radiosity op• データ種: table × signal → table
• 呼び出し: 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) (実装を直接呼ぶなら import radiosity3d; radiosity3d.radiosity_progressive_3d(patches, emission, form_factors=None, albedo=None, tol=1e-06, max_shots=None, n_quad=3)、台帳から引くなら opsoptics.get("radiosity_progressive_3d"))
3-D のパッチの組の漸進ラジオシティ(Cohen ら 1988、shooting、式 7・8)と、収束した証拠。
> 以下の詳細説明は原文のままです —— 要約と見出しは訳出済み。
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.)
optics の全 op は入力を検証してから計算する(黙って通さない):
• 単位は引数名に埋め込む — _mm / _um / _deg / _mrad。mm と µm の取り違えは crash ではなく「もっともらしく間違った答え」なので、名前で防ぐ。大きさから単位を推測する処理は一切しない。
• 文字列は ValueError — float('50') は成功してしまうため、未パースの設定値が長さとして通り抜ける(実測: thin_lens('50', '200') がもっともらしい 66.667 mm を返していた)。bool も True == 1 の暗黙昇格として拒否。
• complex / masked array は ValueError(実数枠のみ。虚部の無言切り捨て・マスク剥がしを拒否)。NaN/Inf は全入力で ValueError。
• 0 除算とその親戚を名指しで拒否: 焦点距離 0・曲率半径 0・屈折率 <= 0・不透明な開口(全 0 なので正規化が 0/0)・総和 <= 0 の PSF・S0 = 0 の Stokes ベクトル・物体が前側焦点にある(像が無限遠)。
• 非有限を返すのは 2 op だけ、しかも契約として明記: depth_of_field の過焦点距離以遠の far_mm = inf(それが過焦点距離の定義)と gaussian_beam のウエストでの wavefront_radius_mm = inf(平面波面の曲率半径)。どちらも有限の相棒(far_is_infinite / curvature_per_mm)を併せて返す。それ以外の無言 NaN/Inf は内部で検出して ValueError —「float64 が溢れた」と「答えが無限大」は別の主張なので、後者の顔で前者を返さない。
• サイズ上限: 生成格子は optics.MAX_GRID(4096)、供給された場/PSF/開口は optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24)、ABCD 素子列は optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024)、Zernike は MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25)。小さな引数から巨大な内部確保が起きる経路(実測: n_max=40 × 4096² で 108 GB)を fail-closed で塞ぐ。
• 物理的に不可能な状態も拒否: 偏光度 > 1 の Stokes ベクトル、負の透過率、負の強度、n-|m| が奇数などの不正な Zernike 添字。
• サンプルデータ カタログ(DL URL / ライセンス) — 2-D は skimage.data(BSD/public)+ 合成、3-D は実データ源(Stanford/PDS 等)の DL URL。
• 演算子の来歴・参考文献 — この op 族の元になった研究/手法の出典。
• アルゴリズムの正典(著者・年)と用途は上記ファミリ使い方ガイドに記載。
• poc_pocket_interreflection — py -3.11 examples/poc_pocket_interreflection.py
table を入力に取れる)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. この per-op ノートは tools/opdocs.py md が自動生成(手編集しない)。*
© 2026 Kazufumi Furuse — Fullseye operator documentation. Licensed under Apache-2.0.