orient_normals — 3D `normals_orient` op

• Datenarten: points × normals → normals

• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.orient_normals(points, normals, k: 'int' = 20, seed_dir=None) -> 'np.ndarray' (die Implementierung direkt: import normals_orient; normals_orient.orient_normals(points, normals, k: 'int' = 20, seed_dir=None) -> 'np.ndarray'; aus dem Register: ops3d.get("orient_normals"))

Verwendung

Orientiert die Normalen global konsistent nach Hoppes Methode (MST-Propagation). → (N,3).

> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.

kNN グラフ上に重み `1 - |n_i·n_j|`(接平面が揃うほど安い)の最小全域木を張り、

種から木を BFS しながら親と符号が逆の子を反転させて成分を内部一貫にする。種は

`seed_dir` 指定時はその向きに最も突き出た点、未指定時は最外点(重心から最遠)。

グラフが分断されていれば連結成分ごとに独立に種を取り伝播する(成分間の相対向きは未保証)。

`seed_dir` を渡した場合、伝播で内部一貫化した後に成分全点の射影を集約して大域符号を

`seed_dir に整合する(単一 seed の |cos|` に依存しないので、seed 点の法線が

`seed_dir と近直交でも符号は確実に決まる — finding [5])。seed_dir` が成分の

全法線と(ほぼ)直交して符号を決められない真の退化は fail-closed(`ValueError`)。

閉曲面(球など)で `seed_dir` が平均的に法線と直交する場合は大域符号が一意でないため、

最突出点(=外向き)基準の向き付けを保持する。`seed_dir` 未指定時は重心から外向き。

Args:

points: (N,3) の点群。

normals: (N,3) の向き未定法線(内部で単位化)。

k: kNN グラフの近傍数。

seed_dir: 大域基準向き (3,)。None なら重心から外向きを基準にする。

Returns:

符号を大域一貫にそろえた (N,3) 単位法線。

Raises:

ValueError: `seed_dir` がゼロ、または(ある連結成分で)全法線と直交して

大域符号を制御できないとき(fail-closed)。

Hintergrundwissen (Physik und Konventionen hinter diesem Operator)

• 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)

Referenzen (Beispieldaten, Literatur)

• Katalog der Beispieldaten (Download-URLs / Lizenzen) — 2-D nutzt skimage.data (BSD/Public Domain) plus synthetische Bilder, 3-D nennt Download-URLs echter Datenquellen (Stanford, PDS, …).

• Herkunft und Literatur der Operatoren — die Quellen der Forschung/Verfahren, auf denen diese Operatorfamilie beruht.

Ausführbare Beispiele (verifizierte Samples, die diesen Operator wirklich aufrufen)

• oriented_normals — py -3.11 examples_3d/oriented_normals.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen `normals` als Eingabe)

icp_point2plane · compute_fpfh · shot_descriptor · fuse_to_voxel · reflect · refract · normal_consistency · ransac_cylinder

Gleiche Kategorie (`normals_orient`)

estimate_oriented_normals

*Provenance: normals_orient.py — 3D Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

orient_normals — 3D normals_orient op