standard_surface 着色器是一种基于物理的着色器，能够生成许多类型的材质。它包括漫反射层、适用于金属的具有复杂菲涅尔的镜面反射层、适用于玻璃的镜面反射透射、适用于皮肤的次表面散射、适用于水和冰的薄散射、次镜面反射涂层和灯光发射。

此着色器对包含十个组件的材质进行建模，这些组件会进行分层并按层次结构进行混合，如下图所示。各个组件的特性在曲面上会发生变化。

_{standard_surface 模拟的理想化材质模型的示意图。组件的水平堆叠表示统计混合，垂直堆叠表示分层。标有星号的组件是可选组件。}

材质类型

默认情况下，这些参数适用于塑料、木材、石头等材质。通过将几个关键参数设置为 1，可以快速创建不同类型的材质：

• 金属度(Metalness)：金、银、铁、汽车涂料。
• 透射(Transmission)：玻璃、水、蜂蜜、肥皂泡。
• 次表面(Subsurface)：皮肤、大理石、蜡、纸、树叶。
• 薄壁(Thin Walled)：纸、树叶、肥皂泡。

介于 0 和 1 之间的参数值可用于创建由基本材质类型混合而成的比较复杂的材质。

_{Arnold 中提供的 standard_surface 材质预设示例}

能量守恒

默认情况下，标准曲面着色器能量守恒。其所有层是保持平衡的，以使离开曲面的光量不超过入射光的量。例如，随着曲面的金属特性增强而使镜面反射层贡献增加，漫反射层贡献会随之减小以确保能量守恒。

_{漫反射和粗糙（左）到金属镜面反射（右）。}

曲面法线方向

渲染漫反射曲面时，几何体的法线必须朝向正确的方向，这一点至关重要。在下面的示例中，您可以看到法线以错误的方向向内（左测）与法线以正确的方向向外（右侧）之间的差异。