radiosity op• Datenarten: table × signal → table
• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.radiosity_progressive_3d(patches, emission, form_factors=None, albedo=None, tol=1e-06, max_shots=None, n_quad=3) (die Implementierung direkt: import radiosity3d; radiosity3d.radiosity_progressive_3d(patches, emission, form_factors=None, albedo=None, tol=1e-06, max_shots=None, n_quad=3); aus dem Register: opsoptics.get("radiosity_progressive_3d"))
Progressive-Refinement-Radiosity (Cohen et al. 1988, Shooting, Gl. 7–8) auf einem 3-D-Patch-Satz, mit dem Nachweis der Konvergenz.
> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.
Solves B = E + diag(ρ) F̃ B (F̃_ji = F_ij A_i/A_j, eq. 8) by shooting: all patches start with B = ΔB = E (the emitted, or first-reflected, radiosity); repeatedly the patch with the largest unshot energy ΔB_i A_i shoots — every patch j gains ΔRad = ρ_j ΔB_i F_ij A_i/A_j in both B_j and ΔB_j — and its ΔB_i is reset to 0. Ties (equal after rounding to 1e-12 relative) go to the lower index; nothing is random.
Stopping rule — our choice, not Cohen's: the paper stops "when the solution converges to within the desired tolerance" without a number. Here the shooting stops when the residual unshot energy Σ ΔB_i A_i falls to tol times the initial energy Σ E_i A_i (a bound on the energy still missing from the solution). max_shots (default 200 × N) caps the work; hitting it returns converged=False.
*emission* E is (N,) or (N, C) (C colour channels), non-negative. *albedo* defaults to the patches' (RGB when *emission* has 3 channels, else the channel mean). *form_factors* defaults to form_factor_matrix (n_quad).
Returns a dict (table) with kind = "rad_solution", radiosity (N, C), unshot_history (the residual energy before each shot), n_shots, converged, tol, residual_energy (relative), initial_energy and the stop_rule text.
Raises ValueError: an empty or unmarked table (not radiosity_patches); emission or albedo of the wrong shape, negative or non-finite; an albedo outside [0, 1]; *tol* not in (0, 1]; a form-factor matrix of the wrong shape. (An albedo of 1 in a closed enclosure never loses energy: the shooting then stops at *max_shots* with converged=False instead of raising.)
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|.
• Leitfaden zur Familie optics_imaging
• 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.
• poc_pocket_interreflection — py -3.11 examples/poc_pocket_interreflection.py
table als Eingabe)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
radiosity)form_factor_parallel_rects · form_factor_perpendicular_rects · form_factor_polygons · radiosity_patches · form_factor_matrix · 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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