fullseye

phong_shade — 3D `render` op

データ種: normalmap → image2d
呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.phong_shade(normals, view=(0.0, 0.0, 1.0), light=(0.0, 0.0, 1.0), ambient: 'float' = 0.1, diffuse: 'float' = 0.8, specular: 'float' = 0.5, shininess: 'float' = 32.0, clip: 'bool' = True) -> 'np.ndarray' (実装を直接呼ぶなら import render_shade; render_shade.phong_shade(normals, view=(0.0, 0.0, 1.0), light=(0.0, 0.0, 1.0), ambient: 'float' = 0.1, diffuse: 'float' = 0.8, specular: 'float' = 0.5, shininess: 'float' = 32.0, clip: 'bool' = True) -> 'np.ndarray'、台帳から引くなら ops3d.get("phong_shade"))

使い方

Phong 反射モデルで法線マップを陰影付け(環境光 + 拡散 + 鏡面)。→ (H, W)。

各前景画素で単位法線 N に対し、光源方向 L を N で鏡面反射した理想反射方向 R = 2(N·L)N − L を求め、視線 V との一致で鏡面項を作る::

I = ambient + diffuse * max(N·L, 0) + specular * max(R·V, 0)^shininess

鏡面項は光の当たる面(N·L > 0)にのみ乗る。render_lambertian に鏡面ローブを足したもので、ハイライトのピークは拡散最大(N=L)ではなく 半角方向 N = normalize(L+V) に立つ(このとき R=V で R·V=1)。

背景(長さ 0 の法線 = render3d.render_mesh の空画素)は 0。clip=True で出力を [0, 1] にクリップ(表示向き)、clip=False で生の加算強度を返す(argmax でハイライト位置を厳密に取りたいときはこちら — 飽和で頂点が同点にならない)。

引数:

normals : float (H, W, 3) 法線マップ(視空間、視点向き。長さ 0 = 背景)。
view : 面→視点の方向(既定 (0,0,1) = render3d の視点)。
light : 面→光源の方向。
ambient/diffuse/specular : 各項の係数(有限・非負)。
shininess: 鏡面ローブの鋭さ(> 0。大きいほど鋭い/小さいほど広い)。
clip : [0,1] にクリップするか。

fail-closed: 形状不正・非有限・ゼロ長方向・非正の shininess・負係数は ValueError。

背景知識ガイド(この op の手前にある物理・規約)

blender_interop — Blender との併用 — 形を作って fullseye で測る(軸・単位・正解データの罠)

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)

render_beauty — py -3.11 examples_3d/render_beauty.py
render_shade — py -3.11 examples_3d/render_shade.py

型が繋がる次の op(`image2d` を入力に取れる)

fuse_to_voxel · fit_poly_surface · eval_poly_surface · surface_form_error · background_flatten · polar_unwrap · fit_zernike · matcap_shade

同カテゴリ(`render`)

project_points · render_point_depth · render_volume_projection · render_shaded · ambient_occlusion · cast_shadow · matcap_shade · supersample_mesh

Provenance: render_shade.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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