物理ベースシェーディング
マイクロファセット (微細表面) 理論導入前のシェーディングモデルは、経験則に頼っていた。特にGPUによる固定パイプラインにおいて、拡散反射は完全拡散反射を前提とするランバート反射モデルのみであり、鏡面反射は経験則のBlinn-Phong反射モデル(英語版)のみであった。
マイクロファセット理論導入後、シェーディングモデルは「表面の粗さに対応する拡散反射モデル」 (オーレン・ネイヤー反射モデル等) と「表面の粗さに対応する鏡面反射モデル」 (Cook-Torranceモデル (Beckmann分布関数ベース)、Walterモデル (GGX分布関数ベース)等) の合成となった。しかし、拡散反射のオーレン・ネイヤー反射モデルがフレネル反射に未対応であったり、拡散反射のオーレン・ネイヤー反射モデルと鏡面反射の反射モデルでラフネス相当のパラメータの範囲が異なっていたりなど、問題が多かった。
2012年、「Disney 原則BRDF」が登場し、独自の拡散反射モデル (Disney diffuse BRDF)と、GTR分布関数 (GGX分布関数を拡張したもの) ベースの鏡面反射モデルの合成により、両反射モデルのラフネスパラメータが統合された。
スペキュラレベルパラメータは、誘電体の鏡面反射率を0.08 (8%) で割って指定する。スペキュラレベルは屈折率 (IOR) から算出することもできる: (((ior-1)/(ior+1))**2)/0.08 。
スペキュラレベルの標準値は0.5 (= IOR 1.5) となっている。glTF形式ではKHR_materials_specular拡張で対応しているものの、標準値は1.0となっている。
表面下散乱のレイリー散乱の度合いを指定する。ミルク、石、空気などに向くとされる。
MaterialXのサブプロジェクトであり、Adobe Standard Material と Autodesk Standard Surface を組み合わせたものとなる予定。
コートの異方性を指定する。
サブサーフィスパラメータは、誘電体において、表面下で散乱された散乱光が拡散反射形に近いか表面下散乱形に近いかを指定する。
「Disney 原則BRDF」において表面下散乱は、Hanrahan-Krueger BSDFにインスパイアされた薄い散乱層向けの近似モデルを採用している。一方、Disney BSDFでは、従来の薄い散乱層向けの表面下散乱は、サブサーフィスパラメータからThinサーフィスBSDFのフラットネス (平坦さ) パラメータへと変更され、SolidサーフィスBSDFのサブサーフィスには、より正確な表面下散乱として、独自の拡散プロファイルによる近似 (Christensen-Burley方式)、もしくは曲率の高いサーフィスでも問題の無いPath-traced subsurface scattering (ランダムウォーク方式) が導入された。
フラットネスパラメータには、LightWave、MODOなどが対応している。ランダムウォーク方式の表面下散乱には、ArnoldやBlender 2.80以降などが対応している。
太陽の方向をベクトルで指定するもの (Blenderなど) や、地平座標 (方位角/仰角) で指定するもの (Arnoldなど) がある。シーンの地理座標 (緯度/経度) と日時と北方向補正で指定できるレンダラーもある (OctaneやMODOなど)。
Adobe Standard Material は Substance 3D Stager などで使われている。