pyxel_multirenderer_exporter — Pyxel 3D ビューア + マルチレンダラーシーンエクスポータ

Last updated at 2026-07-03Posted at 2026-07-03

Pyxel 製のワイヤーフレーム 3D ビューアでカメラをマウス操作し、見たままの構図を
3 種類のレンダラー向けシーン記述ファイルとして書き出す教育用ツールです。

S キー → Sunflow .sc
N キー → 3Delight (NSI) .nsi
M キー → mental ray standalone .mi（mia_physicalsun / mia_physicalsky による daylight + 露出制御）

DCC ツール（Maya / Blender 等）を使わず、シーン記述をテキストとして直接読める形で
出力するため、レンダラー内部の仕組みを学ぶ教材として使えます。管理者権限のない
教室 PC でも、ポータブル Python 環境があれば動作します。

特徴

マウスドラッグでタンブル、↑↓キーでズームするシンプルなワイヤーフレームビューア
ビューアのカメラ（水平 FOV 60°）と一致する画角で各レンダラーへ出力
- Sunflow: eye / target / up / fov 指定
- NSI: 水平→垂直 FOV 変換 + camera-to-world 行列
- mental ray: aperture 36mm 固定で focal を逆算 + world-to-camera（逆行列） の instance transform
ジオメトリは world 座標の頂点 + identity インスタンスで出力（3 形式共通の方針）
.mi 出力は物理太陽・物理空・トーンマッピング（mia_exposure_simple）込みの
デイライトシーンなので、gain や haze などを書き換えて露出・ライティングの
実験がすぐにできます

pip install pyxel numpy

WinPython 等のポータブル環境でも動作します（インストール不要・管理者権限不要）。

python pyxel_multirenderer_exporter.py

操作	機能
左ドラッグ	カメラをタンブル
↑ / ↓	ズームイン / アウト
R	カメラをリセット
S	Sunflow 形式 `export.sc` を書き出し
N	3Delight NSI 形式 `export.nsi` を書き出し
M	mental ray 形式 `export.mi` を書き出し
Q	終了

ターミナルをもう 1 つ開いて、書き出したファイルをレンダリングします。

# Sunflow
java -jar sunflow.jar export.sc

# 3Delight
renderdl export.nsi

# mental ray standalone
ray export.mi

構図を変えてはエクスポート → レンダリング、を繰り返すことで、
カメラワークとレンダリング結果の関係を体感的に学べます。

instance transform は world→camera の逆行列です。ビューアの
カメラ基底（right / up / -forward）を「列」に置いた転置回転と、
平行移動 (-eye·right, -eye·up, +eye·forward) で構成しています。
camera→world 行列をそのまま書くと絵が出ません（mental ray の
transform 規約でつまずきやすいポイントです）。
mental ray のカメラは -Z 注視（RenderMan / OpenGL と同じ）です。
aperture は水平フィルム幅なので、水平 FOV を合わせるには
focal = aperture / (2·tan(FOV/2)) で焦点距離を逆算します。

.mi はただのテキストです。エディタで開いて数行変えるだけで実験できます。

本リポジトリはシーン記述ファイル（テキスト）を生成するのみで、
各レンダラーのバイナリ・シェーダーライブラリは一切含みません。
mental ray は NVIDIA の製品（商標）であり、既に販売・配布を終了しています。
.mi のレンダリングには、正規に入手済みの mental ray standalone が必要です。
Sunflow はオープンソース（Apache License）、3Delight は無償利用枠があります。

MIT License

教育目的での利用・改変・再配布を歓迎します。レガシーレンダラーの活用や
レンダリングパイプライン自作のヒントになれば幸いです。