orient_normals — 3D `normals_orient` op

• 資料種類:points × normals → normals

• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.orient_normals(points, normals, k: 'int' = 20, seed_dir=None) -> 'np.ndarray'(要直接呼叫實作,import normals_orient; normals_orient.orient_normals(points, normals, k: 'int' = 20, seed_dir=None) -> 'np.ndarray';從台帳取用則 ops3d.get("orient_normals"))

用法

用 Hoppe 法把法線定向為全域一致(MST 傳播)。→ (N,3)。

> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。

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)。

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)

• oriented_normals — py -3.11 examples_3d/oriented_normals.py

型別可銜接的下一個運算子(可接受 `normals` 作為輸入)

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

同類別(`normals_orient`)

estimate_oriented_normals

*Provenance: normals_orient.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)。*

orient_normals — 3D normals_orient op

用法