メタルネス方式とスペキュラー方式｜PBRの2つの作り方

PBR のマテリアルは、ベースカラー・メタリック・ラフネスの3つで作るものと思うかもしれません。しかし、反射の色とつやで作る、もう1つの作り方があるのです。

この記事では、メタルネス方式とスペキュラー方式の違いと、それぞれで使う画像の組、グロッシネスとラフネスの関係を解説します。2026年10月時点での2つの方式の扱いも分かります。

PBR のマテリアル（現実の光のふるまいに近づけて作る、物の表面の設定）の作り方は、メタルネス方式とスペキュラー方式の2つです。

PBRのワークフローとは

PBR のワークフロー（workflow）とは、PBR のマテリアルで、表面ではね返る光（鏡面反射）を決める作り方です。

メタルネス方式は、金属かどうかの値（メタリック。メタルネスとも呼ぶ）と粗さ（ラフネス）で反射を決めます。スペキュラー方式で反射を決めるのは、反射の色と強さ（スペキュラー）と、つや（グロッシネス）です。

3DCG のソフトの Unity の説明では、メタルネス方式なら、反射の強さと色はソフトが計算し、ベースカラーで色を付けます。スペキュラー方式は、色の値で反射の色と強さを直接決める作り方です。

素材の色は、glTF（3D データの形式）などの説明では、メタルネス方式でベースカラー、スペキュラー方式でディフューズと呼びます。図の色の見本は、左から赤い塗装・金・鉄の3つの素材です。

ディフューズは、拡散反射（素材の中で散ってから出てくる光）の色です。金属には拡散反射が無いので、図の金と鉄はディフューズが黒く、スペキュラーに色が入っています。

3DCG のソフトの Blender 5.2 のマテリアルの基本の部品 Principled BSDF は、Metallic と Roughness の値を持つ、メタルネス方式の形です。

Principled BSDF には Specular の欄もありますが、これはメタルネス方式のまま、表面の反射の強さを調整する欄です。スペキュラー方式の画像の組は、この欄には入れません。

2つの方式では、マテリアルに入れる画像の組が違います。どの画像が何を決めるかを並べると、次の表のとおりです。

画像では、塗装のはがれた鉄の板を2つの組で表しました。灰色の所が鉄、緑の所が塗装で、鉄の所はメタリックの画像では白、ディフューズの画像では黒です。

鉄の色は、スペキュラーの画像のほうに、ベースカラーと同じ色で入ります。

スペキュラーの画像で塗装の所が暗い灰色なのは、非金属の正面の反射（面を真正面から見たときの反射）が数%しかなく、色も付かないためです。

Unity の説明では、スペキュラー方式なら拡散反射と鏡面反射を別の色にもできます。

また Unity は、どちらの方式でもどの素材も作れ、メタルネス方式も金属だけに使うものではないとしています。

グロッシネス（つや）は、ラフネスと向きが逆の値です。グロッシネス＝1−ラフネスの関係で、1が滑らかな面、0が粗い面になります。

4つの球は、銀色の金属のラフネスだけを変え、同じ値をグロッシネスでも書いたものです。たとえばラフネス 0.3 の球は、グロッシネスでは 0.7 になります。

値の向きが逆なので、グロッシネスの画像をそのままラフネスとして読むと、滑らかな所と粗い所が入れ替わります。画像の組を入れるときは、つやの画像がどちらの値かを名前で確かめましょう。

2026年10月時点では、3D データの形式や素材の配布元で、メタルネス方式に絞った例があります。図は、その2つの例と、両方を選べる Unity を並べたものです。

glTF は、本体のマテリアルをメタルネス方式で決めています。スペキュラー・グロッシネスの拡張（glTF に後から足す決まり）は、廃止扱いです。

その拡張は、KHR_materials_specular という別の拡張に置き換えられました。

素材の配布元 Poliigon は、主なレンダリングソフトがメタルネス方式に対応したとして、メタルネス方式だけを扱う形にしました。スペキュラー方式の画像は、取り下げる予定です。

一方で、Unity のように、2つの方式のどちらも選べるソフトもあります。

PBR のマテリアルには、反射の決め方が違う2つの方式があります。この記事で見たことは、次の4つでした。

画像は、この記事のメタルネス方式の画像の組で作った鉄の板です。鉄の所はまわりの明るさを映して白っぽく見え、塗装の所は緑の色が出ています。

この記事の表と画像の組を見比べて、2つの方式で決める値の違いを確かめてみてください。