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第11回 PBRマテリアル

2 / 4 金属と非金属の比較 ​

このステップの目的

Metallicの変更と反射の見え方を対応付けます。

Metallicだけの変更 ​

Smoothnessを0.5に固定し、Metallic=0と1を比較します。反射する環境が見える条件で、同じCameraから記録します。途中の値を増やす前に、両端がどの材質を表すか確認します。

金属と非金属の区別 ​

金属の見え方は主に表面での反射によって決まり、反射の鋭さは表面の粗さによって変わります。
一方で非金属では光の一部が物質内部へ入り散乱して色を持って戻るため、ぼんやり広がって反射されます。
つまり、対象が金属寄りか非金属寄りかをパラメーター化することで、光の反射の割合を操作できることになります。

MetallicはPBRで特に使われるパラメーターの一つで、表面を金属として扱うか、非金属として扱うかを指定します。

材質の分類Metallicの基本値例
非金属、誘電体0木、石、土、プラスチック、塗料、錆
金属、導体1鉄、銅、金、アルミニウム

鏡面反射と拡散反射 ​

光が直接反射する鏡面反射と、物体内部で散乱して広がる拡散反射は、見え方が大きく異なります。
鏡面反射は、視線が反射方向に近いほど強く見え、遠くなれば弱く見えます。
一方で拡散反射は広い方向へ散らばるため、視線の向きによる変化は小さくなります。

この差を表現できれば、物体の質感をよりリアルに表現できます。

反射見え方主に影響する入力
鏡面反射表面で直接反射するハイライトや環境像Smoothness、Fresnel、視線、ライト
拡散反射広い方向へ散らばる色Base Color、法線、ライト

同じ物体であっても、表面の位置によって金属部分と非金属部分が混在する場合があります。
例えば汚れていたり、錆びていたり、塗装されていたり、その塗膜が剥がれたりしている場合です。
これらはテクスチャーで金属度をマップすることで表現できます。

条件を変えた確認 ​

Metallicを上げたら黒く見えました。Base Colorだけを明るくする前に、何を確認しますか。

予測と結果の照合

反射するSkyboxやReflection Probe、Light、露出などを確認します。材質の反射の仕組みと、Sceneから入る光を分けて考えます。

金属用と非金属用のMaterialを保存し、次はそれぞれのSmoothnessを比較します。

チェックリスト
  • Metallicの両端を同条件で比較した。
  • 材質と環境反射を分けて確認できる。