blender 4.3 - 光沢をコントロールする

光沢のあるモノは、輝きを放つように見えて、ひとはそれを魅力的に思う傾向があるようです。そこで、シェーダー関連の「光沢」に関する値をかんたんに整理してみました。

環境　Blender 4.3.0 , Mac Mini M1 OS 14.4

光沢とは？

いわゆる光沢とは、3DCG の用語では スペキュラー（Specular 鏡面反射光）と呼ばれ、太陽光や照明などがモノの表面に当たって跳ね返り、われわれの目やカメラのレンズに捉えられた光だ。

上の画像は、スペキュラーに関するマテリアルの値を極力少なくしたバージョン（上）と、現実に沿って適切な値を与えたバージョン。やはり光沢があった方が訴求力もあるし、よりリアルに感じられる。

以降、光沢が生じやすいパターンと、それに対応する、おもにプリンシプル BSDF シェーダー内の設定値を紹介する。

１．表面がなめらかである

経験的にも明白だが、なめらかな表面上には、より強い光沢を生じる。逆に、ざらついた粗い表面は光沢が少ない。

Roughness - 粗さ

プリンシプル BSDF の、表面のなめらかさを指定する値。光沢に関するメインの設定値だ。

２．素材の性質が光沢を生みやすい

モノの素材の特性によって、光を反射しやすい素材とそうでない素材がある。

IOR

IOR（Index of Refraction）は光の屈折率を表すとともに、その素材の光の反射の強さを示す指標で、素材によって固有の値がある。材料の屈折率一覧表
ほとんどの物質は、 1.2 〜 2.0 程度で、値が大きいほど反射も強い。

Metallic - メタリック

メタリックはその素材が金属であるかどうかを示す値で、通常、0.0（非金属） あるいは 1.0（金属） で、中間の値をもつ材質は稀にしか存在しないが、金属は特性として強い鏡面反射率を持つので、光沢を調整する値としても利用できる。

３．見る角度が浅い

光の反射率、その強さは、光が反射する角度によって異なり、角度が浅い（入射角が大きい）ほど反射率が高い。このため、下の場合、視点が低い位置にあると、強い反射光を捉えやすい。

たとえば、上の立方体と床は同じなめらかな表面のマテリアルで、照明も同一だが、カメラの位置によって反射が異なる。

このような過度な反射を抑えたい場合は、通常、照明の量や角度を変えたり、マテリアルの「粗さ」を大きく、あるいは、IOR を少なめにすることで解決できるが、それらの値を変更したくないケースもある。

Fresnel

この場合、シェーダーエディターの、「フレネル」ノードを使うことで、視点との角度が浅く反射の強いエリアには、強い「粗さ」を与えることができる。

光沢の操作

たとえば、下のような円形のライトを球に当て、丸い光沢を作りたい場合。

Glare

コンポジットノードの「グレア（Glare）」ノードを適用することにより、光沢により輝きを加えることができる。

• Compositing ワークスペースに切り替え、フィルター > グレア ノードを接続する。

映り込みの操作

Glossy Ray 

なお、鏡面反射の強い表面には、当然、床などからの映り込みがあるが、すこし邪魔なこともある。

この場合は、床オブジェクト側のオブジェクトプロパティ > レイの可視性 > 光沢（Glossy）を OFF にする。

なお、映り込みを少しだけ残したい、などの場合は、「床オブジェクト」側に下のノードを組む。

レイの可視性、ライトパスによる操作はすこしわかりづらいところがあるが、光の影響の調整等に便利。レイの可視性とは？　の記事にすこし詳しく紹介しています。

まとめ

宝石に限らず、菓子などの食品なども、やはり光沢があったほうが、魅力的に感じます。
このため、適度な光沢を生じさせることは、レンダリングに魅力を与えるひとつの要素になるでしょう。参考まで。