visual_hull — 3D `space_carving` op

• Datenarten: images → voxel

• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.visual_hull(silhouettes: 'Sequence[np.ndarray]', Ks: 'Sequence[np.ndarray]', Rs: 'Sequence[np.ndarray]', ts: 'Sequence[np.ndarray]', bounds: 'Bounds', res: 'int') -> 'np.ndarray' (die Implementierung direkt: import visualhull; visualhull.visual_hull(silhouettes: 'Sequence[np.ndarray]', Ks: 'Sequence[np.ndarray]', Rs: 'Sequence[np.ndarray]', ts: 'Sequence[np.ndarray]', bounds: 'Bounds', res: 'int') -> 'np.ndarray'; aus dem Register: ops3d.get("visual_hull"))

Verwendung

Liefert die visuelle Hülle von Mehransichtssilhouetten als Voxelbelegung (ein Alias von carve).

Argumente, Rückgabewert und Ausnahmen sind genau wie bei carve (intern wird carve einfach unverändert aufgerufen).

• silhouettes: Liste von M Vordergrundmasken (H,W) bool, eine pro Kamera (die Größen dürfen sich je Kamera unterscheiden).

• Ks/Rs/ts: intrinsische Matrix (3,3), Rotation (3,3) und Translation (3,) jeder Kamera. Projektionskonvention ist X_cam = R @ X_world + t, pixel = (K @ X_cam)[:2] / Z (OpenCV-Stil). Pixel werden auf den nächsten Nachbarn gerundet.

• bounds: Schnitzbereich ((xmin,xmax),(ymin,ymax),(zmin,zmax)) (max > min auf jeder Achse erforderlich).

• res: Anzahl der Voxelunterteilungen pro Achse (positive ganze Zahl). Voxel insgesamt res**3.

Rückgabewert ist (res,res,res) bool. Mit indexing='ij' sind die Achsen (x,y,z), und das Zentrum von vox[i,j,k] ist (xmin+(i+.5)dx, ymin+(j+.5)dy, zmin+(k+.5)dz). Ein Voxel bleibt erhalten, wenn es in jeder Kamera "vor der Kamera (Z>0), innerhalb des Bildes, und dieses Pixel ist Silhouetten-Vordergrund" erfüllt (AND). Fällt es bei auch nur 1 Kamera heraus, wird es weggeschnitten.

fail-closed: ungleiche Listenlängen, 0 Kameras, res <= 0 und entartete bounds lösen alle ValueError aus (bei 0 Kameras wird nicht "alle Voxel belegt" als vorgetäuschtes Rekonstruktionsergebnis geliefert).

Hinweis: Eine visual hull ist eine Obermenge des Objekts, und Vertiefungen, die von keiner Kamera sichtbar sind, bleiben gefüllt. Macht man die Silhouetten wie bei synthesize_silhouette zu um 1 Pixel verdickten Überdeckungsmasken, vermeidet man, dass Objektvoxel durch Diskretisierungs- fehler weggeschnitten werden. Das Ergebnis kann mit voxel_to_mesh vernetzt und auch direkt als Belegungseingabe von esdf verwendet werden.

Hintergrundwissen (Physik und Konventionen hinter diesem Operator)

• blender_interop — Zusammen mit Blender — Form bauen, mit fullseye messen (Fallstricke: Achsen, Einheiten, Referenzdaten)

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)

• space_carving — py -3.11 examples_3d/space_carving.py

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

voxel_to_mips · voxel_to_mesh · signed_distance_field · to_points · sobel3d · hessian3d · curvature_maps · edt_jfa

Gleiche Kategorie (`space_carving`)

carve · synthesize_silhouette · carve_look_at

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

visual_hull — 3D space_carving op