LambdaRender 渲染入门

LambdaSim 提供 lambdasim.render.create_render()，可以在 Python 脚本中创建渲染会话，将场景保存为图片。程序完成渲染后退出，适合离线出图和自动生成图像。

本文使用 examples/lambda_render.py，创建地面、一个球、一盏矩形面积光和相机，输出一张带阴影的图片。几何由公开 API 创建，运行时无需准备外部模型资产。

运行示例

在已配置好 LambdaSim 和 CUDA 渲染依赖、具有可用 cuda:0 的环境中，从 LambdaSim 仓库根目录执行：

.venv/bin/python examples/lambda_render.py

渲染完成后，图片保存在仓库内的 tmp/sphere_ground.png，分辨率为 960 × 640。输出目录由渲染 API 创建；再次运行会覆盖同名图片。

如图（上）： 橙色球体放置在地面上，一盏矩形面积光照亮球面，并在地面形成阴影。图片由相机直接渲染生成。

场景与渲染流程

下面五段代码按顺序衔接，使用同一个 scene。文末提供可直接执行的完整脚本。

1. 创建场景和几何

import ektro as ek
import lambdasim.render
from lambdasim.scene.light_object import RectLightObject
from lambdasim.scene.scene import Scene

scene = Scene()
scene.add_plane__ektro(
    path="/World/Ground",
    width=12.0,
    length=12.0,
    color=(0.38, 0.43, 0.50),
)
scene.add_sphere__ektro(
    path="/World/Sphere",
    pos=(0.0, 0.0, 0.75),
    radius=0.75,
    segments=64,
    rings=32,
    static=True,
    color=(0.85, 0.22, 0.07),
)

Scene() 保存本次渲染的场景对象。这里生成一块地面和一个橙色球体，尺寸按米设置。

球心高度和半径同为 0.75，因此球底恰好接触地面。后续灯光和相机也添加到这个 scene 中。

2. 添加灯光

scene.add_light(RectLightObject(
    "key",
    size=(2.5, 2.5),
    world_xform=ek.transform(ek.vec3(-3, -4, 6), ek.quat(0, 0, 0, 1)),
    intensity=20.0,
    cast_shadow=True,
))

RectLightObject 是矩形面积光，本例用这一盏灯照亮球体和地面。

• size=(2.5, 2.5)：光源宽、高均为 2.5 米。
• world_xform：指定世界位置和朝向；本例位置为 (-3, -4, 6) 米。
• intensity=20.0：设置灯光强度。
• cast_shadow=True：启用阴影，使地面能显示球体的投影。

3. 配置相机

camera = scene.add_camera("/root", name="Camera")
camera.set_local_RT(ek.vec3(0, -6, 3.5), ek.vec3(65, 0, 0))
camera.set_fov_y(40.0)
camera.set_resolution((960, 640))

scene.add_camera() 创建场景相机，后续渲染通过 camera.path 选择它。

• set_local_RT()：设置相机的局部平移和 XYZ 欧拉角，单位分别为米和度。
• set_fov_y(40.0)：设置竖直视场角为 40 度。
• set_resolution((960, 640))：设置图片宽度为 960 像素、高度为 640 像素。

4. 创建和同步渲染会话

renderer = lambdasim.render.create_render(
    render_name="lambda_render",
    scene=scene,
    device="cuda:0",
    spp=128,
)
renderer.update_scene()

create_render() 将渲染会话绑定到前面创建的 scene，使用 cuda:0，每像素采样 128 次。

renderer.update_scene() 将当前场景同步给渲染器。后续修改对象位置、几何、材质或灯光后，再调用它更新渲染器中的场景。

5. 渲染和释放

renderer.render(camera=camera.path, output="tmp/sphere_ground.png")
renderer.close()

renderer.render() 使用第 3 步创建的相机，将图片保存到 tmp/sphere_ground.png。相对路径从运行命令所在目录计算，输出目录由 API 创建。

图片生成后，renderer.close() 释放渲染会话资源，脚本结束。

完整代码

以下代码与示例的执行代码一致，省略了文件开头的运行说明。可从仓库根目录执行。

import ektro as ek
import lambdasim.render
from lambdasim.scene.light_object import RectLightObject
from lambdasim.scene.scene import Scene


def main(
) -> None:
    """渲染地面上的球和阴影。Render a sphere resting on the ground with shadows."""
    # 创建程序化地面和球，球心高度等于半径。Create a procedural ground and a resting sphere.
    scene = Scene()
    scene.add_plane__ektro(
        path="/World/Ground",
        width=12.0,
        length=12.0,
        color=(0.38, 0.43, 0.50),
    )
    scene.add_sphere__ektro(
        path="/World/Sphere",
        pos=(0.0, 0.0, 0.75),
        radius=0.75,
        segments=64,
        rings=32,
        static=True,
        color=(0.85, 0.22, 0.07),
    )

    # 添加场景灯光。Add a scene light.
    scene.add_light(RectLightObject(
        "key",
        size=(2.5, 2.5),
        world_xform=ek.transform(ek.vec3(-3, -4, 6), ek.quat(0, 0, 0, 1)),
        intensity=20.0,
        cast_shadow=True,
    ))

    # 创建并设置相机。Create and configure the camera.
    camera = scene.add_camera("/root", name="Camera")
    camera.set_local_RT(ek.vec3(0, -6, 3.5), ek.vec3(65, 0, 0))
    camera.set_fov_y(40.0)
    camera.set_resolution((960, 640))

    # 创建渲染器。Create the renderer.
    renderer = lambdasim.render.create_render(
        render_name="lambda_render",
        scene=scene,
        device="cuda:0",
        spp=128,
    )

    # 同步场景并输出图片。Synchronize the scene and render an image.
    renderer.update_scene()
    renderer.render(camera=camera.path, output="tmp/sphere_ground.png")

    # 释放渲染资源。Release rendering resources.
    renderer.close()


# 直接运行示例。Run the example directly.
if __name__ == "__main__":
    main()