物理ベースシェーディング
シーンパラメータは、誘電体において、ラフネスパラメータで再現しきれない追加のフレネル反射の反射率を指定する。このパラメータと下のシーンティントパラメータは透過性繊維が含まれている布地などに必要となる。glTF形式では標準で対応しておらず、KHR_materials_sheen拡張への対応が必要となる。
クリアコートグロスパラメータは、クリアコートの滑らかさを指定する。
glTF形式のKHR_materials_clearcoat拡張など一部のPBS実装ではクリアコートグロスの代わりにクリアコートラフネス (クリア塗装の粗さ) で実装されている (クリアコートラフネス = 1.0 - クリアコートグロス)。
Thin Walledパラメータはマテリアルが薄肉かどうかを二値で指定する。マテリアルが薄肉でない場合、表面下散乱が有効となる。glTF形式のKHR_materials_volume拡張ではthicknessFactor (厚み因数) が0の時にThin Walledとなる。
ディズニーの「Disney 原則BRDF」にあるパラメータは以下となっている。
コートの異方性の回転を指定する。
スキンシェーダーとは、肌の皮脂膜、表皮 、真皮 、皮下組織の各層の反射・散乱に対応するシェーダーのことである。
表皮は角質層と「生きている表皮」に分けることができる。表皮の光の吸収率はメラノソームによって合成された各種メラニン(ユーメラニン及びフェオメラニン)の濃度によって主に決定される。食べて吸収したカロテノイド(β-カロテンなど)も表皮で光で吸収を行うが、外観への影響は少ないとされる。
真皮は真皮乳頭層と真皮網状層に分けることができる。真皮の光の吸収率は酸化および脱酸化されたヘモグロビンの濃度によって主に決定される。また真皮のエラスチン(弾性線維)と親和性の高いビリルビンも真皮の色に影響を与えうる(黄疸)ほか、カロテノイドや水も少量の影響を与えるとされる。
かつては一部のレンダラーが標準でこれらの層に対応していたものの、その後、汎用の方式に置き換えられていっていった。
シーンティントパラメータは、誘電体において、追加のフレネル反射をどれだけベースカラーに近づけるかを指定する。
発光における放出量が単位面積当たり(lm/m)か全面積(lm)かを指定する。
レイリー散乱を引き起こす空気分子の密度を指定する。
2015年、「Disney 原則BSDF」が登場し、鏡面反射における多重散乱効果を手動で補正するためのSheenコンポーネントが導入された。2016年、従来の単一散乱のみの鏡面反射モデルに代わって、多重散乱をシミュレーションする鏡面反射モデルの Multiscatter GGX が登場したものの、この手法は計算の正確な代わりに速度の遅いものとなっていた。その後、Multiscatter GGX を近似やルックアップテーブルなどによって高速化したモデルが多数登場していく。2017年には相反性を維持したまま高速化する Kulla and Conty の手法が登場し、2019年には相反性が崩れるもののサンプリングを最適化した Emmanuel の手法が登場する。またリアルタイムで多重散乱を再現するための手法も多数登場した。
なお、拡散反射は表面下散乱の近似だとされているが、表面下散乱の距離が0に近い場合、一般的な拡散反射モデルに使われている完全拡散反射 (ランバート反射) とはならず、Chandrasekhar BRDFとなる。
クリアコートパラメータは、レイヤー合成されるクリア塗装マテリアルの合成強度を、0.25で割って指定する。なお、「Disney 原則BRDF」では屈折率 1.5のポリウレタンによるクリア塗装を前提としている。glTF形式では標準で対応しておらず、KHR_materials_clearcoat拡張への対応が必要となる。また「Disney 原則BRDF」ではクリアコートにGTR分布関数を用いていたものの、2023年現在はクリアコートにGGX分布関数を使うのが一般的となっている。