляет параметры, совместимые с аналогичными PBR шейдерами, которые можно найти в другом программном обеспечении, например, в моделях Disney и Standard Surface. Текстуры изображений, нарисованные или запечённые в программном обеспечении, например, Substance Painter, могут быть напрямую связаны с соответствующим входом в этом шейдере.

Слои (layers)

Основной слой представляет собой смесь металлических, рассеивающих, подповерхностных и пропускающих компонентов. Большинство материалов будут использовать только один из этих компонентов, но также возможно и плавное смешивание между ними.

Металлический компонент непрозрачен и отражает только свет. Диффузный полностью непрозрачен, в то время как подповерхностный также включает в себя рассеивание света прямо под поверхностью. И диффузный, и подповерхностный компоненты находятся под зеркальным. Пропускающий компонент включает в себя как зеркальное отражение, так и преломление.

Дополнительный слой тонкой плёнки располагается поверх металлических, пропускающих и зеркальных компонентов для создания эффекта иризации.

Поверх всех основных слоёв есть дополнительный глянцевый „верхний слой“. И, наконец, слой „лоск“ располагается поверх всех остальных слоёв, для добавления пуха или пыли.

Также можно добавлять излучение света. Свет излучается из-под слоёв „Coat“ и „Sheen“, например, для моделирования светящихся дисплеев с покрытием и пылью.

Режим тонких стенок

Когда включена логическая опция „Thin Wall“, – поверхность переключается в режим «тонких стенок/нулевой толщины». В этом режиме объект представляет собой плоскую пластину, слои которой зеркально отражаются относительно центральной базы, а физическая толщина считается равной нулю.

Примечание

• В режиме „Thin-Wall“ параметры „Subsurface Radius“, „Subsurface Scale“ и „Subsurface Method“ не имеют значения.

• При использовании режима „Thin-Wall“ в EEVEE, – для параметра „Thickness“ следует установить значение „0“, а для режима толщины – значение „Slab“.

Входы (inputs)

Основной цвет (base color)

Общий цвет материала, используемого для рассеивающего, подповерхностного, металлического и пропускающего света.

Один и тот же основной цвет для разных типов материалов

Шероховатость (roughness)

Устанавливает микрогранную шероховатость поверхности для зеркального отражения и пропускания света. Значение „0.0“ даёт идеально чёткое отражение, а „1.0“ – рассеянное.

Шероховатость от „0.0“ до „1.0“

Металлик (metallic)

Смешение между моделью диэлектрического и металлического материала. При значении „0.0“ материал состоит из диффузного или пропускающего основного слоя со слоем зеркального отражения сверху. Значение „1.0“ даёт полностью зеркальное отражение, окрашенное основным цветом, без диффузного отражения или пропускания.

Металлик от „0.0“ до „1.0“

Коэффициент преломления (IOR)

Коэффициент преломления (IOR) для зеркального отражения и пропускания. Для большинства материалов IOR находится в диапазоне от „1.0“ (вакуум и воздух) до „4.0“ (германий). Значение «по умолчанию» „1.5“ является хорошим приближением для стекла.

IOR от „1.0“ до „2.0“

Альфа (alpha)

Управляет прозрачностью поверхности, при „1.0“ полностью непрозрачная. Обычно связана с выводом „Alpha“ ноды „Image Texture“.

Альфа от „0.0“ до „1.0“

Тонкая стенка (thin wall)

Переключение поверхности в тонкостенный режим. Полезно для моделирования тонких объектов, таких как листья, бумага и оконные стёкла.

„Subsurface Weight“ = 1, „Anisotropy“ от „-0.7“ до „0.7“

„Transmission“ = „1“, „Thin Wall“ выкл. и вкл.

Нормаль (normal)

Управляет нормалями основных слоёв.

Диффузный (diffuse)

Шероховатость (roughness) Только Cycles

Шероховатость поверхности; „0.0“ даёт стандартное отражение по Ламберту, более высокие значения активируют BSDF Орена-Наяра.

Шероховатость от „0.0“ до „1.0“

Подповерхность (subsurface)

Подповерхностное рассеивание используется для рендеринга таких материалов, как кожа, молоко и воск. Свет рассеивается под поверхностью, создавая мягкую внешнюю видимость присущую этим материалам.

Метод (method)

Метод рендеринга для имитации подповерхностного рассеивания.

Кристенсен-Бёрли (Christensen-Burley):

Приближение к физически корректному объёмному рассеиванию. Этот метод менее точен, чем „Random Walk“, однако в некоторых ситуациях он позволяет быстрее устранить шум.

Случайный обход (random walk):

Только Cycles Даёт точные результаты для тонких и изогнутых объектов. Случайный обход использует истинное объёмное рассеивание внутри меша, что означает, что этот метод лучше всего работает для закрытых мешей. Перекрывающиеся грани и отверстия в меше могут вызывать проблемы.

Случайный обход (кожа) (random walk (skin)):

Только Cycles Метод „Random walk“, оптимизированный для рендеринга кожи. Радиус автоматически регулируется на основе цветовой текстуры, а направление входа в подповерхность использует смесь диффузного и зеркального пропускания с пользовательским IOR. Это позволяет сохранить большую детализацию поверхности и цвета и лучше соответствует известным параметрам кожи.

Случайный обход (прежней версии) (random walk (legacy)):

Только Cycles Работает так же, как „Random Walk“, но использует другое преобразование альбедо в параметры рассеивания. Этот метод будет удалён в будущих версиях.

Вес (weight)

Смешение между диффузным поверхностным и подповерхностным рассеиванием. Обычно должно быть равно нулю или единице (либо полностью диффузное, либо подповерхностное).

„Вес“ от „0.0“ до „1.0“

Радиус (radius)

Среднее расстояние, на которое рассеивается свет под поверхностью. Более высокий радиус даёт более мягкий вид, поскольку свет просачивается в тени и сквозь объект. Расстояние рассеивания указывается отдельно для каждого из каналов RGB, чтобы визуализировать такие материалы, как кожа, где красный свет рассеивается глубже. Значения „X“, „Y“ и „Z“ сопоставляются со значениями „R“, „G“ и „B“ соответственно.

„Радиус“ от белого до красного

Масштаб (scale)

Масштаб применяемый к радиусу.

Масштаб от „0“ см до „50“ см

Коэффициент преломления (IOR) Только Cycles

Индекс преломления (IOR), используемый для лучей, которые входят в компонент подповерхности. Он может быть установлен на значение, отличное от глобального IOR, для имитации различных слоёв кожи.

IOR от „1.0“ до „2.0“

Анизотропия (anisotropy) Только Cycles

Направленность объёмного рассеивания внутри подповерхностной среды. Нулевое значение рассеивает свет равномерно во всех направлениях, положительные значения заставляют свет рассеиваться глубже по направлению луча, а отрицательные – больше рассеивают его назад. Например, при измерениях кожи её анизотропия составляет „0.8“.

Анизотропия от „-0.9“ до „0.9“

Блик (specular)

Управление как металлическим компонентом, так и зеркальным слоем поверх диффузного и подповерхностного.

Распределение (distribution)

Используемое распределение микрограней.

GGX:

Метод, который быстрее, чем „Multiple-scattering GGX“, но менее точен физически.

Мультирассеивание GGX (multiscatter GGX):

Учитывает несколько событий отскоков света между микрогранями. В результате энергия тратится более консервативно, что предотвращает чрезмерное затемнение визуализации.

Уровень IOR (IOR level)

Регулировка IOR для увеличения или уменьшения интенсивности зеркального слоя. „0.5“ означает отсутствие регулировки, „0“ удаляет все отражения, „1“ удваивает их при обычном распространении.

Данный вход предназначен для удобного текстурирования IOR и величины зеркального отражения.

Уровень IOR от „0.0“ до „1.0“

Оттенок (tint)

Цветовой оттенок для зеркального и металлического отражения.

Для неметаллических оттенков обеспечивается художественный контроль над цветными зеркальными отражениями при обычном распространении, в то время как скользящие отражения остаются белыми. В действительности неметаллическое зеркальное отражение полностью белое.

Для металлических материалов придаёт оттенок краям, чтобы имитировать сложный IOR, характерный для таких материалов, как золото или медь.

Оттенок от белого до оранжевого

Анизотропия (anisotropy) Только Cycles

Величина анизотропии для зеркального отражения. Более высокие значения дают вытянутые блики вдоль направления касательной; отрицательные значения дают блики, имеющие форму, перпендикулярную направлению касательной.

Анизотропия от „0.0“ до „1.0“

Поворот анизотропии (anisotropic rotation) Только Cycles

Поворачивает направление анизотропии, при „1.0“ – проходит полный круг.

По сравнению с нодой „Glossy BSDF“, направление удлинения блика повёрнуто на 90°. Добавьте „0.25“ к значению для корректировки.

Поворот анизотропии от „0.0“ до „1.0“

Тангенс (tangent)

Управляет направлением касательной для анизотропии.

Светопропускаемость (transmission)

Пропускание используется для визуализации таких материалов, как стекло и жидкости, где поверхность одновременно отражает свет и пропускает его внутрь объекта.

Вес (weight)

Сочетание полностью непрозрачной поверхности при нуле и полностью пропускающей поверхности при единице.

„Вес“ от „0.0“ до „1.0“

Верхний слой (coat)

Верхний слой материалов, имитирующий, к примеру, прозрачный лак, глазурь или автомобильную краску.

Вес (weight)

Управляет интенсивностью покрытия верхнего слоя, как отражением, так и тонированием. Обычно должен быть равен нулю или единице для материалов на основе физической корректности, но может быть и текстурирован для изменения количества покрытия поверхности.

„Вес“ от „0.0“ до „1.0“

Шероховатость (roughness)

Шероховатость верхнего слоя.

Шероховатость от „0.0“ до „1.0“

Коэффициент преломления (IOR)

Индекс преломления (IOR) верхнего слоя. Влияет на его отражательную способность, а также на снижение тонировки этого слоя.

IOR от „1.0“ до „2.0“

Оттенок (tint)

Добавляет цветной оттенок к верхнему слою покрытия, моделируя поглощение в слое. Насыщенность увеличивается при более мелких углах, поскольку свет проходит дальше через среду, в зависимости от IOR.

Оттенок от белого до синего

Нормаль (normal)

Управляет нормалями слоя „Coat“, например, для добавления гладкого покрытия на шероховатую поверхность.

Лоск (sheen)

Лоск имитирует очень мелкие волокна на поверхности. Для ткани это добавляет мягкое бархатистое отражение вблизи краёв. Его также можно использовать для имитации пыли на произвольных материалах.

Вес (weight)

Контролирует интенсивность слоя „Sheen“.

„Вес“ от „0.0“ до „1.0“

Шероховатость (roughness)

Шероховатость отражения „лоска“.

Шероховатость от „0.0“ до „1.0“

Оттенок (tint)

Цвет отражения „лоска“.

Оттенок от белого до зелёного.

Излучение (emission)

Излучение света от поверхности.

Цвет (color)

Цвет светового излучения поверхности.

Примеры цвета излучения

Сила* (strength)

Сила излучаемого света. Значение „1.0“ гарантирует, что объект на изображении будет иметь точно такой же цвет, что и „Emission Color“, т. е. сделает его «однотонным».

Сила от „0.0“ до „10.0“

Тонкая плёнка (thin film) Только Cycles

„Thin Film“ имитирует эффект интерференции в тонкой плёнке, находящейся поверх материала. Это приводит к тому, что зеркальное отражение окрашивается способом, который сильно зависит от угла зрения, а также от толщины плёнки и коэффициента её преломления (IOR) и самого материала.

Этот эффект обычно наблюдается, к примеру, на масляных плёнках, мыльных пузырях или стеклянных покрытиях. Хотя его влияние более очевидно в зеркальных бликах, он также влияет на пропускание.

Толщина (thickness)

Толщина плёнки в нанометрах. Значение „0“ отключает симуляцию. Эффект интерференции сильнее всего в диапазоне от „100“ до „1000“ нанометров, поскольку это ближе к длинам волн видимого света.

Толщина от „400“ до „800“ нанометров

Коэффициент преломления (IOR)

Коэффициент преломления (IOR) тонкой плёнки. Обычный диапазон для этого значения составляет от „1.0“ (вакуум и воздух) до примерно „2.0“, хотя некоторые материалы могут достигать более высоких значений. Значение «по умолчанию» „1.33“ является хорошим приближением для воды. Обратите внимание, что когда значение установлено на „1.0“ или на основной коэффициент преломления (IOR) материала, эффект тонкой плёнки исчезает, поскольку плёнка оптически смешивается с воздухом или материалом.

IOR от „1.0“ до „1.5“

Выходы (outputs)

BSDF

Стандартный вывод шейдера.