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。

可在金属基底、透射层及高光分量表面添加可选的薄膜层，以产生虹彩效果。

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。

薄壁模式

当薄壁布尔值启用时，表面将切换为薄壁模式。在此模式下，表面呈片状，其各层均围绕基底对称分布，且厚度假定为零。

Note

• 在薄壁模式下，次表面半径 、次表面缩放和次表面方法输入参数均不适用。

• 在 EEVEE 中使用薄壁模式时，厚度应设置为 0，而厚度模式应设置为厚板。

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。

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

薄壁

将表面切换至薄壁模式。适用于模拟薄型结构，如纸张、叶片及窗扇。

次表面权重 = 1，各向异性从 -0.7 到 0.7

透射 = 1，薄壁关闭与开启

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):

仅限 Cycles 专为皮肤渲染优化的随机游走法。半径会根据颜色纹理自动调整，而次表面入射方向则采用漫反射与高光透射的混合模式，并使用自定义的折射率。这种方法通常能更好地保留表面细节和色彩，且与实测皮肤的匹配度更高。

随机游走 (旧版):

仅限 Cycles 与随机游走相同，但采用不同的从反照率到散射参数的映射关系。该选项将在未来被删除。

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。

折射率从 1.0 到 2.0 的变化过程

各向异性 仅限 Cycles

次表面介质内体积散射的方向性。零值表示向各个方向均匀散射，正值表示向前方向散射更多，负值表示向后方向散射更多。例如，测量表明皮肤的各向异性系数为 0.8．

各向异性从 -0.9 到 0.9

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

调整折射率以增强或减弱高光层的强度。0.5 表示不作调整，0 表示移除所有反射，1 表示在法线入射时将反射强度加倍。

此输入项旨在方便地为折射率和高光反射量设置纹理。

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。

对于非金属色调，这使得艺术家能够控制垂直入射时的颜色高光反射，而掠射反射则保持白色。实际上，非金属高光反射是纯白色的。

对于金属材质，会对其边缘进行着色处理，以模拟黄金或铜等材料中常见的复杂折射率。

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。

权重

控制涂层的强度，包括反射和着色。对于基于物理的材质，通常应为零或一，但可以纹理化以改变表面上涂层的量。

权重从 0.0 到 1.0

粗糙度

涂层的粗糙度。

从 0.0 到 1.0 的粗糙度变化过程

IOR

涂层的折射率 (IOR)。会影响其反射率以及涂层色调的衰减。

折射率从 1.0 到 2.0 的变化过程

色调

通过创建一个吸收层，给涂层添加一个带颜色的染色。随着光在介质中传播得更远（取决于涂层IOR），在较浅的角度饱和度增加。

色调从白到蓝

法向

控制 涂层 的法线，例如在粗糙表面上添加光滑涂层。

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。

权重

控制光泽层的强度。

权重从 0.0 到 1.0

粗糙度

边缘光泽的粗糙度。

从 0.0 到 1.0 的粗糙度变化过程

色调

边缘光泽的颜色。

色调从白到绿。

自发光(发射)

来自表面的自发光。

颜色

表面自发光的颜色。

自发光颜色变化

强度

自发光的强度。取值 1 意为确保图像中的物体具有与 自发光颜色 完全相同的颜色，或者说使其 “无明暗 (shadeless)”。

强度从 0.0 至 10.0

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。

厚(宽)度

薄膜的厚度，单位为纳米。数值为 0 时禁用模拟。干涉效应在约 100 至 1000 纳米范围内最为显著，因为该波长接近可见光的波长范围。

厚度从 400 纳米到 800 纳米

IOR

薄膜的折射率 (IOR)。该数值通常在 1.0（真空与空气）到约 2.0 之间，不过某些材质可能达到更高值。默认值 1.33 是水的近似值。需要注意的是，当设置为 1.0 或材质的主折射率时，薄膜效应会消失，因为薄膜在光学上会与空气或材料融为一体。

IOR 从 1.0 到 1.5

输出

BSDF

标准着色器输出。