surface_normals — 3D `photometric` op

• Datenarten: image2d → normalmap

• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.surface_normals(z) (die Implementierung direkt: import photometric; photometric.surface_normals(z); aus dem Register: ops3d.get("surface_normals"))

Verwendung

Höhenfeld z (HxW) → Einheitsnormalen (H,W,3). n ∝ (−dz/dx, −dz/dy, 1). Die Vorwärtsumwandlung Tiefe → Normale.

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

`np.gradient の中心差分(端は片側差分)で行方向の dz/dy と列方向の dz/dx` を

取り、`n = (-dz/dx, -dz/dy, 1) を長さ 1 に正規化する(+1e-12` で零割を避ける)。

格子間隔を 1 画素とみなすので、`z` の単位が画素と異なる(mm 等)場合は事前に

`z / 画素ピッチ` へ換算しないと傾きが実際より強く/弱く出る。法線の z 成分は常に正

(カメラ向き)。返り値は float32 の `(H,W,3)`、第 3 軸は (x, y, z) 成分で x は列方向、

y は行方向。入力検証は無く、2-D 以外を渡すと `np.gradient` の展開で失敗する。

`integrate_normals の逆変換にあたり、photometric_stereo` の出力と同じ法線規約

なので、そのまま `render_lambertian` に渡して陰影画像を合成できる。

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)

• photometric_stereo — py -3.11 examples_3d/photometric_stereo.py

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

fuse_to_voxel · render_shaded · phong_shade · matcap_shade · brdf_lommel_seeliger · brdf_hapke · bump_normals_fbm · integrate_normals

Gleiche Kategorie (`photometric`)

photometric_stereo · integrate_normals · render_lambertian

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

surface_normals — 3D photometric op