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Blenderとは、オープンソースの3DCGソフトウェアです。フリーでありながら、3Dモデル作成、レンダリング、アニメーション、コンポジットなどのハイエンドに匹敵する高い機能を持ち、さらにゲームエンジンも搭載しています。

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Mitsuba Rendererにおける媒質中の散乱現象の実装がうまくいきません

wk656
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Blenderとは、オープンソースの3DCGソフトウェアです。フリーでありながら、3Dモデル作成、レンダリング、アニメーション、コンポジットなどのハイエンドに匹敵する高い機能を持ち、さらにゲームエンジンも搭載しています。

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投稿2020/09/04 13:58

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Mitsuba Renderer(0.5.0)において媒質中の散乱現象をレンダリングするシーンファイルを作成したのですが、実際にレンダリングしても媒質の散乱現象を考慮しないシーンと同じレンダリング結果になってしまいます。

〇散乱現象を考慮しないシーン

<scene version="0.5.0">
	<integrator type="path"/>

	<emitter type="point">
		<!--光源配置-->
		<spectrum name="intensity" intent="illuminant" value="2"/>
		<point name="position" x="0" y="0" z="0"/>
	</emitter>

	<shape type="rectangle">
		<!--長方形配置-->
		<transform name="toWorld">
			<translate x="0" y="0" z="1.1"/>
			<scale x="30" y="10" />
		</transform>
		<bsdf type="twosided">
			<bsdf type="diffuse"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--01球配置-->
		<point name="center" x="1" y="-0.15" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:1, 440:1, 700:0"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--02球配置-->
		<point name="center" x="1" y="-0.05" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:1, 440:0, 700:0.5"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--03球配置-->
		<point name="center" x="1" y="0.05" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:0.6, 440:0.3, 700:0.2"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--04球配置-->
		<point name="center" x="1" y="0.15" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:1, 440:1, 700:1"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--11球配置-->
		<point name="center" x="2" y="-0.15" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:1, 440:1, 700:0"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--12球配置-->
		<point name="center" x="2" y="-0.05" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:1, 440:0, 700:0.5"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--13球配置-->
		<point name="center" x="2" y="0.05" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:0.6, 440:0.3, 700:0.2"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--14球配置-->
		<point name="center" x="2" y="0.15" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:1, 440:1, 700:1"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--21球配置-->
		<point name="center" x="3" y="-0.15" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:1, 440:1, 700:0"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--22球配置-->
		<point name="center" x="3" y="-0.05" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:1, 440:0, 700:0.5"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--23球配置-->
		<point name="center" x="3" y="0.05" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:0.6, 440:0.3, 700:0.2"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--24球配置-->
		<point name="center" x="3" y="0.15" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:1, 440:1, 700:1"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<sensor type="perspective">
		<!--遠近法ピンホールカメラ-->
		<transform name="toWorld">
			<!--カメラ空間=ワールド空間-->
			<lookat origin="0,0,0"
                    target="2, 0, 1"
                    up="1, 0, 0"/>
		</transform>

		<float name="fov" value="40"/>

		<film type="ldrfilm">
			<string name="pixelFormat" value="rgb"/>
			<string name="componentFormat" value="float32"/>
			<boolean name="banner" value="false"/>
			<!--出力イメージのピクセル形式-->
			<integer name="width" value="540"/>
			<integer name="height" value="960"/>
			<!--カメライメージの幅,高さ-->
		</film>
	</sensor>
</scene>

〇散乱現象を考慮したシーンファイル

<scene version="0.5.0">
	<integrator type="path"/>
				
	<medium id="mediumA"  type="homogeneous">
		<!--媒質設定-->
		<spectrum name="sigmaA" value="300:1, 400:0, 500:3, 600:1, 700:0"/>
		<spectrum name="sigmaS" value="300:2, 400:5, 500:1, 600:0, 700:0"/>
		<float name="scale" value="0.001"/>
	</medium>

	<emitter type="point">
		<!--光源配置-->
		<spectrum name="intensity" intent="illuminant" value="2"/>
		<point name="position" x="0" y="0" z="0"/>
		<ref id="mediumA"/>
	</emitter>

	<shape type="cube">
		<!--cubeの内部に媒質を配置-->
		<transform name="toWorld">
			<scale value="100"/>
		</transform>
		<ref name="interior" id="mediumA"/>
		<bsdf type="twosided">
			<bsdf type="diffuse"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="rectangle">
		<!--長方形配置-->
		<transform name="toWorld">
			<translate x="0" y="0" z="1.1"/>
			<scale x="30" y="10" />
		</transform>
		<bsdf type="twosided">
			<bsdf type="diffuse"/>
		</bsdf>
	</shape>
	
	<shape type="sphere">
		<!--01球配置-->
		<point name="center" x="1" y="-0.15" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:1, 440:1, 700:0"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--02球配置-->
		<point name="center" x="1" y="-0.05" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:1, 440:0, 700:0.5"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--03球配置-->
		<point name="center" x="1" y="0.05" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:0.6, 440:0.3, 700:0.2"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--04球配置-->
		<point name="center" x="1" y="0.15" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:1, 440:1, 700:1"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--11球配置-->
		<point name="center" x="2" y="-0.15" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:1, 440:1, 700:0"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--12球配置-->
		<point name="center" x="2" y="-0.05" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:1, 440:0, 700:0.5"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--13球配置-->
		<point name="center" x="2" y="0.05" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:0.6, 440:0.3, 700:0.2"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--14球配置-->
		<point name="center" x="2" y="0.15" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:1, 440:1, 700:1"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--21球配置-->
		<point name="center" x="3" y="-0.15" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:1, 440:1, 700:0"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--22球配置-->
		<point name="center" x="3" y="-0.05" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:1, 440:0, 700:0.5"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--23球配置-->
		<point name="center" x="3" y="0.05" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:0.6, 440:0.3, 700:0.2"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<shape type="sphere">
		<!--24球配置-->
		<point name="center" x="3" y="0.15" z="0.95"/>
		<!--球の中心を設定-->
		<float name="radius" value="0.05"/>
		<bsdf type="diffuse">
			<spectrum name="reflectance" value="300:1, 440:1, 700:1"/>
		</bsdf>
	</shape>

	<sensor type="perspective">
		<!--遠近法ピンホールカメラ-->
		<transform name="toWorld">
			<!--カメラ空間=ワールド空間-->
			<lookat origin="0,0,0"
                    target="2, 0, 1"
                    up="1, 0, 0"/>
		</transform>

		<ref id="mediumA"/>

		<float name="fov" value="40"/>

		<film type="ldrfilm">
			<string name="pixelFormat" value="rgb"/>
			<string name="componentFormat" value="float32"/>
			<boolean name="banner" value="false"/>
			<!--出力イメージのピクセル形式-->
			<integer name="width" value="540"/>
			<integer name="height" value="960"/>
			<!--カメライメージの幅,高さ-->
		</film>
	</sensor>
</scene>

〇散乱現象を考慮しないレンダリング結果
イメージ説明
〇散乱現象を考慮したレンダリング結果
イメージ説明

シーンファイルの概要については以下のようなものです。
・長方形を背景に置き,その上に複数個の球を配置している
・散乱現象の起きる媒質が大きい立方体（cube)内にあるように設定し,↑のシーンを立方体内に配置するようにしている

出力はldrでrgbです。

質問のタグにつきましては,MitsubaRendererほか適切なタグがなかったため,ツールとして近いblenderをつけさせていただきます。
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