Blender のシェーダー・エディタ（Shader Editor）

Blender で，テクスチャ・マッピングを例として，シェーダー・エディタを用いてシェーダーツリーを編集し，レンダリングする手順をスクリーンショット等で説明する． 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．立体の編集，レンダリング、ライト（ランプ）やカメラ等を設定しての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．

【目次】

前準備
Blender の基本操作のまとめ
Blender のシェーダー・ツリー

【サイト内の関連ページ】

Blender の機能の説明，実演など: 別ページ »にまとめ
Windows での Blender 4 のインストール: 別ページ »で説明
Ubuntu での Blender 3 のインストールは，別ページ »で説明

【関連する外部ページ】

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

前準備

Blender のインストール

【Blender のインストール】

Windows での Blender 4 のインストール: 別ページ »で説明
Ubuntu での Blender 3 のインストールは，別ページ »で説明

メニューの日本語化を行っておいた方が使いやすい．

Blender の基本操作のまとめ

【サイト内の関連ページ】

Blender の基本操作（立体の新規作成と配置の調整，立体の操作，カメラ視野（カメラビュー）の調整，レンダリング，マテリアル，元に戻す，やり直す）: 別ページ »で説明
Blender の種々の操作と設定: 別ページ »で説明

Blender のシェーダー・ツリー

ルック開発モード，スタジオライトの設定

マテリアル（3Dオブジェクトの表面特性を定義する設定群）を3Dビューポートで即座に確認するために，3Dビューポートをルック開発モード（マテリアル調整のための特殊な表示モード）に変更する．スタジオライト（3D環境の照明設定のプリセット）の設定も行う．

まず，ルック開発モードに切り替える．
ルック開発モードへの切り替えは，メニューで行うことができる．

ルック開発モードは，立体のマテリアル等を調整するために，シーン内のライトを簡単に切り替えながら確認するためのモードである．
次に，スタジオライトの設定を行う．
スタジオライトの設定はメニューで行うことができる．
ここでは，一番左の city.exr を選ぶ．

シェーダー・エディタを使ってみる

シェーダー・エディタは，マテリアルに関する設定を シェーダー・ツリー（マテリアルの外観や特性を定義するノードの接続関係図）の編集で行うことができるエディタである．マテリアルの詳細設定を行う際，プロパティのマテリアル画面よりも視認性が高く，効率的に設定できる．

Blender のワークスペースを「シェーディング (Shading)」に変更する．
「Shading」のワークスペースに変わるので確認する．

下側の画面は，シェーダー・エディタ (Shader Editor) になっている．
この中には，シェーダー・ツリー(Shader Tree)が表示されている． シェーダー・ツリーでは，互いにノード（特定の機能や処理を持ったシェーダーの構成要素）が接続されている．
現在は，「プリンシプルBSDF」（物理ベースのシェーディングモデルを実装した標準的なマテリアルノード）と「マテリアル出力」の 2つのノードが接続されている．
シェーダー・エディタを使用して，シェーダー・ツリーの編集が可能である．
ノードの移動は，マウス操作で行うことができる．

ノードの削除は，削除したいノードの右クリックメニュー（ノードコンテクストメニュー）で実行できる．

ノードの追加は，メニューから行うことができる．

ノード間の接続は，マウス操作で直感的に編集できる．

演習

シェーダー・ツリーを，次の3つのノードを使用するように設定する．

「レンガテクスチャ」（レンガのパターンを生成するテクスチャノード）
「プリンシプルBSDF」
「マテリアル出力」

次のように操作する．

「レンガテクスチャ」を追加する．
「レンガテクスチャ」は，メニューの「追加」の「テクスチャ」の下のメニューから追加できる．
「レンガテクスチャ」を追加したら，下の図のように接続する．
「レンガテクスチャ」の「カラー」を，「プリンシプルBSDF」の「ベースカラー」（Blender 4では「基本色」とも表示される）に接続する．
3Dビューポートで，確認する．
「レンガテクスチャ」の「色1」，「色2」，「モルタル」の色を調整する．
色は自由で良いが，「モルタル」は，「色1」と「色2」よりも暗い色になるように設定する

3Dビューポートの表示を確認しながら，色の調整を行う．

この時点での Blender ファイル：01a.blend

テクスチャ座標のノードを使用

「テクスチャ座標」（3Dオブジェクト上でテクスチャが配置される位置を指定する座標系）のノードを作成し，その出力を，テクスチャのノードの「ベクトル」（方向と大きさを持つ数学的要素）につなぐ．このとき，次の２つの違いを確認する．

「テクスチャ座標」のノードの「UV」（オブジェクト表面に2次元テクスチャを配置するための座標マッピング手法）
「テクスチャ座標」のノードの「オブジェクト」

「テクスチャ座標」を追加する．
「テクスチャ座標」は，メニューの「追加」の「入力」の下のメニューから追加できる．
「テクスチャ座標」を追加したら，下の図のように接続する．
「テクスチャ座標」の「UV」を，「レンガテクスチャ」の「ベクトル」に接続する．これは，「テクスチャ座標」の「UV」を使用するための設定である．
3Dビューポートで，確認する．
今度は，下の図のように接続する．
「テクスチャ座標」の「オブジェクト」を，「レンガテクスチャ」の「ベクトル」に接続する．これは，「テクスチャ座標」の「オブジェクト」を使用するための設定である．
3Dビューポートで，確認する．

この時点での Blender ファイル：01b.blend

テクスチャを用いた粗さ（Roughness）の設定

テクスチャを用いて，粗さ（表面の微細な凹凸による光の散乱度合い）を設定する．ここでは，レンガは粗さが低く（滑らか），モルタルは粗さが高く（ざらざらした質感）なるように設定する．

「カラーランプ」（特定の入力値に応じた色の変換や分布を制御するコンバーター）を追加する．
「カラーランプ」は，メニューの「追加」の「コンバーター (Converter)」の下のメニューから追加できる．
「カラーランプ」を追加したら，下の図のように接続する．
「レンガテクスチャ」の「カラー」と，「カラーランプ」の「係数 (Fac)」をつなぐ．「カラーランプ」の「カラー (Color)」と，「プリンシプルBSDF」の「ベースカラー」をつなぐ．
3Dビューポートで，確認する．
カラーランプの反転を行う．

カラーランプ (ColorRamp)では， 画素の色や明るさを変更することができる．

「カラーランプ」のノード内のメニューで，「カラーランプを反転」を選択する．
カラーランプにより，反転するので確認する．
ゲージを調整し，モルタルは白，レンガは黒になるように調整する．
「カラーランプ」のカラーを，「ベースカラー」から「粗さ」につなぎなおす．
回転させて，モルタルの部分は粗さが高く，レンガの部分は粗さが低いことを確認する．

演習

次のように「カラー」と「ベースカラー」を接続する．ほかは変更しない．結果を確認する．

Blender のシェーダー・ツリーを用いた，バンプマップの設定

バンプマップ(Bump Map)（表面の凹凸を実際の形状変更なしに表現するテクスチャ技術）を設定してみる．

次の手順で，「レンガテクスチャ」を「ノイズテクスチャ」（ランダムなパターンを生成するテクスチャノード）に変更する．
1. カラーランプの調整を元に戻す．
  左端が白，右端が黒になるようにする．
2. 「ノイズテクスチャ」を追加する．
  「ノイズテクスチャ」は，メニューの「追加」の「テクスチャ」の下のメニューから追加できる．
3. 下の図のように接続する．
  このとき，「レンガテクスチャ」は不要なので削除する．
4. 表示を確認する．
「バンプ」（表面の凹凸効果を生成するノード）を追加する．
「バンプ」は，「追加」→「ベクトル」の下にある．
「カラーランプ」を追加する．
「カラーランプ」は，メニューの「追加」の「コンバーター (Converter)」の下のメニューから追加できる．
下の図のように接続する．
「バンプ」の「ノーマル」（表面の法線方向を示すベクトルで、光の反射計算などに使用）は，「プリンシプル BSDF」の「ノーマル」につなぐ．
これで，バンプの効果を確認する．
バンプの「距離」（バンプによる凹凸の強さ）を変更してみる．
バンプの距離が変化したことを確認する．
立体を回転して，バンプの効果を確認する．
スタジオライトを別のものに変更して，バンプの効果を確認する．
Blender 4では，スタジオライトの設定は3Dビューポート右上の「シーン」メニュー，または「表示」→「スタジオライト」から行うことができる．