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、3DCGにおいて物体の「素材（マテリアル）」を考慮してライティングする手法をいう。
概要[編集 | ソースを編集]
「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。
大雑把にいえば従来はLambertやPhongでは「光沢感」を決めるパラメーターを「ライト」に持たせていたが、それを「モデル」に持たせるようにしたものである。
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。「光」ばかり計算してモデル側は色と法線くらいしか考慮していない。
PixelColor = ambient + diffuse + specular;
一方、PBRでは「モデルの素材（マテリアル）」という概念を追加し、「鏡面反射の度合い」や「透明度」などの係数をテクスチャの一種として保持し、それらを利用することで「ピクセル単位の質感」を表現しようというものです。
マテリアル[編集 | ソースを編集]
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。この２つはほぼ確実に実装されている。さらに「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[編集 | ソースを編集]
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。
- 範囲：0.0 - 1.0
- 「0.0」のときはベースカラーがそのまま使われ、
- 「1.0」のときは鏡面反射しまくりとして処理される。
ラフネス[編集 | ソースを編集]
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。
- 範囲：0.0 - 1.0
- 1.0に近づくほど「ザラザラである」とされスペキュラーが弱まる。
