fullseye

render_beauty — 3D render op

• データ種: mesh → rgbimage
• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.render_beauty(V, F, *, pose=None, intrinsics=None, size: 'int' = 512, ss: 'int' = 2, light: 'Sequence[float]' = (0.3, 0.4, 1.0), albedo: 'Sequence[float]' = (0.8, 0.8, 0.85), material: 'str' = 'plastic', matcap=None, ambient: 'float' = 0.12, ao: 'bool' = True, ground_shadow: 'bool' = True, tonemap: 'str' = 'reinhard', background: 'Sequence[float]' = (0.1, 0.11, 0.13), exposure: 'float' = 1.0, shininess: 'Optional[float]' = None, ao_samples: 'int' = 32, shadow_res: 'int' = 512, penumbra: 'float' = 2.5, shadow_samples: 'int' = 12, shadow_pcf: 'int' = 1, brdf: 'str' = 'phong', brdf_params=None, shadow_method: 'str' = 'map', sun_angular_diameter_deg: 'float' = 0.0, self_illumination: 'float' = 0.0, albedo_variation: 'float' = 0.0, albedo_scale=None, seed: 'int' = 0, smooth_normals: 'bool' = False, bump=None, vertex_normals=None, vertex_albedo=None, surface: 'str' = 'none', surface_params=None) -> 'np.ndarray' (実装を直接呼ぶなら import render_beauty; render_beauty.render_beauty(V, F, *, pose=None, intrinsics=None, size: 'int' = 512, ss: 'int' = 2, light: 'Sequence[float]' = (0.3, 0.4, 1.0), albedo: 'Sequence[float]' = (0.8, 0.8, 0.85), material: 'str' = 'plastic', matcap=None, ambient: 'float' = 0.12, ao: 'bool' = True, ground_shadow: 'bool' = True, tonemap: 'str' = 'reinhard', background: 'Sequence[float]' = (0.1, 0.11, 0.13), exposure: 'float' = 1.0, shininess: 'Optional[float]' = None, ao_samples: 'int' = 32, shadow_res: 'int' = 512, penumbra: 'float' = 2.5, shadow_samples: 'int' = 12, shadow_pcf: 'int' = 1, brdf: 'str' = 'phong', brdf_params=None, shadow_method: 'str' = 'map', sun_angular_diameter_deg: 'float' = 0.0, self_illumination: 'float' = 0.0, albedo_variation: 'float' = 0.0, albedo_scale=None, seed: 'int' = 0, smooth_normals: 'bool' = False, bump=None, vertex_normals=None, vertex_albedo=None, surface: 'str' = 'none', surface_params=None) -> 'np.ndarray'、台帳から引くなら ops3d.get("render_beauty"))

使い方

メッシュを全品質層合成で「映える静止 3D」1 枚に描く → RGB (size, size, 3) float [0,1]。

引数:

• V, F 頂点 (N,3) と三角形 (M,3)。
• pose 4x4 object->camera(render3d.look_at)。None で auto_view。
• intrinsics 3x3 ピンホール K(目標 size 用、内部で ss 倍にスケール)。
• size 出力の一辺(正方)。ss スーパーサンプリング倍率(整数 >= 1)。
• light ワールド座標の光源方向(シーン→光源)。陰影と接地影で共有。

• albedo 物体の反射色 RGB。material 'plastic'

  'metal'

  'matcap'。

• matcap material='matcap' のとき必須の lit-sphere テクスチャ (h,w[,C])。
• ambient 環境光係数。ao アンビエントオクルージョンを掛けるか。
• ground_shadow 地面平面 + 接地影を焼き込むか。

• tonemap 'reinhard'

  'aces'

  'none'。background 背景色 RGB。

• exposure トーンマップ前の露出。shininess 光沢(None でマテリアル既定)。
• ao_samples / shadow_res / penumbra / shadow_samples 品質・速度のチューニング(接地影のソフトさ等)。 penumbra は光源の角半径 [度] で、半影の幅はおよそ 「遮蔽物の高さ × tan(penumbra)」。既定の 2.5 度は、地面から 1 単位の高さの物体で半影が 1〜2 画素にしかならない (2026-09-02 実測: 320px の絵で半影は 283/102400 画素、 値の種類は shadow_samples+1 の 7 段だけ)。柔らかい影が 欲しいなら 10 度前後まで上げ、段が見えないよう shadow_samples も一緒に増やす。

• shadow_pcf shadow map を引くときに混ぜる近傍半径 [texel] (既定 1 = 3x3)。 1 点参照だと影の境目が texel に量子化されて階段になる。 実測(地面の上だけで測った隣接画素の最大変化): 既定 2.5 度・12 本・pcf=0 相当で 0.667、 12 度・24 本・pcf=1 で 0.176(1/6 を超える段は 123→2)。

• brdf 物体の反射則。'phong'(既定 = 従来どおり Lambert 拡散 + cos^n 鏡面)/ 'lambert' / 'lommel_seeliger' / 'hapke'(惑星測光、 render_shade.brdf_shade)。phong 以外では鏡面を切り、albedo は 平均 1 に正規化した色味として掛ける(明るさは brdf_params の 単一散乱アルベド w が決める。二重に掛けない)。
• brdf_params dict(w, g, B0, h, roughness_deg, multiple_scattering)。
• shadow_method 'map'(既定 = shadow map + PCF)/ 'raycast' (render_shadow.shadow_raycast、階段・acne 無し)。
• sun_angular_diameter_deg raycast 時の光源視直径(太陽 0.53°)。半影の幅は 「遮蔽物までの距離 × tan(視直径/2)」= 小惑星では数 cm(硬い影)。
• self_illumination 地形からの一回反射の近似係数(既定 0)。 bounce = 係数 × albedo色 × (1 − AO) × 照らされた面の平均放射輝度 ―― 遮蔽された半球の分だけ隣の地形が見えており、その地形が平均的な 明るさで光っているという近似(相互反射の厳密解ではない、要 ao=True)。 宇宙では環境光が無いので ambient=0 とこれで影の底が決まる。
• bump dict(wavelengths, amplitudes[, seed, nyquist, fade, complement_edges]) → 物体画素の陰影法線を :func:render3d.bump_normals_fbm(値ノイズ高さ場の 勾配)で摂動する。幾何(depth/影/AO)は不変。complement_edges=True なら画素直下のメッシュ局所辺長を重心補間して渡し、変位の帯域ゲートの 補集合だけを bump にする(同じ波長を二重に足さない)。

fail-closed: 形状不正・非有限・空・ss<1・不正 material/tonemap・不正な色/光/露出は ValueError。決定的(乱数なし)。

背景知識ガイド(この op の手前にある物理・規約)

• blender_interop — Blender との併用 — 形を作って fullseye で測る(軸・単位・正解データの罠)

参考(サンプルデータ・文献)

• サンプルデータ カタログ(DL URL / ライセンス) — 2-D は skimage.data(BSD/public)+ 合成、3-D は実データ源(Stanford/PDS 等)の DL URL。
• 演算子の来歴・参考文献 — この op 族の元になった研究/手法の出典。

実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)

• anatomical_hand — py -3.11 examples_3d/anatomical_hand.py
• render_beauty — py -3.11 examples_3d/render_beauty.py

型が繋がる次の op(rgbimage を入力に取れる)

fuse_to_voxel

同カテゴリ(render)

project_points · render_point_depth · render_volume_projection · render_shaded · ambient_occlusion · cast_shadow · phong_shade · matcap_shade

---

Provenance: render_beauty.py — 3D operator registry. この per-op ノートは tools/opdocs.py md が自動生成(手編集しない)。

© 2026 Kazufumi Furuse — Fullseye operator documentation. Licensed under Apache-2.0.

This site is open source. Improve this page.