blender透明材质节点-（视频文字总结）原理材料原理（一）原理BSDF着色器的概念和基本使用

本文是视频《Principled Materials 原理（一）：​​Principled BSDF Shaders 的概念和基本使用》的文字摘要。 这是我第一次录制教程视频。 录制和剪辑上可能有很多不足会影响观看，所以我会贴出视频内容的文字总结。

原视频如下：

如果您已经有一些学习使用 Blender 的经验，您可能会发现每次创建新材质时，创建的材质总会有一个名为“Principalized BSDF”的节点。 这个东西可能有点令人困惑：首先，它的名字本身听起来很奇怪：“原理化，为什么叫这个？”。 其次，这个节点有很多参数需要设置。 我应该调整哪些参数才能使材质看起来正确？ 这个视频的目的就是想给大家解释一下这些问题。

什么是原则着色器？

用一句话来概括：原则着色器是一种通用着色器，可以代表现实世界中的大多数材质。

Principled 着色器由迪士尼动画工作室创建，其实现于 2012 年公开发布。实现方法发表在《Disney 基于物理的着色》一文中。 Blender在2017年的2.79版本中添加了这个shader，基本上参考了Disney Studio的实现。 如果你看一下Blender的源代码，它早期被称为Disney BSDF。

迪士尼工作室创造这个东西的目的就是保证渲染大体上符合物理定律，同时也给用户留下调整的空间。 毕竟，我们大多数人从事的是艺术，而不是物理学。 我们通常不需要精确的物理模拟来计算场景中光的反射方式。 我们的目标是渲染出好看的图像。 因此，在需要的时候，一个好的着色器应该能让用户打破物理定律，从而获得更好的视觉效果。

有原则的着色器可以模拟现实世界中的大多数材质。 我们举一个Blender官方文档中使用的例子：

从这张图中可以看出，通过不同的参数设置，原理着色器可以模拟金属、非金属、玻璃、布料、清漆等材质。 可以说吉祥物，如果你想渲染现实世界中的材质，大多数情况下这个着色器就足够了。

更难能可贵的是，迪士尼工作室投入了大量的精力，让这个通用着色器尽可能简单易用。 虽然原理shader的参数很多，但是常用的参数其实很少。 而且其参数设置也比较直观。 例如，金属度和粗糙度等参数很容易理解。 而且设置起来很容易。 仅一种着色器即可代表大多数材质。 为了进行比较，您可以看一下这个例子：

在这个场景中，有两个看起来完全相同的球，但实际上使用不同的材质。 其中一个球使用 Blender 的原理材料； 对于另一个球，我自己创建了一种材质。 目标是在输入参数与Blender原理材质完全相同的情况下blender透明材质节点，使材质的外观完全相同。

那么，要花多少功夫才能让自定义材质的外观与Blender内置原理材质一模一样呢？ 看一下这个自定义材质的节点设置：

这个材质节点图设置……确实有点复杂。 那么我们来看看如果我们使用Blender的原理材质会是什么样子：

正如您所看到的，如果您使用原则着色器，则在输入和输出之间只需要一个节点！ 可以看出，原理性着色器为我们节省了大量设置材质的时间，使节点图更加简洁，同时也防止了由于节点图过于复杂而导致的手动错误。

由于它开源、易于使用且具有良好的材质性能，Disney Studio 的原理物化器也被许多其他软件使用，例如 Unreal Engine 或 Unity。 因此，使用原理着色器并将Blender模型导出到其他软件后，更容易在这些软件中使材质看起来与Blender中相似，这极大地方便了我们的工作。 另外，一些近年诞生的新3D格式文件，如glTF，也支持类似原理着色器的材质设置方法，Blender支持glTF格式的导入和导出。 因此，如果其他软件支持导入glTF格式，将Blender文件导出为glTF到这些软件中，在确保软件之间材质外观的一致性方面会节省大量时间。

姓名

让我解释一下这个可能令人困惑的名字。 “原则”一词翻译自英文“Principled”。 说实话，我觉得这个翻译不太好。 如果你看一下迪士尼工作室发表的原始论文，“原理”这个词的本意应该更接近“设计原理”，而不是严格的物理模拟。 因此，我认为更好的翻译是“principled”和“principled-based”，尽管听起来仍然不太容易阅读。

讲完了“原则”，那么什么是原则呢？ 原文提到了以下内容：

原论文中“原理”的解释

从最终的结果来看，我认为迪士尼工作室已经实现了这些原则：仅使用一个着色器节点和有限数量的参数，就可以呈现现实世界中大多数材质的外观； 而且还是给艺术家留下了发挥的空间。

如何使用原则着色器

简单了解了什么是原理着色器后，我们来看看如何在 Blender 中使用它。 一般来说，如果有现成的PBR（基于物理的着色）贴图，使用原理着色器来实现材质其实……相当简单粗暴。

1.下载贴纸

首先是下载贴纸。 这里推荐两个网站： 和 。 这两个网站是我最常用的。 两个网站的图片质量都比较好。 绝大多数贴图都是 PBR Metallicity Workflow 贴图，这正是 Blender 原理着色器所需的输入贴图类型。 提供不同分辨率下载，最高可达 8K。 大多数纹理都是无缝且致密的。 最好的部分是……贴纸是免费的并且可用于商业用途。

下载并解压纹理包后，您将看到类似以下内容的文件：

这些是典型的 PBR 贴图包具有的不同类型的贴图，包括基色、粗糙度、位移、环境光遮挡、光泽度、法线、金属度、透明度等。这些不同参数的含义将在下一个视频中讨论。

2.使用贴纸

要进入 Blender，首先确保在首选项中启用 Node Wrangler 插件。 如果您从官方渠道下载了正式版，那么该插件会自带Blender安装，无需额外下载任何东西。 但默认情况下它并未启用，需要先在“首选项”->“插件”面板中启用。 Blender自带的插件很多，所以最好直接在插件面板的搜索框中输入插件名称“Node Wrangler”来查找，而不是一一浏览：

Node Wrangler 是一个让节点编辑变得更加简单和方便的插件。 强烈建议每个人都保持启用状态，并花一些时间来学习如何使用它。 顺便说一下，这个插件的开发者之一，Greg Zaal，是上面推荐的网站的运营者。

接下来，选择要纹理化的对象（假设您的对象已经扩展了 UV），进入材质编辑器，并创建一个新材质。 如您所见blender透明材质节点，新材质节点图的默认设置是连接到材质输出的示意性 BSDF 着色器：

这里需要注意的一件事是，创建新材质后，默认情况下会选择两个节点。 为了进行下一步，首先在编辑器的空白部分单击鼠标以取消选择； 然后单击原理图 BSDF 节点以确保其被选中，并且仅选中其一个节点。

然后，按 Ctrl + Shift + T 组合键，这是 Node Wrangle 插件用来设置原则材质贴图的快捷键。 按下组合键后，会弹出文件选择面板。 进入纹理包文件夹，选择该文件夹中的所有纹理：

最后，单击右下角的“原则纹理设置”，然后砰！ 完成的：

您可以看到 Node Wrangler 为我们做了什么：首先添加 UV 贴图，然后将 UV 连接到不同的贴图作为主着色器的输入。 并将不同类型的节点放在不同的盒子里。

不过，如果你细心的话，你会发现一个小问题：没有使用环境光遮挡（AO）贴图。 如果要使用环境光遮挡贴图，则需要进行一些额外的手动配置：创建一个新的图像纹理节点并将纹理设置为环境光遮挡贴图。 请注意，颜色空间应设置为非颜色（非颜色数据）。 然后，使用“混合 RGB”将其输出与基本颜色的输出相乘。 最后，将乘法运算的结果连接到原理着色器的基色输入：

当您已经拥有 PBR 贴图时吉祥物，这就是使用原理着色器创建材质的方法。 总结起来，非常简单粗暴：

下载纹理并解压； 在Blender中选择要纹理化的对象并创建一个新材质； 使用 Node Wrangler 组合键 Ctrl + Shift + T 选择纹理并应用（可选）手动添加环境光遮挡贴图。 结束！

以上就是本视频的内容。 本视频介绍了什么是示意性 BSDF 着色器及其基本用法。 在下一个视频中，我们将更深入地了解原理材料的工作原理以及每个参数的含义。

这是我第一次制作视频。 我确实觉得做视频比以前写图文教程的时候更难了。 如果您觉得内容对您有帮助，请点赞、分享以支持。