fullseye

surface_normals — 3D photometric op

• データ種: image2d → normalmap
• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.surface_normals(z) (実装を直接呼ぶなら import photometric; photometric.surface_normals(z)、台帳から引くなら ops3d.get("surface_normals"))

使い方

高さ場 z(HxW)→ 単位法線 (H,W,3)。n ∝ (-dz/dx, -dz/dy, 1)。深度→法線の順変換。

np.gradient の中心差分(端は片側差分)で行方向の dz/dy と列方向の dz/dx を 取り、n = (-dz/dx, -dz/dy, 1) を長さ 1 に正規化する(+1e-12 で零割を避ける)。 格子間隔を 1 画素とみなすので、z の単位が画素と異なる(mm 等)場合は事前に z / 画素ピッチ へ換算しないと傾きが実際より強く/弱く出る。法線の z 成分は常に正 (カメラ向き)。返り値は float32 の (H,W,3)、第 3 軸は (x, y, z) 成分で x は列方向、 y は行方向。入力検証は無く、2-D 以外を渡すと np.gradient の展開で失敗する。 integrate_normals の逆変換にあたり、photometric_stereo の出力と同じ法線規約 なので、そのまま render_lambertian に渡して陰影画像を合成できる。

参考(サンプルデータ・文献)

• サンプルデータ カタログ(DL URL / ライセンス) — 2-D は skimage.data(BSD/public)+ 合成、3-D は実データ源(Stanford/PDS 等)の DL URL。
• 演算子の来歴・参考文献 — この op 族の元になった研究/手法の出典。

実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)

• photometric_stereo — py -3.11 examples_3d/photometric_stereo.py

型が繋がる次の op(normalmap を入力に取れる)

fuse_to_voxel · render_shaded · phong_shade · matcap_shade · brdf_lommel_seeliger · brdf_hapke · bump_normals_fbm · integrate_normals

同カテゴリ(photometric)

photometric_stereo · integrate_normals · render_lambertian

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Provenance: photometric.py — 3D operator registry. この per-op ノートは tools/opdocs.py md が自動生成(手編集しない)。

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