Rendering学習日記

日々、3DCGの世界は進歩しています。勉強して理解したことをまとめていきます。RenderMan互換レンダラーやグローバル・イルミネーション。いろんなことに好奇心を持って、面白くなる。目指せShader書き!!
ありがとうございます。

頂点法線 vertex normalを求める

PointsPolygonを求めたいので、各頂点の法線ベクトルを順に辞書に格納していき、空でなければ、加えていくようにしました。
最後に正規化をかけて、できあがり。グローシェーディングの求め方です。本来ならば、外積など関連するものはモジュール化してしまえばよいのですが、まだまだ修行がたりません。
出力したものをエディタ使ってRIBにしてみたら、面が表示されず、頂点indexの順番をreverse()したら、表示されました。理屈で攻めていかなければならないところですが、泥臭いところです。法線を求められたのは、ちょっとうれしいです。佐藤義雄先生の「実習グラフィックス」、メタセコイアマスターガイドを参考にしました。後、LilyEightのアプリBも参考になりました。PolygonからPointsPolygonにするRIB to RIBがあります。
先駆者の資料は役立ちます。
metasequoia python interfaceの中にホントはもっと簡単に求められる方法があるのかもしれません。
まだまだ自己満足なところですが、レンダリング結果はこんな感じでした。
catmull.jpg

サンプルスクリプトです。もう一歩前にすすみたいところです。ありがとうございます。
#norm03.py
import math
doc=MQSystem.getDocument()
out=MQSystem.println

def normalize(x,y,z):
s=math.sqrt(x*x+y*y+z*z)
if s==0.0:s=1
else: s=1.0/s
return x*s,y*s,z*s

def add(a,b):
return [ a[i]+b[i] for i in range(len(a)) ]

obj=doc.object[doc.currentObjectIndex]
out(str(obj.name))

count=obj.numFace
out("面の数:"+str(count))

v=[]
f=[]
for i in range(0,count):
v.append(obj.face[i].numVertex)

for j in range(0,obj.face[i].numVertex):
f.append(obj.face[i].index[j])


v.reverse()
f.reverse()

out(str(list(v)))
out(str(list(f)))


ten=[]
c={}
for k in range(0,obj.numVertex):
out(str(obj.vertex[k].pos.x)+", "+str(obj.vertex[k].pos.y)+", "+str(obj.vertex[k].pos.z))
ten.append((obj.vertex[k].pos.x,obj.vertex[k].pos.y,obj.vertex[k].pos.z))
c[k]=[]


for i in range(0,count):
#out("面のindex:"+str(obj.getFaceIndexFromUniqueID(i+1)))
#out("頂点数"+str(str(obj.face[i].numVertex)))

#out(str(faceid))
for j in range(0,obj.face[i].numVertex):
#out(str(obj.face[i].index[j])+":"+str(ten[obj.face[i].index[j]]))
x1=ten[obj.face[i].index[j-1]][0]
y1=ten[obj.face[i].index[j-1]][1]
z1=ten[obj.face[i].index[j-1]][2]
x2=ten[obj.face[i].index[j]][0]
y2=ten[obj.face[i].index[j]][1]
z2=ten[obj.face[i].index[j]][2]
#out("j+1 "+str(j+1))
if j+1==obj.face[i].numVertex:
x3=ten[obj.face[i].index[0]][0]
y3=ten[obj.face[i].index[0]][1]
z3=ten[obj.face[i].index[0]][2]
else:
x3=ten[obj.face[i].index[j+1]][0]
y3=ten[obj.face[i].index[j+1]][1]
z3=ten[obj.face[i].index[j+1]][2]
nx=(y2-y1)*(z3-z2)-(z2-z1)*(y3-y2)
ny=(z2-z1)*(x3-x2)-(x2-x1)*(z3-z2)
nz=(x2-x1)*(y3-y2)-(y2-y1)*(x3-x2)
if c[obj.face[i].index[j]]==[]:
c[obj.face[i].index[j]]=[-1*nx,-1*ny,-1*nz]
else:
c[obj.face[i].index[j]]=add(c[obj.face[i].index[j]],[-1*nx,-1*ny,-1*nz])
#out(str(c[obj.face[i].index[j]]))
#out(str(normalize(*c[obj.face[i].index[j]])))


for k in range(0,obj.numVertex):
out(str(k)+":"+str(normalize(*c[k])))
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辞書と正規化

メタセコイアのPythonを使うために、
辞書と関数について検証してみました。
勉強になります。ありがとうございます。

C:\Python22jp>python
Python 2.2.3 (SJIS enhanced) (#42, Jun 8 2003, 01:46:45) [MSC 32 bit (Intel)] o
n win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> c={}
>>> for i in range(5):
... c[i]=[]
...
>>> c
{0: [], 1: [], 2: [], 3: [], 4: []}
>>> c[0]=[1,2,3]
>>> c
{0: [1, 2, 3], 1: [], 2: [], 3: [], 4: []}
>>> def add(a,b):
... return [a[i]+b[i] for i in range(len(a))]
...
>>> c[1]=[3,2,1]
>>> add(c[0],c[1])
[4, 4, 4]
>>> c
{0: [1, 2, 3], 1: [3, 2, 1], 2: [], 3: [], 4: []}
>>> c[2]=add(c[0],c[1])
>>> c
{0: [1, 2, 3], 1: [3, 2, 1], 2: [4, 4, 4], 3: [], 4: []}
>>> import math
>>> def normalize(x,y,z):
... s=math.sqrt(x*x+y*y+z*z)
... if s==0:s=1
... else: s=1.0/s
... return x*s,y*s,z*s
...
>>> c[0]
[1, 2, 3]
>>> normalize(1,2,3)
(0.2672612419124244, 0.53452248382484879, 0.80178372573727319)
>>> normalize(c[0])
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in ?
TypeError: normalize() takes exactly 3 arguments (1 given)
>>> normalize(*c[0])
(0.2672612419124244, 0.53452248382484879, 0.80178372573727319)
>>> normalize(4,4,4)
(0.57735026918962584, 0.57735026918962584, 0.57735026918962584)
>>> normalize(*add(c[0],c[1]))
(0.57735026918962584, 0.57735026918962584, 0.57735026918962584)
>>>
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面法線と頂点法線 その6

metared(mqo2rib)で変換したものを調整した。頂点法線が多いので削除。
勉強します。
3Delightでレンダリングした。

モデルデータ
##Renderman RIB-Structure 1.0
## filename: men_mdl.rib
##------------ obj1 ------------##
AttributeBegin
Declare "st" "facevarying float[2]"
### MaterialName: Default
Color [1 0 0]
Surface "plastic"
PointsPolygons
[3 3 3 3]
[0 1 2 0 2 3 4 5 2 4 2 1]
"P" [50.000000 0.000000 100.000000
50.000000 20.000000 0.000000
-50.000000 20.000000 0.000000
-50.000000 0.000000 100.000000
50.000000 0.000000 -100.000000
-50.000000 0.000000 -100.000000]
"N" [0.000000 0.980581 0.196116
0.000000 1.000000 0.000000
0.000000 1.000000 0.000000
0.000000 0.980581 0.196116
0.000000 0.980581 -0.196116
0.000000 0.980581 -0.196116]
"st" [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
AttributeEnd
##------------ obj1 ------------##


ライトをとても明るくした。
<
##Renderman RIB-Structure 1.0
Display "men.tif" "file" "rgba"
Display "+men.tif" "framebuffer" "rgba"

Format 640 480 1
PixelSamples 4 4
PixelFilter "catmull-rom" 3 3
ShadingRate 1

Imager "background" "background" [0.500 0.500 0.600]

Sides 1
Orientation "lh"
Projection "perspective" "fov" [9.52728338145235]
Rotate -40.8862682605356 1 0 0 # pich
Rotate 52.9183819582828 0 1 0 # head
Translate -90.469199 -98.183947 68.375702
Scale 0.1 0.1 0.1
WorldBegin
Attribute "visibility" "trace" [1]
Attribute "visibility" "transmission" ["Os"]
Attribute "visibility" "transmission" "opaque"
Attribute "light" "shadows" "on"
Attribute "trace" "displacements" [1]
LightSource "ambientlight" 0 "intensity" [ 0.1 ] "lightcolor" [ 1 1 1 ]
LightSource "distantlight" 1 "intensity" [ 100 ] "lightcolor" [ 1 1 1 ] "from" [ -1 1 -1 ] "to" [ 0 0 0 ]
LightSource "distantlight" 2 "intensity" [ 3 ] "lightcolor" [ 1 1 1 ] "from" [ 1 1 2.5 ] "to" [ 0 0 0 ]
ReadArchive "men_mdl.rib"
WorldEnd


men.jpg
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