コーネルボックスのBlenderスクリプト

はじめに

Blenderが5.0になりました。
とりあえずなにかレンダリングしたいと思ったときに、このスクリプトを実行すれば、コーネルボックスのシーンが完成し、レンダリングできます。

ガラス球は３つ同位置にあるので、不要な２つは削除してください。

• ポリゴン球
• NURBS球
• Metaball球

時間計測

Render Deviceの違い

MacBookPro M1Pro
CPU: P 8 Core + E 2 Core
GPU: 16 core

Cycles Render Device	sec
GPU + CPU	6.45
GPU	7.05
CPU	14.17

結果：内蔵GPUはCPUより２倍速い。
同時使用はちょい速。

ガラス球(データ構造)の違い

内蔵GPUのみでレンダリング

Glass Sphere	sec
ポリゴン	7.06
NURBS	7.06
Metaball	7.04

結果：誤差レベルな気もするが、metaballがほんの少し大きいことを考慮すると、metaballがほんの少し有利かも？

コード

cornelBox.bpy

import bpy
import math
from mathutils import Vector

# -----------------------------
# 0. シーン初期化
# -----------------------------
# 既存オブジェクト削除
bpy.ops.object.select_all(action='SELECT')
bpy.ops.object.delete(use_global=False)

# ワールドをシンプルなホワイトに
if bpy.data.worlds:
    world = bpy.data.worlds[0]
else:
    world = bpy.data.worlds.new("World")
bpy.context.scene.world = world
world.use_nodes = True

# ワールドノードを作り直し
wnodes = world.node_tree.nodes
wlinks = world.node_tree.links
wnodes.clear()
bg = wnodes.new("ShaderNodeBackground")
bg.location = (0, 0)
wout = wnodes.new("ShaderNodeOutputWorld")
wout.location = (200, 0)
wlinks.new(bg.outputs["Background"], wout.inputs["Surface"])
bg.inputs[0].default_value = (1, 1, 1, 1)
bg.inputs[1].default_value = 0.1  # Strength ambient

# -----------------------------
# 1. Cycles / GPU / OptiX 設定
# -----------------------------
scene = bpy.context.scene
scene.render.engine = 'CYCLES'

# Cycles を GPU に
scene.cycles.device = 'GPU'

# 可能なら OptiX を有効化（環境依存なので try）
try:
    prefs = bpy.context.preferences.addons["cycles"].preferences
    # 'CUDA', 'OPTIX', 'HIP', 'METAL' など
    prefs.compute_device_type = 'OPTIX'  # RTX 用
    for dev in prefs.devices:
        dev.use = True
except Exception as e:
    print("GPU/OptiX 設定でエラー：", e)
    print("Preferences > System で手動確認してください。")

# サンプリング設定
scene.cycles.samples = 256          # Render
scene.cycles.preview_samples = 64   # Viewport
scene.cycles.use_adaptive_sampling = True

# デノイズ（OptiX）
scene.cycles.use_denoising = True
# scene.cycles.denoiser = 'OPTIX'

# Light bounces
scene.cycles.max_bounces = 8
scene.cycles.diffuse_bounces = 4
scene.cycles.glossy_bounces = 4
scene.cycles.transmission_bounces = 4

# -----------------------------
# 2. マテリアルの作成
# -----------------------------
def make_diffuse_mat(name, color, rough=0.6):
    mat = bpy.data.materials.new(name)
    mat.use_nodes = True
    nodes = mat.node_tree.nodes
    links = mat.node_tree.links

    # 既存ノードを消してから作り直す
    nodes.clear()
    bsdf = nodes.new("ShaderNodeBsdfPrincipled")
    bsdf.location = (0, 0)
    out = nodes.new("ShaderNodeOutputMaterial")
    out.location = (200, 0)
    links.new(bsdf.outputs["BSDF"], out.inputs["Surface"])

    bsdf.inputs["Base Color"].default_value = (*color, 1.0)
    bsdf.inputs["Roughness"].default_value = rough
    return mat

# 壁用
mat_white = make_diffuse_mat("White", (0.8, 0.8, 0.8))
mat_red   = make_diffuse_mat("Red",   (0.9, 0.0, 0.0))
mat_green = make_diffuse_mat("Green", (0.0, 0.9, 0.0))

# 中の箱用（金属）
mat_metal = bpy.data.materials.new("Metal")
mat_metal.use_nodes = True
nodes = mat_metal.node_tree.nodes
links = mat_metal.node_tree.links
nodes.clear()
metal_bsdf = nodes.new("ShaderNodeBsdfPrincipled")
metal_bsdf.location = (0, 0)
metal_out = nodes.new("ShaderNodeOutputMaterial")
metal_out.location = (200, 0)
links.new(metal_bsdf.outputs["BSDF"], metal_out.inputs["Surface"])
metal_bsdf.inputs["Base Color"].default_value = (0.9, 0.9, 0.9, 1.0)
metal_bsdf.inputs["Metallic"].default_value = 1.0
metal_bsdf.inputs["Roughness"].default_value = 0.15

# ガラス用マテリアル
mat_glass = bpy.data.materials.new("Glass")
mat_glass.use_nodes = True
gnodes = mat_glass.node_tree.nodes
glinks = mat_glass.node_tree.links
gnodes.clear()
glass_bsdf = gnodes.new("ShaderNodeBsdfGlass")
glass_bsdf.location = (0, 0)
glass_bsdf.inputs["IOR"].default_value = 1.45
glass_bsdf.inputs["Roughness"].default_value = 0.0
glass_out = gnodes.new("ShaderNodeOutputMaterial")
glass_out.location = (200, 0)
glinks.new(glass_bsdf.outputs["BSDF"], glass_out.inputs["Surface"])


# -----------------------------
# 3. コーネルボックスの壁を作る
# -----------------------------
def add_wall(name, size_x, size_y, loc, rot, mat):
    bpy.ops.mesh.primitive_plane_add(size=1, location=loc, rotation=rot)
    obj = bpy.context.active_object
    obj.name = name
    obj.scale.x = size_x
    obj.scale.y = size_y
    if mat:
        if obj.data.materials:
            obj.data.materials[0] = mat
        else:
            obj.data.materials.append(mat)
    return obj

# 床
floor   = add_wall("Floor",   2, 2, (0, 0, 0), (0, 0, 0),           mat_white)
ceiling = add_wall("Ceiling", 2, 2, (0, 0, 2), (0, 0, 0),           mat_white)
back    = add_wall("Back",    2, 2, (0, 1, 1), (math.pi / 2, 0, 0), mat_white)
left    = add_wall("Left",    2, 2,(-1, 0, 1), (0, math.pi / 2, 0), mat_red)
right   = add_wall("Right",   2, 2, (1, 0, 1), (0, math.pi / 2, 0), mat_green)


# -----------------------------
# 4. 中の箱を2つ追加
# -----------------------------
def add_box(name, size, loc, rot=(0, 0, 0), mat=None):
    bpy.ops.mesh.primitive_cube_add(size=1, location=loc, rotation=rot)
    obj = bpy.context.active_object
    obj.name = name
    obj.scale = Vector(size)
    if mat:
        if obj.data.materials:
            obj.data.materials[0] = mat
        else:
            obj.data.materials.append(mat)
    return obj

# 手前の白い箱（低め）
box1 = add_box(
    "Box1",
    size=(0.6, 0.6, 0.6),
    loc=( 0.4,  -0.3, 0.3),
    rot=(0, 0, math.radians(-30)),
    mat=mat_white
)

# 奥の金属箱（高め）
box2 = add_box(
    "Box2",
    size=(0.6, 0.6, 1.2),
    loc=(-0.3,  0.2, 0.6),
    rot=(0, 0, math.radians(30)),
    mat=mat_metal
)

# -----------------------------
# 5. 天井のエリアライト
# -----------------------------
bpy.ops.object.light_add(
    type='AREA',
    location=(0, 0, 1.999)
)
light = bpy.context.active_object
light.name = "CeilingLight"
light.data.size = 0.5
light.data.energy = 20.0
light.data.shape = 'SQUARE'
light.rotation_euler = (math.radians(180), 0, 0)

# -----------------------------
# 6. ガラス球を追加
# -----------------------------
bpy.ops.mesh.primitive_uv_sphere_add(
    segments=64,      # 横の分割数
    ring_count=32,    # 縦の分割数
    radius=0.25,
    location=(-0.26, -0.5, 0.3)
)
bpy.ops.object.shade_smooth()
sphere = bpy.context.active_object
sphere.name = "GlassSphere"
sphere.data.materials.append(mat_glass)

# -----------------------------
# ガラス球を NURBS で追加
# -----------------------------
bpy.ops.surface.primitive_nurbs_surface_sphere_add(
    radius=0.25,
    location=(-0.26, -0.5, 0.3)
)
sphere = bpy.context.active_object
sphere.name = "GlassSphere_NURBS"

# 解像度（滑らかさ）を少し上げる
for spl in sphere.data.splines:
    spl.resolution_u = 8
    spl.resolution_v = 8

# マテリアルをガラスに
if sphere.data.materials:
    sphere.data.materials[0] = mat_glass
else:
    sphere.data.materials.append(mat_glass)
    
# -----------------------------
# ガラス球をImplicit Surface（Metaball）で追加
# -----------------------------
bpy.ops.object.metaball_add(
    type='BALL',
    radius=0.5,
    location=(-0.26, -0.5, 0.3)
)
sphere = bpy.context.active_object
sphere.name = "GlassSphere_Implicit"
sphere.data.resolution = 0.05   # ← 小さいほどツルツル（0.02〜0.1）
sphere.data.materials.append(mat_glass)


# -----------------------------
# 7. カメラの配置
# -----------------------------
cam = None
for obj in bpy.data.objects:
    if obj.type == 'CAMERA':
        cam = obj
        break

if cam is None:
    bpy.ops.object.camera_add()
    cam = bpy.context.active_object

cam.name = "CornellCamera"
cam.location = (0, -3, 1)

target = Vector((0, 0, 1))
direction = target - cam.location
cam.rotation_euler = direction.to_track_quat('-Z', 'Y').to_euler()

cam.data.lens = 35  # mm
scene.camera = cam

# -----------------------------
# 8. 解像度などレンダ設定
# -----------------------------
scene.render.resolution_x = 512
scene.render.resolution_y = 512
scene.render.resolution_percentage = 100

print("コーネルボックスを生成。F12でレンダリング")

M5プロセッサGPUだとどのぐらい速いのかな？