brdf_hapke — 3D `render` op

• 資料種類:normalmap → image2d

• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.brdf_hapke(normals, light=(0.0, 0.0, 1.0), view=(0.0, 0.0, 1.0), w: 'float' = 0.42, g: 'float' = -0.35, B0: 'float' = 0.87, h: 'float' = 0.01, roughness_deg: 'float' = 26.0) -> 'np.ndarray'(要直接呼叫實作,import render_shade; render_shade.brdf_hapke(normals, light=(0.0, 0.0, 1.0), view=(0.0, 0.0, 1.0), w: 'float' = 0.42, g: 'float' = -0.35, B0: 'float' = 0.87, h: 'float' = 0.01, roughness_deg: 'float' = 26.0) -> 'np.ndarray';從台帳取用則 ops3d.get("brdf_hapke"))

用法

用 Hapke 反射律(衝效應 + 多次散射 + 宏觀粗糙度 θ̄)給法線圖著色,回傳 I/F `(H, W)`。

> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。

既定値はイトカワの S 型典型値(Kitazato et al. 2008): w=0.42, g=−0.35, B0=0.87,

h=0.01, θ̄=26°。位相角は `light/view` から一定値として求める(平行光・正射影近似)。

fail-closed: 各パラメータの範囲外・法線形状不正は `ValueError`。

:func:brdf_shade の `model='hapke' の薄い包みで、各画素の μ0 = clip(N·L,0,1)`、

`μ = clip(N·V,0,1) と、画面全体で一定の位相角 g = arccos(L·V)`(ラジアン)を

:func:hapke_reflectance に渡し、`I/F = π·r を返す。r` は

`(w/4π)·μ0e/(μ0e+μe)·[(1+B(g))P(g) + H(μ0e)H(μe) − 1]·S` で、多重散乱項 H は常に有効。

• `normals: float (H, W, 3)`、長さ 0 = 背景(出力 0)。単位化は内部で行う。

• `light / view: 面→光源、面→視点の方向(内部で単位化、ゼロ長は ValueError`)。

• `w: 単一散乱アルベド (0, 1]`。

• `g: Henyey-Greenstein の非対称パラメータ、(−1, 1)` の開区間。負で後方散乱。

• `B0 / h: 対向効果(opposition surge)の振幅と角幅。B0 > 0 なのに h == 0` は

`ValueError。B0 = 0` で対向効果なし。

• `roughness_deg`: 巨視的粗さ θ̄ を度で与える(内部で rad に変換)。0 で粗さ補正なし

(μ0e=μ0, μe=μ, S=1)。負・非有限は `ValueError`。

返り値は float64 `(H, W) の I/F で、[0,1]` に正規化しない(負値は 0 に切る)。

影(他の面による遮蔽)は含まないので、必要なら `cast_shadow / shadow_raycast` の

可視性マップを掛ける(`render_regolith は shadow_raycast` と組み合わせる)。

μ0 か μ が 0 以下の画素は 0。

背景知識指南(該運算子背後的物理與規範)

• 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)

參考(範例資料・文獻)

• 範例資料目錄(下載 URL / 授權) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有領域)加合成圖,3-D 給出真實資料源(Stanford/PDS 等)的下載 URL。

• 運算子來歷與參考文獻 —— 該運算子族所依據的研究/方法出處。

可執行的範例(實際呼叫該運算子並已驗證的樣例)

• itokawa_regolith_hero — py -3.11 examples_3d/itokawa_regolith_hero.py

型別可銜接的下一個運算子(可接受 `image2d` 作為輸入)

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

同類別(`render`)

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

*Provenance: render_shade.py — 3D 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*

brdf_hapke — 3D render op

用法