refract — 3D optics op

• データ種: vector × normals → normals

• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.refract(d, n, eta1=1.0, eta2=1.5) (実装を直接呼ぶなら import match3d; match3d.refract(d, n, eta1=1.0, eta2=1.5)、台帳から引くなら ops3d.get("refract"))

使い方

Snell 屈折(ベクトル形)。d=入射(面へ向かう), n=入射側外向き法線, 屈折率 eta1→eta2。

透明体を通る光線の曲がりを厳密に。全反射(TIR)なら None。ガラス/レンズ/水中の像歪み計算に。

契約は単一ベクトル。(N,3) バッチも通るが、1 本でも TIR ならバッチ全体が None

(per-ray マスクはしない)。★バッチなら 1 本ずつ回すのではなく

:func:glassmirror.refract_rays を使うこと —— あちらは光線ごとに TIR を判定して

`(方向, TIR マスク)` を返す(TIR の光線は鏡面反射で埋める)。この関数は

「1 本でも欠けたら答えを出さない」fail-closed 側の口として残してある。

`d, n は最後の軸をベクトルとして単位化する。n は入射側(d·n < 0` になる向き)で

渡すこと。逆向きに渡すと `cos θi` が負になり、例外なく誤った方向が返る。返り値は単位ベクトル

(`eta·d + (eta·cosθi − cosθt)·n、eta = eta1/eta2)。eta1 == eta2 なら d` がそのまま

返る。角度で扱うなら `snell_angle、反射率は fresnel_reflectance(cos_i, eta1, eta2)`。

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)

• snell_refraction — py -3.11 examples_3d/snell_refraction.py

型が繋がる次の op(normals を入力に取れる)

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

同カテゴリ(optics)

reflect · fresnel_reflectance · normal_from_reflection · snell_angle

*Provenance: match3d.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)。*

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