# pyright: reportCallIssue=none # Mitsuba 3 は variant ベースの動的属性解決を行うため Pylance/Pyright が # mi.* を object 型と推論し reportCallIssue を誤検知する（GUIDE_06 の方針）． """sm-visualize コマンドラインエントリポイント． YAML シーン定義を読み込み，3D 照度ベイクと PyVista インタラクティブビューアを提供する． 処理フロー: 1. YAML シーン定義を読み込み SceneConfig を得る． 2. --render が指定された場合，luminance.npy を読み込む （sm-visualize 自身はレンダリングを実行しない）． 3. --render 未指定かつ --no-bake 指定がない場合，bake_irradiance でベイクを計算する． 既定（render 無し）: **全メッシュ（評価板含む）**を path / direct ベイクで統一着色． --render 指定時（任意）: 評価板はテクスチャ投影・壁は path ベイク（ハイブリッドモード）． --render + --bake-mode path: 評価板＝投影・壁＝ベイク着色（ハイブリッド）． --render + --bake-mode direct: 投影のみ（direct ベイクはしない、従来どおり）． 4. --bake-cache 指定時はキャッシュ npz を読み書きする（path ベイクのみ有効）． キャッシュが存在すれば Mitsuba 起動なしで即時読込，なければベイク後に npz 保存． 5. show_scene で PyVista 表示（または screenshot 保存）を行う． 6. --output 指定があれば per-face irradiance を npz 形式で保存する． """ from __future__ import annotations import argparse import sys from pathlib import Path def _parse_args(argv: list[str] | None = None) -> argparse.Namespace: """コマンドライン引数をパースして返す． Args: argv: 引数リスト．None のとき sys.argv[1:] を使用． Returns: パース済み Namespace． """ parser = argparse.ArgumentParser( prog="sm-visualize", description=( "YAML シーン定義から 3D 照度ベイクを実行し，PyVista でインタラクティブ表示する．" " --render を指定すると sm-render 出力の 2D 輝度マップを評価板に投影表示する" "（レンダリングは実行しない）．" ), ) parser.add_argument( "--scene", "-s", required=True, type=Path, metavar="YAML_PATH", help="シーン定義 YAML ファイルのパス．", ) parser.add_argument( "--render", type=Path, default=None, metavar="LUMINANCE_NPY", help=( "sm-render が出力した luminance.npy のパス（任意オプション）．" "指定時は評価板メッシュに 2D 輝度マップを orthographic 投影して表示する" "（sm-visualize 自身はレンダリングを実行しない）．" "未指定（既定）: 全メッシュ（評価板含む）を bake_irradiance で統一着色する．" "--render + --bake-mode path: ハイブリッドモード（評価板=投影・壁=ベイク）．" "--render + --bake-mode direct: 投影のみ（direct ベイクはスキップ）．" ), ) parser.add_argument( "--clip-percentile", nargs=2, type=float, default=[1.0, 99.0], metavar=("LOW", "HIGH"), help=( "スカラ表示の percentile クリップ範囲（%%）．" "高ダイナミックレンジ潰れ対策．既定: 1 99 ．" ), ) parser.add_argument( "--no-bake", action="store_true", default=False, help="照度ベイクをスキップしてシーンレイアウトのみ表示する．", ) parser.add_argument( "--bake-mode", choices=["direct", "path"], default="direct", metavar="MODE", help=( "照度ベイクのモード．" "'direct'（既定）: shadow ray による直接照度のみ（後方互換）．" "'path': コサイン重点サンプリング + Mitsuba path tracer による多重反射込み照度．" " scalar_rgb variant を使用（LLVM / DRJIT_LIBLLVM_PATH 不要）．" " --render 未指定時（既定）: 全メッシュ（評価板含む）をベイクで統一着色する．" " --render + path: ハイブリッドモード（評価板=投影・壁=ベイク）．" " --render + direct: direct ベイクはスキップし投影のみ（従来どおり）．" ), ) parser.add_argument( "--bake-samples", type=int, default=64, metavar="N", help=( "--bake-mode path 時の face あたりサンプル数．" "大きいほど低ノイズ・高コスト．既定: 64．" "高速確認は 16 程度，本番は 256 以上推奨．" "--bake-mode direct では無視される．" ), ) parser.add_argument( "--bake-cache", type=Path, default=None, metavar="NPZ_PATH", help=( "path ベイク結果のキャッシュ npz ファイルパス（任意）．" " 指定パスが存在すれば npz を読み込んでベイクをスキップ（Mitsuba 起動なし・即時）．" " 存在しなければ path ベイクを実行し結果を npz に保存して次回以降キャッシュを利用．" " --bake-mode path のときのみ有効（direct では無視）．" ), ) parser.add_argument( "--screenshot", type=Path, default=None, metavar="PNG_PATH", help="スクリーンショット保存先 PNG パス．指定時はウィンドウを開かず off_screen で保存する", ) parser.add_argument( "--output", "-o", type=Path, default=None, metavar="OUTPUT_DIR", help="ベイク結果（per-face irradiance）を npz 形式で保存するディレクトリ（任意）．", ) parser.add_argument( "--off-screen", action="store_true", default=False, help="ウィンドウを開かない（screenshot 専用モード）．", ) parser.add_argument( "--opacity", type=float, default=0.5, metavar="O", help=( "ベイク着色モードのメッシュ不透明度（0=透明〜1=不透明、既定 0.5）．" " 1.0 指定で完全不透明になる．" " --render 投影モードには影響しない．" ), ) parser.add_argument( "--hide-below", type=float, default=0.0, metavar="VALUE", help=( "ベイク着色で irradiance がこの値以下の面を非表示にする" "（既定 0.0＝光が当たっていない面を描かない）．" " 負値指定で全面表示（ベイク着色の全 face を描画）．" " 投影モード・ベイク計算ロジックには影響しない．" ), ) parser.add_argument( "--bake-smooth", type=int, default=4, metavar="N", help=( "ベイク着色メッシュのスカラ Laplacian 平滑化イテレーション数（既定 4）．" " N>0 のとき cell↔point_data 変換を N 回往復してノイズを拡散・抑制する" "（per-face モンテカルロノイズによる三角形モザイクを軽減）．" " N=0 で平滑化なし（cell_data → point_data 変換のみ行い Gouraud 補間は有効）．" " 負値は 0 にクランプ．" " 投影モード・ベイク計算ロジックには影響しない．" ), ) parser.add_argument( "--bake-scale", choices=["linear", "log"], default="log", metavar="SCALE", help=( "ベイク着色の輝度正規化．" "'log'（既定）: log10 変換後に共有 clim / percentile を算出する．" " 高ダイナミックレンジ潰れを防ぎ壁面にコントラストが付く．" "'linear': 従来どおり（後方互換）．" " 評価板の実レンダ投影には影響しない．" ), ) parser.add_argument( "--bake-max-depth", type=int, default=16, metavar="N", help=( "path ベイクの ray 最大反射回数（render 設定から独立、既定 16）．" " 大きいほど多重反射の均一化を正確に積分する" "（SPEC_03: depth≥12 推奨．depth=8 は後段多重反射を取りこぼし勾配を過大評価）．" " --bake-mode direct では無視される（direct ベイクは path integrator を使わない）．" ), ) # BooleanOptionalAction が Windows CP932 環境で --help 表示時に ↔ を出力し # UnicodeEncodeError になる問題を回避するため、store_true / store_false で実装する． _cull_group = parser.add_mutually_exclusive_group() _cull_group.add_argument( "--cull-outward", action="store_true", default=True, dest="cull_outward", help=( "外向き面（シーン外を向く ≈0 の外殻）を描画しない．" " 暗殻の濁り/見かけ段差を解消する．既定有効．" " --render の評価板テクスチャには影響しない（壁ベイク側にのみ適用）．" ), ) _cull_group.add_argument( "--no-cull-outward", action="store_false", dest="cull_outward", help="外向き面を含む全面を描画する（後方互換）．", ) parser.add_argument( "--no-sensor-marker", action="store_true", default=False, help=( "センサマーカー（青い球＋視線矢印）のみ非表示にする（デモ撮影用）．" " LED マーカーは残す．メッシュ着色とカラーバーは影響しない．" ), ) parser.add_argument( "--no-led-markers", action="store_true", default=False, help=( "LED マーカー（黄色球・AreaLight plane・矢印等）のみ非表示にする（デモ撮影用）．" " センサマーカーは残す．メッシュ着色とカラーバーは影響しない．" ), ) parser.add_argument( "--no-markers", action="store_true", default=False, help=( "LED/センサ両方のマーカー・矢印を非表示にするショートカット（デモ撮影用）．" " --no-sensor-marker --no-led-markers を同時指定したのと等価．" " メッシュ着色とカラーバーは残す．" ), ) return parser.parse_args(argv) def main(argv: list[str] | None = None) -> int: """sm-visualize コマンドのメインエントリポイント． 処理フロー: 1. コマンドライン引数をパースする． 2. YAML シーン定義を load_scene_yaml で読み込み，SceneConfig を得る． 3. --render が指定された場合，luminance.npy を読み込む（レンダリング実行なし）． 4. --no-bake がなければ bake_irradiance で照度を計算する． --render 未指定（既定）: 全メッシュ（評価板含む）を統一ベイク着色． --render + path: ハイブリッド（評価板=投影・壁=ベイク；評価板をベイクから除外）． --render + direct: ベイクしない（投影のみ、従来どおり）． 5. --output が指定されていれば per-face irradiance を npz で保存する． 6. show_scene で PyVista 表示（または screenshot 保存）を行う． Args: argv: 引数リスト．None のとき sys.argv[1:] を使用． Returns: 終了コード（成功時 0，失敗時 1）． """ args = _parse_args(argv) scene_path: Path = args.scene.resolve() render_path: Path | None = args.render.resolve() if args.render else None screenshot: Path | None = args.screenshot.resolve() if args.screenshot else None output_dir: Path | None = args.output.resolve() if args.output else None clip_low: float = float(args.clip_percentile[0]) clip_high: float = float(args.clip_percentile[1]) bake_mode: str = args.bake_mode # "direct" または "path" bake_samples: int = int(args.bake_samples) bake_cache_path: Path | None = args.bake_cache.resolve() if args.bake_cache else None bake_max_depth: int = int(args.bake_max_depth) cull_outward: bool = bool(args.cull_outward) # --no-markers は --no-sensor-marker / --no-led-markers 両方の互換ショートカット hide_sensor_marker: bool = bool(args.no_sensor_marker) or bool(args.no_markers) hide_led_markers: bool = bool(args.no_led_markers) or bool(args.no_markers) # モード判定: # render 無し（既定） → 全メッシュ統一ベイク（評価板も含む） # --render + --bake-mode path → ハイブリッドモード（評価板=投影・壁=ベイク） # --render + --bake-mode direct → ベイクしない（投影のみ、従来どおり） is_hybrid = (render_path is not None) and (bake_mode == "path") no_bake: bool = args.no_bake or (render_path is not None and not is_hybrid) off_screen: bool = args.off_screen bake_opacity: float = float(args.opacity) hide_below: float = float(args.hide_below) bake_smooth: int = int(args.bake_smooth) bake_scale: str = args.bake_scale # YAML 読み込み try: from sm_tias_lightsim.scene.schema import load_scene_yaml config = load_scene_yaml(scene_path) except FileNotFoundError as exc: print(f"エラー: シーン YAML ファイルが見つかりません — {exc}", file=sys.stderr) return 1 except Exception as exc: # noqa: BLE001 print(f"エラー: シーン YAML の読み込みに失敗しました — {exc}", file=sys.stderr) return 1 # project_root: YAML ファイルの親ディレクトリを基点とする project_root = scene_path.parent # luminance.npy 読み込み（投影モード） luminance_map = None if render_path is not None: print(f"投影モード: luminance.npy を読み込みます: {render_path}") try: import numpy as np luminance_map = np.load(str(render_path)) print( f" shape={luminance_map.shape}, min={luminance_map.min():.3f}," f" max={luminance_map.max():.3f}, std={luminance_map.std():.3f}" ) except FileNotFoundError: print(f"エラー: luminance.npy が見つかりません: {render_path}", file=sys.stderr) return 1 except Exception as exc: # noqa: BLE001 print(f"エラー: luminance.npy の読み込みに失敗しました — {exc}", file=sys.stderr) return 1 # 照度ベイク irradiance: dict | None = None if not no_bake: import numpy as np if bake_mode == "direct": if is_hybrid: mode_label = "直接照度（shadow ray）- ハイブリッド（評価板除外）" else: mode_label = "直接照度（shadow ray）- 全メッシュ統一" else: if is_hybrid: mode_label = ( f"path ベイク（ハイブリッドモード・壁のみ," f" samples={bake_samples}, max_depth={bake_max_depth}）" ) else: mode_label = ( f"path ベイク（多重反射込み・全メッシュ統一," f" samples={bake_samples}, max_depth={bake_max_depth}）" ) print(f"照度ベイクを開始します（{mode_label}）...") if bake_mode == "path": print(" path モードは計算が重いため時間がかかります．") if is_hybrid: print( " ハイブリッドモード（--render 指定）: " "評価板メッシュはベイクから除外します（投影で着色）．" ) else: print( " 全メッシュ統一ベイク（--render 未指定）: " "評価板を含むすべてのメッシュをベイクします．" ) # ハイブリッドモード時のみ評価板メッシュをベイクから除外する # render 未指定（全面統一ベイク）時は評価板を除外しない exclude_ids: set[str] = set() if is_hybrid: from sm_tias_lightsim.visualize.projection import find_eval_board_mesh_id eval_board_id_for_bake = find_eval_board_mesh_id(config) exclude_ids = {eval_board_id_for_bake} print( f" 評価板メッシュ '{eval_board_id_for_bake}' を" "ベイクから除外します（投影着色のため）．" ) # キャッシュ対応（path モードのみ） cache_loaded = False if bake_mode == "path" and bake_cache_path is not None: if bake_cache_path.exists(): print(f"キャッシュを読み込みます（ベイク再計算なし）: {bake_cache_path}") try: npz = np.load(str(bake_cache_path)) irradiance = {k: npz[k] for k in npz.files} # 形状・型の簡易チェック for k, v in irradiance.items(): if v.ndim != 1: msg = f"キャッシュ '{k}' の配列形状が不正です: ndim={v.ndim}" raise ValueError(msg) cache_loaded = True print(f"キャッシュ読み込み完了．メッシュ数={len(irradiance)}") for mesh_id, irr in irradiance.items(): print( f" {mesh_id}: shape={irr.shape} min={irr.min():.4e} " f"max={irr.max():.4e}" ) except Exception as exc: # noqa: BLE001 print( "警告: キャッシュの読み込みに失敗しました" f"（再計算にフォールバック）— {exc}", file=sys.stderr, ) irradiance = None cache_loaded = False if not cache_loaded: try: from sm_tias_lightsim.visualize.baker import bake_irradiance if bake_mode == "path": irradiance = bake_irradiance( config, project_root, mode="path", samples=bake_samples, exclude_mesh_ids=exclude_ids, max_depth=bake_max_depth, ) else: irradiance = bake_irradiance( config, project_root, mode="direct", exclude_mesh_ids=exclude_ids, ) # path ベイク後にキャッシュを保存する if bake_mode == "path" and bake_cache_path is not None and irradiance: try: bake_cache_path.parent.mkdir(parents=True, exist_ok=True) np.savez(str(bake_cache_path), **irradiance) print(f"ベイクキャッシュを保存しました: {bake_cache_path}") except Exception as exc: # noqa: BLE001 print( f"警告: キャッシュの保存に失敗しました — {exc}", file=sys.stderr, ) except Exception as exc: # noqa: BLE001 print(f"エラー: 照度ベイクに失敗しました — {exc}", file=sys.stderr) return 1 if irradiance: all_vals = np.concatenate([v for v in irradiance.values() if len(v) > 0]) print( f"照度ベイク完了．全メッシュ: min={all_vals.min():.4e} " f"max={all_vals.max():.4e} std={all_vals.std():.4e}" ) for mesh_id, irr in irradiance.items(): print( f" {mesh_id}: min={irr.min():.4e} max={irr.max():.4e} " f"std={irr.std():.4e} nonzero={int((irr > 0).sum())}/{len(irr)}" ) else: print("照度ベイク完了（結果なし）．") elif render_path is None: print("--no-bake: 照度ベイクをスキップします．シーンレイアウトのみ表示します．") # ベイク結果を npz で保存 if irradiance is not None and output_dir is not None: try: output_dir.mkdir(parents=True, exist_ok=True) import numpy as np npz_path = output_dir / f"{config.name}_irradiance.npz" np.savez(npz_path, **irradiance) print(f"照度データ保存: {npz_path}") except Exception as exc: # noqa: BLE001 print(f"エラー: 照度データの保存に失敗しました — {exc}", file=sys.stderr) return 1 # PyVista 表示 try: from sm_tias_lightsim.visualize.viewer import show_scene show_scene( config, project_root, irradiance=irradiance, luminance_map=luminance_map, off_screen=off_screen, screenshot=screenshot, clip_low=clip_low, clip_high=clip_high, bake_opacity=bake_opacity, hide_below=hide_below, bake_smooth=bake_smooth, bake_scale=bake_scale, cull_outward=cull_outward, hide_sensor_marker=hide_sensor_marker, hide_led_markers=hide_led_markers, ) except Exception as exc: # noqa: BLE001 print(f"エラー: PyVista 表示に失敗しました — {exc}", file=sys.stderr) return 1 if screenshot is not None: print(f"スクリーンショット保存: {screenshot}") return 0