diff --git a/CLAUDE.md b/CLAUDE.md index 51f7cf4..c2ea6bd 100644 --- a/CLAUDE.md +++ b/CLAUDE.md @@ -5,7 +5,7 @@ ## 開発進捗 -最新: フェーズ 7（実装）— Step 8 基準設計キャリブレーションの **Step 8-14（物理モデル精緻化）** 進行中．**面光源スケール軸バグを発見・修正**（`lights.py` が LED の高さを潰れた Z 軸に入れ縦 Y を無補正→全 LED が幅3mm×高さ2mの巨大ストリップ化）．実機単灯実測との突合で **下灯 2.1× がこのバグのアーティファクト**と判明（バグは Mitsuba `bbox()` で 2.8×2000mm と独立検証済，3D 確認ツール `scripts/show_led_geometry.py` 追加），修正後は 3 灯均等・下灯最暗で実機一致．ただし合成 CoV は 0.1815→0.1641 の小改善にとどまり，**残る不一致は各単灯フットプリントの形（拡散不足）**（シミュ peak/mean≈1.7 vs 実機≈1.2）＝**形の一致を最優先**に方針転換（[TEST_08](docs/06_TEST/TEST_08_面光源スケール軸バグの発見と修正.md)）．**実機にディフューザー無しを確認**（むき出し LED＋白筐体），実機の平らさは筐体多重反射由来．bottom 単灯 spp=1024 で max_depth 分解（実験1）と反射率スイープ（実験2）を実施→**いずれも形を平らにできず**（実機 1.22 に対し d16 で 1.65・R0.98 で 1.44 止まり，NCC 改善せず）＝**混ぜ具合は本筋でなく，形の残差は B1 筐体幾何（箱の閉じ漏れ）に絞り込み**．さらに**修正後シミュは 3 灯ほぼ同形（NCC≈0.92）で実機の相補性（各灯が別方向を照らす）を再現できず**＝形が筐体で決まり LED 位置の効きが弱い（板が間接光のみ＋Lambertian 拡散壁のため光源形状が洗い流される）．次は幾何の漏れ点検（実験3）（[TEST_09](docs/06_TEST/TEST_09_照明分布の形不一致の原因切り分け.md)）．A1 非 Lambertian / A8 反射率 / A9 max_depth はクリア（数値改善のみ or 逆効果，ただし旧結論はバグ込みのため要再検証）．詳細な経緯・設計判断・失敗パターンは [docs/PROGRESS.md](docs/PROGRESS.md)． +最新: フェーズ 7（実装）— Step 8 基準設計キャリブレーションの **Step 8-14（物理モデル精緻化）** 進行中．面光源スケール軸バグ修正（[TEST_08](docs/06_TEST/TEST_08_面光源スケール軸バグの発見と修正.md)）後の「形の不一致」切り分け（[TEST_09](docs/06_TEST/TEST_09_照明分布の形不一致の原因切り分け.md)）で，bottom 単灯 spp=1024・d=16 の統一条件により**実験1 反射回数・実験2 反射率・実験3 配光（spot cutoff）・実験5 壁の光沢化（blend BSDF w×α 12 ジョブ，バグ込み旧 A1 の正式再検証）をすべてクリア＝光源側・材料側レバー出尽くし**（いずれも実機の平らさ peak/mean 1.22 に届かず，光沢化は全条件で悪化）．実験5 で**実機の灯間 NCC を初定量化: 0.85/0.61/0.41 と強く非対称な相補性**（シミュ diffuse は 0.96 で 3 灯ほぼ同形，光沢化でも一様に 0.86 止まり）＝等方な材料変更では原理的に再現不能で，**形と相補性の残差はともに B1 筐体幾何に確定**．次は実験4（幾何の漏れ点検＝漏れの定量化・開口の閉じテスト，到達目標アンカーは実機灯間 NCC）．詳細な経緯・設計判断・失敗パターンは [docs/PROGRESS.md](docs/PROGRESS.md)． 実装済みモジュール: - `src/sm_tias_lightsim/uniformity.py` — Rec.709 輝度変換 + CoV/std/max-min（MiniTias-Evaluation コピー） diff --git "a/docs/06_TEST/TEST_09_\347\205\247\346\230\216\345\210\206\345\270\203\343\201\256\345\275\242\344\270\215\344\270\200\350\207\264\343\201\256\345\216\237\345\233\240\345\210\207\343\202\212\345\210\206\343\201\221.md" "b/docs/06_TEST/TEST_09_\347\205\247\346\230\216\345\210\206\345\270\203\343\201\256\345\275\242\344\270\215\344\270\200\350\207\264\343\201\256\345\216\237\345\233\240\345\210\207\343\202\212\345\210\206\343\201\221.md" index 1101fa0..485dd8b 100644 --- "a/docs/06_TEST/TEST_09_\347\205\247\346\230\216\345\210\206\345\270\203\343\201\256\345\275\242\344\270\215\344\270\200\350\207\264\343\201\256\345\216\237\345\233\240\345\210\207\343\202\212\345\210\206\343\201\221.md" +++ "b/docs/06_TEST/TEST_09_\347\205\247\346\230\216\345\210\206\345\270\203\343\201\256\345\275\242\344\270\215\344\270\200\350\207\264\343\201\256\345\216\237\345\233\240\345\210\207\343\202\212\345\210\206\343\201\221.md" @@ -129,16 +129,69 @@ > **過去結論の訂正**: PROGRESS の Step 8-14「area→spot は形改善の本物候補（angular_ratio −25%）」は**バグ込み（2m ストリップ）の結論**であり，正しい面積で再検証すると効果は誤差レベル（NCC 0.72→0.74）．TEST_07 と同じく ξ も過大評価だった． -## 3 実験の総括と次の予定 +## 実験5 — bottom 単灯 blend BSDF（壁の光沢化）再検証（spp=1024, d=16） + +### 目的・条件 + +過去 Step 8-14 β の blend BSDF 実験（A1 非 Lambertian）は**面光源バグ込み・3 灯フルシーン・絶対指標評価**だったため，修正後 LED・TEST_09 の形指標で再検証する．検証仮説は 2 つ: + +1. **平らさ**: 光沢成分が単灯の形（peak/mean・NCC）を実機に近づけるか（実験1〜3 の残差） +2. **相補性**: §追加観察の「3 単灯ほぼ同形（灯間 NCC 高止まり）」は壁が完全 Lambertian であることが直接原因（鏡面なら光源形状が板に焼き付く）のため，**光沢化で LED 位置の効きが戻るか** + +条件は実験1〜3 と同一（bottom 単灯・spp=1024・max_depth=16）．`printer_white` を `blendbsdf`（diffuse 0.85 ＋ roughconductor ggx）化し，**w ∈ {0.05, 0.15, 0.3, 0.6} × α ∈ {0.1, 0.3, 0.6} の 12 ジョブ**（旧グリッド＋強光沢 w=0.6 行）をスイープ． + +- config: `configs/_tmp_blend_bottom/w{W}_a{A}.yaml`（`_tmp_sanity_1024/scene_bottom.yaml` ベース） +- 出力: `output/blend_bottom/{job}/luminance.npy` + `summary.csv` +- 解析: `scripts/build_blend_bottom_panel.py`，比較図 `output/_slide_panels/blend_bottom_shape_roi.png`（ROI 揃え） + +### 結果 Phase 1 — 単灯の形（ROI 揃え） + +| 条件 | peak/mean(ROI) | top/bot(ROI) | NCC(ROI,対実機) | +| --- | --- | --- | --- | +| area diffuse（基準） | 1.585 | 0.879 | 0.721 | +| w0.05（3α 中最良） | 1.604 | 0.878 | 0.717 | +| w0.15（3α 中最良） | 1.691 | 0.876 | 0.711 | +| w0.3（3α 中最良） | 1.698 | 0.875 | 0.702 | +| w0.6（3α 中最良） | 1.736 | 0.879 | 0.669 | +| w0.6_a0.1（最悪） | 2.145 | 0.833 | 0.667 | +| **実機 bottom** | **1.218** | **0.931** | – | + +**全 12 ジョブが純 diffuse より悪化し，w に対し単調悪化**．光沢成分は評価板にホットスポットを作って尖りを増やし，NCC も下げる．α では鏡面寄り（α=0.1）が最も悪く，「鏡面ほど光源形状が焼き付く」の物理と整合．**旧結論「A1 は形改善レバーでない」は正しい LED でも確定**（ただし旧実験の根拠は無効で，本実験が正式な根拠）． + +### 結果 Phase 2 — 灯間 NCC（相補性） + +最強光沢条件 w0.6_a0.1 で left / right 単灯も同条件レンダし，3 灯相互の形の一致度を比較（mean 正規化・フル frame，spp=1024）: + +| ペア | diffuse | blend w0.6_a0.1 | **実機** | +| --- | --- | --- | --- | +| bottom vs left | 0.961 | 0.862 | **0.853** | +| bottom vs right | 0.963 | 0.860 | **0.606** | +| left vs right | 0.956 | 0.856 | **0.414** | + +※ diffuse の灯間 NCC は spp=1024 の `output/sanity_fix_1024/` で 0.96（§追加観察の 0.92 は spp が低い `led_group_sanity_fix` 計測でノイズにより過小だった）．**実機の灯間 NCC を初めて定量化**: 0.85 / 0.61 / 0.41 と**強く非対称な相補性**（特に left vs right はほぼ別物の分布）を持つ． + +### 読み取れること + +1. **機構としては仮説どおり**: 光沢化で灯間 NCC は 0.96 → 0.86 に低下＝LED 位置の効きは確かに戻る（Lambertian 壁が相補性を消している，という §追加観察の物理解釈を実験で裏付け）． +2. **しかし実機の相補性には全く届かない**: 実機は 3 ペアが 0.85 / 0.61 / 0.41 と**非対称**なのに，blend は 3 ペア一様に 0.86 止まり．光沢を強めても「各灯のホットスポットが少しずれる」だけで，実機の「各灯が別方向を照らす」構造は生まれない． +3. **形とのトレードオフが致命的**: 相補性がわずかに戻る代償に，単灯の形は全灯悪化（NCC 対実機: bottom 0.720→0.667，left 0.664→0.565，right 0.787→0.702）． +4. 3D プリンタ白フィラメントに w=0.6 の鏡面性は物理的にも非現実的．**壁の反射特性（大きさ・種類とも）は形の残差の本筋でないことが最終確定**． + +### 解釈 + +実機の非対称な相補性（left vs right NCC 0.41）は，等方な材料変更では原理的に作れない．**LED から評価板への光の経路そのものが灯ごとに異なる幾何**（カバーの開口形状・仕切り・箱の閉じ方の非対称）でしか説明できず，B1 筐体幾何が最有力という実験1〜3 の結論を相補性の面からも強く裏付ける．実機灯間 NCC（0.85/0.61/0.41）は**実験4 以降の幾何修正の到達目標**として使える新しい定量アンカーである． + +## 実験群の総括と次の予定 | レバー | 実験 | 形への効果（ROI） | 判定 | | --- | --- | --- | --- | | 反射回数 max_depth | 実験1 | d16 で頭打ち，peak/mean 1.59 止まり | 本筋でない | | 反射率 R | 実験2 | R=0.98 でも 1.39 止まり，NCC 改善せず | 本筋でない | | 配光 ξ（spot cutoff） | 実験3 | 中庸 spot で 1.44 止まり，NCC 横ばい | 本筋でない | -| **筐体幾何 B1** | 実験4（予定） | — | **最有力（光源側レバー出尽くし）** | +| 壁の光沢化（blend w×α） | 実験5 | 全 12 ジョブ悪化（w 単調）．灯間 NCC 0.96→0.86 で機構は確認したが実機の非対称相補性（0.85/0.61/0.41）に届かず | 本筋でない | +| **筐体幾何 B1** | 実験4（予定） | — | **最有力（光源側・材料側レバー出尽くし）** | -光源側のレバー（反射回数・反射率・配光）を出し尽くしても形は実機に届かない＝**残るは筐体幾何のみ**． +光源側（反射回数・反射率・配光）と材料側（反射率の大きさ・光沢の種類）のレバーを出し尽くしても形も相補性も実機に届かない＝**残るは筐体幾何のみ**． ### 次（実験4）— 幾何の漏れ点検 @@ -167,6 +220,8 @@ **重要な含意**: [TEST_04（実機単灯比較）](TEST_07_LEDグループ別動作確認.md) では実機の 3 灯は**相補的に異なる方向を照らす**（下＝上側／左＝右寄り…）とされていた．しかし**修正後シミュは 3 灯ほぼ同じ形＝実機の「相補性」を再現できていない**．これは「シミュでは形が筐体で決まり LED 位置の効きが弱すぎる」ことを意味し，(a) 筐体幾何 B1 の不正確さ，または (b) シミュが間接化しすぎ（実機は各灯の直接性／指向性がもっと残る）を示唆する．実験4（幾何）の追加手がかり． +※ 上記の灯間 NCC≈0.92 は spp が低い計測でノイズにより過小だった（spp=1024 では 0.96）．(b) の仮説「壁の光沢化で指向性を戻す」は実験5 で検証済み＝機構は働くが実機の非対称相補性（0.85/0.61/0.41）には届かず，形も悪化するため不採用． + ## 関連ドキュメント - [TEST_08 面光源スケール軸バグの発見と修正](TEST_08_面光源スケール軸バグの発見と修正.md) — 本調査の前提（バグ修正で灯間バランスは解決済み） diff --git a/docs/PROGRESS.md b/docs/PROGRESS.md index 7abdb7b..34d8b6e 100644 --- a/docs/PROGRESS.md +++ b/docs/PROGRESS.md @@ -68,3 +68,4 @@ - **バグの独立検証・修正前後比較・LED 幾何 3D 確認ツールを整備 (2026-06-29)**: 上司報告向けに「2m ストリップ化」を可視化マーカーに頼らず裏付け．[TEST_08](06_TEST/TEST_08_面光源スケール軸バグの発見と修正.md) に 3 重の一次証拠を追記: ① git で修正前の実コード行を確定，② 修正前の式で `rectangle` を生成し **Mitsuba の `bbox()` が X=2.80mm / Y=2000.00mm（面積 5600mm²＝実物の約 570 倍）と報告**，③ `builder→_build_area_light_transform→mi.render` の呼び出し経路で実レンダ使用を確認．新規ツール `scripts/show_led_geometry.py`（LED を実サイズ長方形＋発光方向矢印で 3D 表示，`--buggy` で修正前の 2m ストリップ再現，`--screenshot` で 4 アングル保存）を追加．これで **LED 位置・サイズ・向きは実機どおり（評価板を背にする設計で正しい）＝形不一致の容疑者から無罪**を 3D で確認． - **修正前後カラーマップ比較**（TEST_08 に追記，図 `output/_slide_panels/before_after_{shape,amplitude}.png`）: mean 正規化した「形」は修正前後でほぼ不変（合成 peak/mean 1.54→1.54）．**バグが壊していたのは形でなく灯間の明るさ**（下灯 left基準で 2.10→0.97 へ均等化）．だから合成 CoV も小改善にとどまった． - **修正後 3 単灯は形がほぼ同一**（TEST_09 に追記）: 板が間接光のみ＋Lambertian 拡散壁で照らされるため形が光源でなく筐体で決まる（積分球原理＝多重反射が光源形状を洗い流す）．結果，下・左・右の単灯フットプリントが互いに **NCC≈0.92** とほぼ同形（縦勾配 top/bot≈0.85/1.06 が 3 灯共通）．**実機（TEST_04）の「3 灯が相補的に別方向を照らす」を再現できていない**＝シミュでは LED 位置の効きが弱すぎる→ (a) B1 幾何不正確 or (b) 間接化しすぎ（実機は各灯の指向性がもっと残る）を示唆．実験3 の追加手がかり． +- **実験5（壁の光沢化 blend BSDF）再検証完了 — 材料側レバー出尽くし・実機の非対称相補性を初定量化 (2026-07-14)**: 旧 Step 8-14 β の A1 blend 実験はバグ込み・3 灯・絶対指標のため，修正後 LED・bottom 単灯・形指標（TEST_09 流）で正式に再検証．`printer_white` を blendbsdf 化し w∈{0.05,0.15,0.3,0.6}×α∈{0.1,0.3,0.6} の 12 ジョブ（spp=1024, d=16，約 2h）＋最強光沢 w0.6_a0.1 で left/right 単灯を追加レンダ．**結果 ①（平らさ）**: 全 12 ジョブが純 diffuse（peak/mean 1.585・NCC 0.721）より悪化し w に単調悪化（最悪 w0.6_a0.1 で 2.145/0.667）＝光沢はホットスポットを作り実機の平らさと逆方向．**結果 ②（相補性）**: 灯間 NCC は diffuse 0.96 → blend 0.86 に低下し「Lambertian 壁が光源形状を洗い流す」機構自体は実証されたが，**実機の灯間 NCC は 0.85/0.61/0.41 と強く非対称**（今回初定量化，実験4 以降の到達目標アンカー）で，等方な材料変更では原理的に再現不能．単灯の対実機 NCC も 3 灯とも悪化するトレードオフ．**結論: 壁の反射特性は大きさ（実験2）・種類（実験5）とも本筋でなく，B1 筐体幾何が唯一の残存候補として確定**．副次修正: TEST_09 §追加観察の灯間 NCC≈0.92 は低 spp ノイズによる過小（spp=1024 で 0.96）と判明し訂正．成果物: `output/blend_bottom/`（summary.csv 含む），解析 `scripts/build_blend_bottom_panel.py`，図 `output/_slide_panels/blend_bottom_shape_roi.png`，記録 [TEST_09 §実験5](06_TEST/TEST_09_照明分布の形不一致の原因切り分け.md)．次: 実験4（幾何の漏れ点検＝漏れの定量化・開口の閉じテスト）．