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Mitsuba 3 是 EPFL 開發的研究導向的渲染系統，透過 Python 整合提供高效能、跨平台功能。 它支援各種渲染演算法，並具有用於高級模擬的可微分渲染。 本文檔詳細介紹了其功能、安裝、使用和貢獻者。

三葉渲染器 3

文件

教學影片

Linux

蘋果系統

視窗

皮伊

警告

目前，大量無證且不穩定的工作正在進行

master分支。我們強烈建議您使用我們的

最新版本

直至另行通知。

如果您已經想嘗試即將發生的更改，請查看

本移植指引。

它應該涵蓋大部分新功能和即將到來的重大變化。

介紹

Mitsuba 3 是一款以研究為導向的前向光和反向光渲染系統

瑞士洛桑聯邦理工學院 (EPFL) 開發的交通模擬。

它由一個核心庫和一組實現功能的插件組成

從材質和光源到完整的渲染演算法。

Mitsuba 3 是可重定向的：這意味著底層實作和

資料結構可以轉換以完成各種不同的任務。為了

例如，相同的程式碼可以模擬標量（經典的一次一束）RGB 傳輸

或 GPU 上的差分光譜傳輸。這一切都建立在

Dr.Jit，專為此專案開發的專用即時(JIT) 編譯器。

主要特點

• 跨平台：Mitsuba 3 已在 Linux ( x86_64 )、macOS 上進行測試
  

（ aarch64 、 x8664 ）和 Windows ( x8664 )。

• 高效能：底層Dr.Jit編譯器融合渲染程式碼
  

進入內核，使用實現最先進的性能

針對 CPU 的 LLVM 後端和 CUDA/OptiX 後端

針對具有光線追蹤硬體加速功能的 NVIDIA GPU。

• Python優先：Mitsuba 3與Python深度整合。材料，
  

紋理，甚至完整的渲染演算法都可以用Python開發，

系統即時編譯（並可選擇區分）。

這使得電腦圖形學研究所需的實驗成為可能

其他學科。

• 差異化：Mitsuba 3 是一個可微分渲染器，這表示它
  

可以計算整個模擬相對於輸入的導數

參數，例如相機姿態、幾何形狀、BSDF、紋理和體積。它

實作了 EPFL 最近開發的可微分渲染演算法。

• 光譜和偏振：Mitsuba 3 可用作單色儀
  

渲染器、基於 RGB 的渲染器或光譜渲染器。每個變體都可以

如果需要的話，可以選擇考慮極化的影響。

教學影片、文檔

我們錄製了幾個 YouTube 視頻，提供了溫和的介紹

三葉 3 和 Dr.Jit。除此之外，您還可以找到完整的 Juypter 筆記本

涵蓋各種應用程式、操作指南和參考文檔

閱讀文檔。

安裝

我們透過 PyPI 提供預編譯的二進位輪。以這種方式安裝三葉就像運行一樣簡單

pip安裝三葉

在命令列上。 Python 套件預設包含 13 個變體：

• 標量_rgb
  

• 標量譜
  

• 標量光譜偏振
  

• llvmadrgb
  

• 盧馬德莫諾
  

• llvmadmono_偏振
  

• 亮度譜
  

• llvmadspectral_偏振
  

• 庫達阿德格布
  

• 庫達莫諾
  

• cudaadmono_極化
  

• CUDA光譜
  

• cudaadspectral_極化
  

前兩個使用 RGB 執行經典的一次一光模擬

或光譜顏色表示，而後兩者可用於反演

在 CPU 或 GPU 上渲染。要存取其他變體，您需要

使用 CMake 編譯 Dr.Jit 的自訂版本。請參閱

文件

有關詳細資訊。

要求

• Python >= 3.8
  

• （可選）對於 GPU 上的計算： Nvidia driver >= 495.89
  

• （可選）對於 CPU 上的向量化/平行計算： LLVM >= 11.1
  

用法

這是一個簡單的「Hello World」範例，展示了渲染一個

使用 Python 中的 Mitsuba 3 的場景：

 # 使用別名「mi」導入庫 import mitsuba as mi# 設定渲染器的變體mi.setvariant('scalarrgb')# 載入場景scene = mi.loaddict(mi.cornellbox())# 渲染場景img = mi. render (scene)# 將渲染影像寫入EXR檔案mi.Bitmap(img).write('cbox.exr')

可以找到涵蓋各種應用程式的教學和範例筆記本

在文檔中。

關於

該專案由 Wenzel Jakob 創建。

程式碼的重要功能和/或改進由以下人員貢獻

賽巴斯蒂安·施派爾,

尼古拉斯·羅塞爾，

梅林·尼米爾-大衛，

德里奧·維西尼,

蒂齊安·澤爾特納,

巴蒂斯特·尼科萊特,

米格爾·克雷斯波,

文森·勒羅伊，和

張子怡.

在學術課程中使用 Mitsuba 3 時，請引用：

 @software{Mitsuba3，標題= {Mitsuba 3 渲染器}，作者= {Wenzel Jakob 和Sébastien Speierer 和Nicolas Roussel 和Merlin Nimier-David 和Delio Vicini 和Tizian Zeltner 和Baptiste Nicolet 和Miguel Crespo 和Vincent Leroy 和Ziyi Zhu}，註= {https://mitsuba-renderer.org}，版本 = {3.1.1}，年份 = 2022}