phong_shade — 3D `render` op

• Datenarten: normalmap → image2d

• Aufruf: 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' (die Implementierung direkt: 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'; aus dem Register: ops3d.get("phong_shade"))

Verwendung

Schattiert eine Normalenkarte mit dem Phong-Reflexionsmodell (Ambient + Diffus + Spekular). → `(H, W)`.

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

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`。

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)

• render_beauty — py -3.11 examples_3d/render_beauty.py

• render_shade — py -3.11 examples_3d/render_shade.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen `image2d` als Eingabe)

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

Gleiche Kategorie (`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. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

phong_shade — 3D render op