物理ベースレンダリング

物理ベースレンダリング（Physically Based Rendering、PBR）とは、「素材（マテリアル）」を考慮してライティングすることをいう。

概要

シェーダーの教科書によくあるLambertやPhongではディフューズやスペキュラーを計算してその結果を単純に足し合わせることで色を決めている。

 PixelColor = ambient + diffuse + specular;

一方、PBRではそこに「素材（マテリアル）」という概念を追加して、ディフューズやスペキュラーに「鏡面反射の度合い」や「透明度」などの係数をかけ合わせることで「質感」を表現しようというものである。

「物理」というと物理演算のようなものを思い浮かべるかもしれないが、それは「レイトレーシング」や「パストレーシング」の世界である。物理ベースレンダリングはそこまで壮大ではない。

PBRの「素材の要素」は実装により異なる。よくあるのは「メタリック」と「ラフネス」だ。「透明度」や「屈折率」、「発光」といった要素を採用している実装もある。

メタリックは金属感を表し、主にディフューズに作用する。

ラフネスはザラザラ感を表し、主にスペキュラーに作用する。