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)。

在 kNN 圖上以權重 1 - |n_i·n_j|(切平面越一致代價越低)建立最小生成樹, 從種子點開始對樹做 BFS,翻轉與父節點符號相反的子節點,使元件內部一致。種子點在指定 seed_dir 時為沿該方向最突出的點,未指定時為最外點(離質心最遠)。若圖不連通,則對每個連通元件獨立選取種子點並傳播(元件之間的相對朝向不保證)。

傳入 seed_dir 時,在透過傳播使元件內部一致後,彙總元件所有點的投影,使全域符號與 seed_dir 一致(不依賴單一種子點的 |cos|,因此即使種子點的法線與 seed_dir 近乎正交,符號也能可靠確定 — finding [5])。seed_dir 與元件的全部法線(幾乎)正交、無法決定符號的真正退化情況為 fail-closed(失敗即拒絕)(ValueError)。在閉曲面(球等)上 seed_dir 平均而言與法線正交時,全域符號不唯一, 因此保留以最突出點(= 朝外)為基準的定向。未指定 seed_dir 時從質心朝外。

Args:

points: (N,3) 的點雲。

normals: (N,3) 朝向未定的法線(內部單位化)。

k: kNN 圖的鄰域點數。

seed_dir: 全域參考朝向 (3,)。為 None 時以從質心朝外為基準。

Returns:

符號全域一致的 (N,3) 單位法線。

Raises:

ValueError: seed_dir 為零,或(在某個連通元件中)與全部法線正交而

無法控制全域符號時(fail-closed(失敗即拒絕))。

背景知識指南(該運算子背後的物理與規範)

• blender_interop — 與 Blender 搭配使用 —— 在 Blender 中建形、用 fullseye 量測(座標軸、單位、真值資料的陷阱)

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