radiosity_patches — OPTICS radiosity op

• Datenarten: keine → table (ein Operator, der allein durch seine Argumente bestimmt ist — er nimmt kein Bild und keine Daten entgegen)

• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.radiosity_patches(polygons=None, albedo=None, scene=None, patch_mm=2.0, outer_mm=None) (die Implementierung direkt: import radiosity3d; radiosity3d.radiosity_patches(polygons=None, albedo=None, scene=None, patch_mm=2.0, outer_mm=None); aus dem Register: opsoptics.get("radiosity_patches"))

Verwendung

Baut einen Satz ebener Radiosity-Patches (Tabelle rad_patches) aus Polygonen oder aus einer optscene-Szene.

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

Either *polygons* — (N, 3|4, 3) flat convex triangles or quads, one patch each, vertices in order around the edge, normal = right-hand rule (the side that emits) — with *albedo* a scalar, (N,) or (N, 3) (RGB) in [0, 1] (None = 0.5); or *scene* — an optscene scene (scene_box, scene_difference of a box minus a box, finite scene_plane; an infinite plane only with albedo 0) whose Lambertian faces are cut into rectangles no larger than *patch_mm* (cut also at every other face's plane, so no patch straddles another face; *outer_mm*, when given, is the size used on every face that is not the inside of a pocket — the outside of a part rarely exchanges light with anything, so it can be coarse) no patch straddles another face). Faces in contact with another solid are dropped. Albedo then comes from each primitive's material (passing *albedo* too is refused — two sources for one number).

Returns a dict (table) with kind = "rad_patches", polygons (N, 4, 3), normals (N, 3), areas (N,), centers (N, 3), albedo (N, 3), labels (N,) (scene index, or -1), regions (N,) ("outer" / "cavity" / "plane" / "polygon") and occluders (the scene, or None).

Raises ValueError: both or neither of *polygons* / *scene* (an empty polygon array or scene included); *albedo* given with *scene*; a polygon that is degenerate, non-planar or non-convex; an albedo outside [0, 1] or of the wrong shape; a scene primitive that is not supported (sphere, cylinder, nested difference, reflective infinite plane) or not Lambertian; more than 6000 patches.

Familienweiter Eingabevertrag (fail-closed)

Jeder optics-Operator prüft seine Eingabe vor der Berechnung (nichts rutscht stillschweigend durch):

• Einheiten stecken im Argumentnamen — _mm / _um / _deg / _mrad. Eine Verwechslung von mm und µm stürzt nicht ab, sondern liefert eine plausibel aussehende falsche Antwort; der Name verhindert das. Aus der Größenordnung wird nie auf die Einheit geschlossen.

• Strings lösen ValueError aus — float('50') gelingt, sodass ein ungeparster Konfigurationswert als Länge durchrutschen würde (gemessen: thin_lens('50', '200') lieferte plausible 66,667 mm). bool wird als implizite Hochstufung True == 1 ebenfalls abgelehnt.

• complex / Masked Arrays lösen ValueError aus (nur reelle Slots; das stille Verwerfen des Imaginärteils bzw. Abstreifen der Maske wird abgelehnt). NaN/Inf löst bei jeder Eingabe ValueError aus.

• Division durch null und Verwandtes wird namentlich abgelehnt: Brennweite 0, Krümmungsradius 0, Brechzahl <= 0, undurchlässige Blende (alles 0, die Normierung wird 0/0), PSF mit Summe <= 0, Stokes-Vektor mit S0 = 0 und ein Objekt im vorderen Brennpunkt (Bild im Unendlichen).

• Nur zwei Operatoren liefern einen nicht-endlichen Wert, und beide halten das vertraglich fest: depth_of_field liefert jenseits der hyperfokalen Distanz far_mm = inf (genau das bedeutet die hyperfokale Distanz), und gaussian_beam liefert an der Taille wavefront_radius_mm = inf (der Krümmungsradius einer ebenen Wellenfront). Beide liefern zusätzlich einen endlichen Partner (far_is_infinite / curvature_per_mm). Jedes andere stille NaN/Inf wird intern erkannt und löst ValueError aus — "float64 ist übergelaufen" und "die Antwort ist unendlich" sind verschiedene Aussagen; die erste wird nie im Gewand der zweiten geliefert.

• Größenobergrenzen: erzeugte Gitter durch optics.MAX_GRID (4096), übergebene Felder/PSFs/Blenden durch optics.MAX_FIELD_ELEMENTS (2^24), ABCD-Elementketten durch optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS (1024), Zernike durch MAX_ZERNIKE_TERMS (512) / MAX_ZERNIKE_ORDER (40) / MAX_ZERNIKE_BASIS (2^25). Damit werden Pfade fail-closed geschlossen, in denen ein kleines Argument eine riesige interne Allokation auslöst (gemessen: n_max=40 × 4096² braucht 108 GB).

• Physikalisch unmögliche Zustände werden ebenfalls abgelehnt: Stokes-Vektor mit Polarisationsgrad > 1, negative Transmission, negative Intensität und ungültige Zernike-Indizes wie ungerades n-|m|.

Ausführlicher Anwendungsleitfaden

• Leitfaden zur Familie optics_imaging

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.

• Der kanonische Algorithmus (Autor, Jahr) und seine Anwendungen stehen im Familienleitfaden oben.

Ausführbare Beispiele (verifizierte Samples, die diesen Operator wirklich aufrufen)

• poc_pocket_interreflection — py -3.11 examples/poc_pocket_interreflection.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen table als Eingabe)

abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd

Gleiche Kategorie (radiosity)

form_factor_parallel_rects · form_factor_perpendicular_rects · form_factor_polygons · form_factor_matrix · radiosity_progressive_3d · render_optscene_gi


*Provenance: radiosity3d.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

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