Rendering学習日記

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POV-Rayのdefault cameraのangleを求める

以下、Pov-rayでは未検証ですが、計算してみました。

パースペクティブ・カメラの主なディフォルト設定（省略するとこの設定値が使用されている。）
camera {
perspective
location <0,0,0>
direction <0,0,1>
right <1.33,0,0>
sky <0,1,0>
up <0,1,0>
look_at <0,0,1>
}

画角（angle）
angle、right、directionの関係は次式で表される（right_lengthとdirection_lengthはそれぞれrightとdirectionベクトルの長さ）。

direction_length = 0.5 * right_length / tan(angle / 2)

デフォルトカメラのangleは、
1=0.5*1.33/ tan(angle / 2)

tan(angle / 2)=0.5*1.33

angle / 2=atan(0.5*1.33)

angle=2*atan(0.5*1.33)
で求められるので、以下python cgkitで求めてみました。

>python
Python 2.6.5 (r265:79096, Mar 19 2010, 18:02:59) [MSC v.1500 64 bit (AMD64)
win32 Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> from cgkit.all import *
>>> right=vec3(1.33,0,0)
>>> right.length()
1.3300000000000001
>>> direction=vec3(0,0,1)
>>> direction.length()
1.0

>>> import math

コサイン60度を求めてみる。1/2になるかな。
>>> math.cos(math.radians(60))
0.50000000000000011

アークタンジェント：ａｔａｎ（ｘ）を求める。
>>> 2*math.atan(1.33*0.5)
1.1736957392994543

ラジアンを度に変換する。
>>> math.degrees(2*math.atan(1.33*0.5))
67.247812294345678

>>> angle=math.degrees(2*math.atan(1.33*0.5))
>>> angle
67.247812294345678

ということで67度となりましたが、あっているかどうかは
実際POV-RAYで検証しなくてはなりません。

Fujiyama Renderer dome light with HDRI

HDRIを使うdomelightを試してみた。
120フレームをレンダリングするために12ファイル作り12スレッドで各ファイルは10フレームレンダリングする。レンダリング時間は約40分でした。

以下、
ムービーはこちら
http://rman.sakura.ne.jp/pict/dome_1.mp4

面白いですね。ありがとうございます。



#!/usr/bin/env python



import fujiyama

rot = 0



for f in range(1,11):

    si = fujiyama.SceneInterface()

     

    #plugins

    si.OpenPlugin('ConstantShader')

    si.OpenPlugin('PlasticShader')



    #Camera

    si.NewCamera('cam1', 'PerspectiveCamera')

    si.SetSampleProperty3('cam1', 'translate', 0, 1, 8.5, 0)

    si.SetProperty1('cam1', 'fov', 30)

    #Light

    si.NewLight('light1', 'DomeLight')

    si.SetProperty3('light1', 'rotate', 0, rot, 0)

    si.SetProperty1('light1', 'sample_count', 256)

    rot=rot+3

    #Texture

    si.NewTexture('tex1', '../mip/pisa.mip')

    si.AssignTexture('light1', 'environment_map', 'tex1')

    

    #Shader

    si.NewShader('happy_shader', 'PlasticShader')

    si.SetProperty3('happy_shader', 'diffuse', .8, .8, .8)

    

    si.NewShader('dome_shader', 'ConstantShader')

    si.AssignTexture('dome_shader', 'texture', 'tex1')

    

    si.NewShader('sphere_shader1', 'PlasticShader')

    si.SetProperty3('sphere_shader1', 'diffuse', 0, 0, 0)

    si.SetProperty1('sphere_shader1', 'ior', 40)

    

    si.NewShader('sphere_shader2', 'PlasticShader')

    si.SetProperty3('sphere_shader2', 'diffuse', 0, 0.6, 1)

    si.SetProperty3('sphere_shader2', 'reflect', 0, 0, 0)

    

    si.NewShader('floor_shader', 'PlasticShader')

    #si.SetProperty3('floor_shader', 'diffuse', .8, .85, .8)

    #si.SetProperty3('floor_shader', 'reflect', 0, 0, 0)

    #Mesh

    #si.NewMesh('happy_mesh', '../../mesh/happy.mesh')

    si.NewMesh('dome_mesh', '../mesh/dome.mesh')

    si.NewMesh('sphere_mesh', '../mesh/sphere.mesh')

    si.NewMesh('floor_mesh', '../mesh/floor.mesh')

    

    #ObjectInstance

    #si.NewObjectInstance('happy1', 'happy_mesh')

    #si.AssignShader('happy1', 'happy_shader')

    si.NewObjectInstance('floor1', 'floor_mesh')

    si.AssignShader('floor1', 'floor_shader')

    si.SetProperty3('floor_shader', 'reflect', 0, 0, 0)

    

    si.NewObjectInstance('dome1', 'dome_mesh')

    si.SetProperty3('dome1', 'rotate', 0, rot, 0)

    si.SetProperty3('dome1', 'scale', -.5, .5, .5)

    si.AssignShader('dome1', 'dome_shader')

    

    si.NewObjectInstance('sphere1', 'sphere_mesh')

    si.AssignShader('sphere1', 'sphere_shader1')

    si.SetProperty3('sphere1', 'translate', -1.5, .52, 0)

    si.SetProperty3('sphere1', 'scale', .5, .53, .5)

    

    si.NewObjectInstance('sphere2', 'sphere_mesh')

    si.AssignShader('sphere2', 'sphere_shader2')

    si.SetProperty3('sphere2', 'translate', 1.5, .52, 0)

    si.SetProperty3('sphere2', 'scale', .5, .53, .5)

    

    #ObjectGroup

    #si.NewObjectGroup('group1')

    #si.AddObjectToGroup('group1', 'happy1')

    #si.AssignObjectGroup('happy1', 'shadow_target', 'group1')

    

    si.NewObjectGroup('group2')

    #si.AddObjectToGroup('group2', 'floor1')

    si.AddObjectToGroup('group2', 'sphere1')

    si.AddObjectToGroup('group2', 'sphere2')

    si.AssignObjectGroup('sphere1', 'shadow_target', 'group2')

    si.AssignObjectGroup('sphere2', 'shadow_target', 'group2')

    si.AssignObjectGroup('floor1', 'shadow_target', 'group2')

    

    si.NewObjectGroup('group3')

    si.AddObjectToGroup('group3', 'dome1')

    si.AssignObjectGroup('sphere1', 'reflect_target', 'group3')

    

    si.NewObjectGroup('group4')

    si.AddObjectToGroup('group4', 'dome1')

    #si.AddObjectToGroup('group4', 'happy1')

    #si.AssignObjectGroup('happy1', 'reflect_target', 'group4')

    

    #FrameBuffer

    si.NewFrameBuffer('fb1', 'rgba')

    

    #Renderer

    si.NewRenderer('ren1')

    si.AssignCamera('ren1', 'cam1')

    si.AssignFrameBuffer('ren1', 'fb1')

    #si.SetProperty2('ren1', 'resolution', 640, 480)

    si.SetProperty2('ren1', 'resolution', 320, 240)

    #si.SetProperty2('ren1', 'pixelsamples', 9, 9)

    

    #Rendering

    si.RenderScene('ren1')

    

    #Output

    si.SaveFrameBuffer('fb1',("../domefloor%03d" % f) + ".fb")

     

    #Run commands

    si.Run()

    #si.Print()

はじめてのFujiyama Renderer その12

立方体を並べてみる。6色順番に表示している。cnt=cnt+1でカウントを行い、c=cnt%6で、6で割った余りが 0 から 5 までになるので、順番に色を決めていくことができる。

rangeの部分で-6から6まで3つ飛びで位置を決めている。
試しに、pythonのコマンドラインから
for i in range(-6,7,3):
print i
と入れてどのように動くか試してみるとわかるでしょう。

以下は、サンプルファイルである。



#!/usr/bin/env python

# -*- coding: utf-8 -*-

 

#export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:/usr/lib/python2.6/site-packages/:$HOME/Fujiyama-Renderer/bin/

from colorinc import si



import fujiyama

 

#si = fujiyama.SceneInterface()

 

#plugins

si.OpenPlugin('ConstantShader')

si.OpenPlugin('PlasticShader')

si.OpenPlugin('GlassShader')



#Camera

si.NewCamera('cam1', 'PerspectiveCamera')

si.SetProperty3('cam1', 'rotate', -26.57, 0.00, 0.00)

#si.SetProperty3('cam1', 'rotate', 0.00, 180.00, 0.00)

si.SetProperty3('cam1', 'translate', 0.00, 5.00, 10.00)

si.SetProperty1('cam1', 'fov', 45)

 

#Light

"""

si.NewLight('lighta', 'PointLight')

si.SetProperty3('lighta', 'translate', -5, 4, 5)

si.SetProperty1('lighta', 'intensity', 0.03)



si.NewLight('lightb', 'SphereLight')

si.SetProperty3('lightb', 'translate', 5, 4, 5)

si.SetProperty3('lightb', 'scale', .5, .5, .5)

si.SetProperty1('lightb', 'intensity', 0.03)

"""

#Light

si.NewLight( 'light0', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light0', 'translate', 0.900771, 12, 4.09137)

si.SetProperty1( 'light0', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light1', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light1', 'translate', 2.02315, 12, 5.28021)

si.SetProperty1( 'light1' ,'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light2', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light2', 'translate', 10.69, 12, 13.918)

si.SetProperty1( 'light2', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light3', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light3', 'translate', 4.28027, 12, 7.58462)

si.SetProperty1( 'light3', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light4', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light4', 'translate', 12.9548, 12, 1.19914)

si.SetProperty1( 'light4', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light5', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light5', 'translate', 6.55808, 12, 2.31772)

si.SetProperty1( 'light5', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light6', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light6', 'translate', 0.169064, 12, 10.9623)

si.SetProperty1( 'light6', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light7', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light7', 'translate', 1.25002, 12, 4.51314)

si.SetProperty1( 'light7', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light8', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light8', 'translate', 2.46758, 12, 5.73382)

si.SetProperty1( 'light8', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light9', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light9', 'translate', 3.55644, 12, 6.84334)

si.SetProperty1( 'light9','intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light10', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light10', 'translate', 4.76112, 12, 8.00264)

si.SetProperty1( 'light10', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light11', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light11', 'translate', 13.3267,12, 9.10333)

si.SetProperty1( 'light11', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light12', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light12', 'translate', 14.4155, 12, 2.68084)

si.SetProperty1( 'light12', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light13', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light13', 'translate', 8.10755, 12, 3.79629)

si.SetProperty1( 'light13', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light14', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light14', 'translate', 9.21103, 12, 4.9484)

si.SetProperty1( 'light14', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light15', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light15', 'translate', 2.83469, 12, 6.09221)

si.SetProperty1( 'light15', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light16', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light16', 'translate', 4.00945, 12, 7.18302)

si.SetProperty1( 'light16', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light17', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light17', 'translate', 12.6072, 12, 0.832089)

si.SetProperty1( 'light17', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light18', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light18', 'translate', 6.21169, 12, 1.98055)

si.SetProperty1( 'light18', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light19', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light19', 'translate', 7.39599, 12, 10.5563)

si.SetProperty1( 'light19', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light20', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light20', 'translate', 8.52421, 12, 4.15086)

si.SetProperty1( 'light20', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light21', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light21', 'translate', 9.5891, 12, 5.39715)

si.SetProperty1( 'light21', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light22', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light22', 'translate', 3.18967, 12, 13.9542)

si.SetProperty1( 'light22', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light23','PointLight')

si.SetProperty3( 'light23', 'translate', 4.41432, 12, 0.082813)

si.SetProperty1( 'light23', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light24', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light24', 'translate', 5.48803, 12, 1.21856)

si.SetProperty1( 'light24', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light25', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light25', 'translate', 6.57647, 12, 2.31432)

si.SetProperty1( 'light25', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light26', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light26', 'translate', 0.265098, 12, 10.9453)

si.SetProperty1( 'light26', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light27', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light27', 'translate', 8.84422, 12, 12.1117)

si.SetProperty1( 'light27', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light28', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light28', 'translate', 10.0154, 12, 5.67625)

si.SetProperty1( 'light28', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light29', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light29', 'translate', 11.0907, 12, 14.4043)

si.SetProperty1( 'light29', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light30', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light30', 'translate', 4.71726, 12, 7.98851)

si.SetProperty1( 'light30', 'intensity', 0.03125)

si.NewLight( 'light31', 'PointLight')

si.SetProperty3( 'light31', 'translate', 13.3907, 12, 9.08986)

si.SetProperty1( 'light31', 'intensity', 0.03125)

 

#Shader

si.NewShader('floor_shader', 'PlasticShader')

si.SetProperty3('floor_shader', 'diffuse', .2, .25, .3)

si.SetProperty1('floor_shader', 'ior', 2)



si.NewShader('dome_shader', 'ConstantShader')

si.SetProperty3('dome_shader', 'diffuse', .8, .8, .8)





#Mesh

si.NewMesh('dome_mesh', '../mesh/dome.mesh')

si.NewMesh('floor_mesh', '../mesh/floor.mesh')

si.NewMesh('cube_mesh', '../mesh/cube.mesh')



#plasticをリスト化した

col=['Brown_shader','CadetBlue_shader','Coral_shader','VLightGray_shader','Aquamarine_shader','BlueViolet_shader']



#ObjectInstance

#関数定義　ボックスの位置とリストcolのインデックス番号0から5まで

j=0

def boxpos(x0,y0,z0,c):

       global j

       si.NewObjectInstance('cube'+str(j), 'cube_mesh')

       si.AssignShader('cube'+str(j), col[c] )

       si.SetProperty3('cube'+str(j), 'translate', x0,y0,z0)

       j+=1



#Create boxes!!

c=0

cnt=0

for i in range(-9,10,2):

	for k in range(-6,13,2):

		boxpos(i,0,k,c)

		cnt=cnt+1

		c=cnt%6





si.NewObjectInstance('floor1', 'floor_mesh')

si.AssignShader('floor1', 'Blue_shader')

si.SetProperty3('Blue_shader', 'reflect', 0.5, 0.5, 0.5)

si.SetProperty3('floor1', 'translate', 0,-0.5, 0)

si.SetProperty3('floor1', 'scale', 10, 10, 10)



si.NewObjectInstance('dome1', 'dome_mesh')

si.AssignShader('dome1', 'dome_shader')



#FrameBuffer

si.NewFrameBuffer('fb1', 'rgba')



#Properties

si.ShowPropertyList('Renderer')



#Renderer

si.NewRenderer('ren1')

si.AssignCamera('ren1', 'cam1')

si.AssignFrameBuffer('ren1', 'fb1')

si.SetProperty2('ren1', 'resolution', 640, 340)

#si.SetProperty2('ren1', 'resolution', 160, 120)



si.SetProperty1('ren1', 'raymarch_step', .01)

si.SetProperty1('ren1', 'raymarch_shadow_step', .02)

si.SetProperty1('ren1', 'raymarch_reflect_step', .02)



#Rendering

si.RenderScene('ren1')



#Output

si.SaveFrameBuffer('fb1', '../boxcolor02.fb')



#Run commands

si.Run()

#si.Print()

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