BlenderのPBR Materialsアセット

【概要】

BlenderでPBR Materialsアセットを使い、物理ベースレンダリングのマテリアルを設定する方法を説明する。球、円柱、平面の作成から、マテリアルの適用、マテリアルプレビューでの確認までを順に説明する。

前準備として PBR Materialsアセットをインストールする。PBR Materialsアセットが入手できない場合は、Blender 5.2 に同梱の Essentials アセットライブラリのマテリアルアセットを使う。マテリアルの適用手順は同じである（Essentials のオンラインアセットを使う場合は、プリファレンスの「システム」でインターネットアクセスを許可（Allow Internet Access）を有効にする）。

【目次】

前準備
球、円柱、平面の作成
PBR MaterialsアセットでPBRマテリアルを学ぶ
全体まとめ

【関連する外部ページ】

Blenderの公式ページ: https://www.blender.org/

【サイト内の関連情報】

Blenderについて
Blender の概要 [PDF],[パワーポイント]

前準備

Blenderは，3次元コンピュータグラフィックス・アニメーションソフトウェアである．3次元モデルの編集，レンダリング，光源やカメラ等の設定による3次元コンピュータグラフィックス・アニメーション作成機能がある．

WindowsでのBlenderのインストール：別ページで説明
UbuntuでのBlenderのインストール：別ページで説明

メニューの日本語化を行っておくと使いやすい．「編集（Edit）→プリファレンス（Preferences）→インターフェイス（Interface）→翻訳（Translation）」で設定できる．

球、円柱、平面の作成

ここでのBlenderの設定

このページのスクリーンショットは、次の設定を終えた状態のものである。この設定を行わない場合は、画面表示が変わるだけである。

Blender起動時に自動で配置される立体（デフォルトキューブ）は使わないため削除する。
選択されたオブジェクトの削除: DELキー。右クリックメニュー（コンテキストメニュー）でも操作できる。

球、円柱、平面の作成

シーン内に球（UV球: 緯度経度に沿って分割された球体メッシュ）、円柱、平面を作成する。それぞれの立体は、重ならないように別の場所に配置する。

球（UV球）を追加する。
立体の追加（新規作成）は、メニューで実行できる。Shift + Aキーでも実行できる。
カーソル（3D空間内での操作位置を示すポインタ）を、別の場所に移動する。
カーソルの移動は、ツールバーのカーソルツールで実行できる。カーソルツールを選択した後、左クリックする。
今度は、円柱を追加する。
立体の追加（新規作成）は、メニューで実行できる。Shift + Aキーでも実行できる。
カーソルを、別の場所に移動する。
カーソルの移動は、ツールバーのカーソルツールで実行できる。カーソルツールを選択した後、左クリックする。
今度は、平面を追加する。
立体の追加（新規作成）は、メニューで実行できる。Shift + Aキーでも実行できる。

この時点でのBlenderファイル: 02.blend

立体の配置、サイズの調整

立体の配置とサイズを調整する。

平面を選択する。
選択は、マウスの左クリックで行う。左クリックで選択できない場合は、ツールバーの選択ツールを選択した後で、左クリックする。
平面を拡大縮小する。拡大縮小（スケール）ツールを使う。
拡大縮小（スケール）ツールへの切り替えは、Sキーでも実行できる。
球と円柱を移動して、平面のオブジェクトの上に、球と円柱が配置されるようにする。見た目の調整であるため、おおよその位置で問題ない。
ビューを回転して、立体の配置を確認する。
ビューの回転は、インタラクティブナビゲーション（視点操作ツール）で実行できる。インタラクティブナビゲーションの「ビューを回転します」を左クリックしたままマウス移動する。マウスの中ボタンを押しながらマウス移動でも操作できる。

この時点でのBlenderファイル: 02a.blend

PBR MaterialsアセットでPBRマテリアルを学ぶ

マテリアルプレビューモード、HDRI環境の設定、スムースシェードの設定

マテリアル（オブジェクトの表面特性を定義する設定）を3Dビューポート（モデル編集用の主要表示領域）で確認できるようにするために、3Dビューポートをマテリアルプレビューモードに変更する。あわせてHDRI環境（3Dビューポートを照らすHDRI画像による照明）を設定する。球と円柱はスムースシェード（表面をなめらかに表示する設定）に設定する。

マテリアルプレビューモードに切り替える。
3Dビューポート右上に並ぶビューポートシェーディングのアイコンのうち、左から3番目の「マテリアルプレビュー」をクリックする。Zキーで表示されるパイメニューから選ぶこともできる。

マテリアルプレビューは、EEVEEとHDRI環境を用いて3Dビューポートを描画する表示モードであり、立体のマテリアルの調整に適している。
HDRI環境を設定する。ビューポートシェーディングのアイコンの右にある下向き矢印のアイコンをクリックするとポップオーバーが開く。「シーンのワールド」のチェックを外すと、Blenderに内蔵されているHDRI環境の一覧から選択できるようになる。ここでは、一番左のcity.exrを選択する。
球を選択する。
選択は、マウスの左クリックで行う。左クリックで選択できない場合は、ツールバーの選択ツールを選択した後、左クリックする。
球をスムースシェードに設定する。
スムースシェードの設定は、右クリックメニュー（オブジェクトコンテキストメニュー）で「スムースシェード」を選ぶ。
表示を確認する。
フラットシェード（各ポリゴン面が平坦に表示される設定）では、ポリゴンがそのまま描画され、スムースシェードでは、ポリゴンの境界がなめらかになるように描画される。
円柱もスムースシェードに設定する。
スムースシェードの設定は、右クリックメニュー（オブジェクトコンテキストメニュー）で「スムースシェード」を選ぶ。

レイトレーシング（反射）の設定

次の手順で、レイトレーシング（Ray Tracing：BSDFごとにレイを飛ばし、他のオブジェクトからの映り込みや間接光を求める機能）を有効化する。

プロパティの「レンダー」タブで、「レイトレーシング」パネルを開き、有効化する。トレース方法（Method）には、画面の深度バッファを使って交差を求める「スクリーントレース（Screen-Trace）」と、ライトプローブを使う「ライトプローブ（Light Probe）」がある。ここではスクリーントレースを選ぶ。
他の立体からの反射光が映り込むようになる。

この時点でのBlenderファイル: 02b.blend

PBRマテリアルの設定

立体にPBRマテリアル（物理ベースレンダリングマテリアル: 実世界の物理法則に基づいた質感表現）を設定する。

球を選択する。
選択は、マウスの左クリックで行う。左クリックで選択できない場合は、ツールバーの選択ツールを選択した後、左クリックする。
アセットブラウザを開く。いずれかのエディタの左上にあるエディタタイプ切り替えボタンをクリックし、「アセットブラウザ」を選ぶ。画面を分割してから切り替えると、3Dビューポートとアセットブラウザを並べて表示できる。
アセットブラウザ左上のライブラリ選択ドロップダウンで、インストールしたライブラリ（例：PBR_Materials）を選ぶ。マテリアルの一覧がサムネイル表示される。
一覧が表示されない場合は、PBR Materialsアセットのインストールの手順を確認する。
アセットブラウザ左側のカタログ（分類）一覧で、非金属の場合は「Dielectric」（誘電体: 非金属物質）を選び、金属の場合は「Metal」を選ぶ。
非金属（Dielectric）では次のようなマテリアルが選択できる。
- Brick: レンガ
- Cloth: 布
- Concrete: コンクリート
- Curtain: カーテン
- Plaster: 石膏
- Plastic: プラスチック
- Rock: 石
- Rust: さび
- Skin: 肌
- Wax: ワックス
- Wood: 木
金属（Metal）では次のようなマテリアルが選択できる。
- Aluminium: アルミニウム
- Gold: 金
- Iron: 鉄
- Pot: ポットメタル
金（Gold）のサムネイルを、アセットブラウザから3Dビューポート内の球の上へドラッグ＆ドロップする。これでマテリアルが球に適用される。
プロパティの画面で「マテリアルプロパティ」をクリックすると、適用されたマテリアルの設定を確認・編集できる。
マテリアルプレビューで色を確認する。
マテリアルプレビューへ切り替えていない場合は、3Dビューポート右上のビューポートシェーディングのアイコンのうち、左から3番目の「マテリアルプレビュー」をクリックする。