Blender 4.3 Principled BSDF材质节点详解

Blender 4.3 Principled BSDF材质节点详解

Principled BSDF是Blender中一个非常强大的材质节点，它将多个材质层组合成一个易于使用的节点，可以模拟各种各样的材料。基于OpenPBR表面着色模型，它提供了与迪士尼和标准表面模型等其他软件中类似的PBR着色器兼容的参数。从Substance Painter等软件中绘制或烘焙的图像纹理可以直接链接到该着色器的相应输入。

层

基础层是金属、漫反射、次表面和透射组件的混合。大多数材料将使用这些组件之一，尽管可以在它们之间平滑混合。

金属组件是不透明的，只反射光线。漫反射是完全不透明的，而次表面涉及表面下方的光散射。漫反射和次表面都位于一个镜面层之下。透射组件包括镜面反射和折射。

在所有基础层之上有一个可选的高光涂层。最后，毛发或灰尘层位于所有其他层之上。

还可以添加光发射。光从涂层和毛发层下方发出，例如可以模拟带有涂层或灰尘的发光显示器。

输入

基础色

材质的整体颜色，用于漫反射、次表面、金属和透射。相同的基础色用于不同材质类型。

粗糙度

指定表面的微facet粗糙度，用于镜面反射和透射。0.0给出完全清晰的反射，而1.0给出漫反射。

粗糙度位于0.0至1.0之间。

金属度

绝缘体和金属材料模型之间的混合。0.0时，材质由漫反射或透射基础层组成，顶部有高光反射层。值为1.0时，会产生完全镜面反射，并使用基础颜色着色，而不会产生漫反射或透射。

金属度位于0.0至1.0之间。

IOR

镜面反射和透射的折射率（IOR）。对于大多数材料，IOR在1.0（真空和空气）和4.0（锗）之间。默认值1.5是玻璃的良好近似值。

IOR位于1.0至2.0之间。

Alpha

控制表面的透明度。值为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。

Alpha位于0.0至1.0之间。

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。

次表面

次表面散射用于渲染皮肤、牛奶和蜡等材料。光线在表面下方散射，创造出柔和的外观。

方法

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：Cycles Only 提供准确的结果用于薄和弯曲的对象。随机游走使用真正的体积散射在网格内部，这意味着它最适合封闭的网格。重叠的面和网格中的孔可能会导致问题。
• 随机游走（皮肤）：Cycles Only 针对皮肤渲染优化的随机游走方法。半径会根据颜色纹理自动调整，次表面入射方向使用混合的漫反射和折射传输，具有自定义IOR。这倾向于保留更多的表面细节和颜色，并更紧密地匹配测量的皮肤。

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）。

权重位于0.0至1.0之间。

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面板材质，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。

半径位于白色到红色之间。

比例|缩放

应用于半径的缩放值。

缩放位于0 cm至50 cm之间。

IOR（仅限Cycles）

用于进入次表面组件的光线的折射率（IOR）。可以设置为不同的值，以模拟皮肤的不同层次。

IOR位于1.0至2.0之间。

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。

各向异性位于0.0至1.0之间。

镜面反射

控制金属组件以及漫反射和次表面之上的镜面层。

分布

要使用的微面分布。

• GGX：比多重散射GGX更快，但物理准确性较低。
• 多重散射GGX：考虑微面之间的多次散射事件。这给出了更能量守恒的结果，否则会在过度暗化中可见。

折射率等级

调整IOR以增加或减少镜面层的强度。0.5表示无调整，0移除所有反射，1在法线入射时加倍反射。

此输入设计用于方便地对IOR和镜面反射量进行纹理处理。

IOR等级位于0.0到1.0之间。

染色

镜面和金属反射的颜色染色。

对于非金属染色，提供艺术控制，用于法线入射时的镜面反射颜色，而掠射反射保持白色。在现实中，非金属的镜面反射完全是白色的。

对于金属材料，染色边缘以模拟金或铜等材料的复杂IOR。

染色位于白色到黄色之间。

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。

各向异性过滤位于0.0至1.0之间。

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Glossy BSDF节点相比，高光拉长的方向旋转了90°。将值增加0.25以进行校正。

各向异性旋转位于0.0至1.0之间。

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料，其中表面既反射光线又将其传输到物体内部。

权重

在完全不透明的表面（零）和完全透射（一）之间混合。

权重位于0.0至1.0之间。

涂层

材料之上的涂层，例如清漆、油漆或汽车漆。

权重

控制涂层层的强度，包括反射和染色。对于基于物理的材料，通常应为零或一，但可以进行纹理处理以在表面上变化涂层的数量。

权重位于0.0至1.0之间。

粗糙度

涂层的粗糙度。

粗糙度位于0.0至1.0之间。

IOR

涂层层的折射率（IOR）。影响其反射率以及涂层染色的衰减。

IOR位于1.0至2.0之间。

染色

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。

染色位于白色到蓝色之间。

法向

控制涂层层的法线，例如在粗糙表面上添加光滑涂层。

光泽

光泽模拟表面上非常小的纤维。对于布料，这在边缘附近添加了柔软的天鹅绒般的反射。也可以用于模拟任意材料上的灰尘。

权重

控制光泽层的强度。

权重位于0.0至1.0之间。

粗糙度

边缘光泽的粗糙度。

粗糙度位于0.0至1.0之间。

染色

边缘光泽的颜色。

染色位于白色到绿色之间。

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)”。

强度位于0.0至10.0之间。

薄膜（仅限Cycles）

薄膜模拟位于材料顶部的薄层的干涉效应。这导致镜面反射根据视图角度、薄膜厚度以及薄膜和材料本身的折射率（IOR）而呈现彩色。

这种效应常见于油膜、肥皂泡或玻璃涂层。虽然其影响在镜面高光中最为明显，但它也影响透射。

注意

目前仅对电介质材料应用薄膜干涉效应。未来计划支持金属上的薄膜。

厚度

薄膜的厚度（以纳米为单位）。值为0禁用模拟。干涉效应在大约100到1000纳米之间最强，因为这接近可见光的波长。

IOR

薄膜的折射率（IOR）。此值的常见范围在1.0（真空和空气）和大约2.0之间，尽管某些材料可以达到更高的值。默认值1.33是水的良好近似值。注意，当值设置为1.0或与材料本身的主IOR相同时，薄膜效果消失，因为薄膜在光学上与空气或材料融合。

输出

BSDF

标准着色器输出。