poisson_lite — 3D `reconstruct` op

• データ種: points → mesh

• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.poisson_lite(points, size=64, sigma=1.0, iso=0.5, normals=None) (実装を直接呼ぶなら import recon3d; recon3d.poisson_lite(points, size=64, sigma=1.0, iso=0.5, normals=None)、台帳から引くなら ops3d.get("poisson_lite"))

使い方

点群 (N,3) → (vertices(V,3), faces(F,3)) の表面メッシュ(スクリーンド Poisson 軽量近似)。

点群を size³ の voxel 格子へ splat し、等値面場を作って marching cubes で三角形メッシュ化する。

出力頂点は入力点群と同じ世界座標(bbox から逆写像)。bounds は点群 bbox(+σ 依存の padding)。

2 モード:

• `normals is None: **占有(occupancy)** をガウス平滑・[0,1] 正規化し、iso` で二値化した

表面バンドの内部を `binary_fill_holes で充填してから再平滑し、単一の外殻を iso` で抜く。

占有(unsigned)場は内外対称で、平滑した薄殻の等値面は内スロープ・外スロープの二か所を通り

同心二重殻になってしまう。内部充填で内外対称性を破ることで、閉じた表面サンプルからは

(格子/σ に対し十分密なら)単一殻が得られる。開いた曲面は充填されず薄い面のまま。疎すぎる/σ が

小さいと隙間から充填が漏れ二重殻へ縮退しうる(厳密な内外判定が要るなら `normals` 指定を使う)。

• `normals 指定: 向き付き点の **winding number** で内外指標場を作りガウス平滑、iso`

(既定 0.5)で表面抜き。表面のみサンプルでも内部を埋めて閉曲面を得られる。

Parameters

----------

points : array_like (N,3)

入力点群。

size : int

voxel 格子の一辺(既定 64)。大きいほど精細だが O(size³)。

sigma : float

ガウス平滑の標準偏差(voxel 単位、既定 1.0)。padding は ⌈3σ⌉+2 voxel を自動確保。

iso : float

等値面レベル。正規化場 [0,1] 上の値(既定 0.5)。

normals : array_like (N,3) or None

点法線。与えると winding number モード、None なら占有モード。

Returns

-------

vertices : numpy.ndarray (V,3) float64

世界座標の頂点。

faces : numpy.ndarray (F,3) int64

三角形の頂点インデックス(vertices を参照)。

Raises

------

ValueError

点数不足(<4)、size が小さすぎる、占有/指標場が薄く iso が場の値域外、など。

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)

• poisson_surface_recon — py -3.11 examples_3d/poisson_surface_recon.py

型が繋がる次の op(`mesh` を入力に取れる)

mesh_to_voxel · mesh_to_points · to_points · fuse_to_voxel · ambient_occlusion · cast_shadow · supersample_mesh · render_beauty

同カテゴリ(`reconstruct`)

alpha_shape_mesh · alpha_shape_boundary · estimate_alpha

*Provenance: recon3d.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)。*

poisson_lite — 3D reconstruct op

使い方