radiosity_progressive_3d — OPTICS radiosity op

• 데이터 종류: table × signal → table

• 호출: 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)(구현을 직접 호출하려면 import radiosity3d; radiosity3d.radiosity_progressive_3d(patches, emission, form_factors=None, albedo=None, tol=1e-06, max_shots=None, n_quad=3), 원장에서 가져오려면 opsoptics.get("radiosity_progressive_3d"))

사용법

3-D 패치 집합의 점진적 radiosity (Cohen 외 1988, shooting, 식 7–8)와 수렴했다는 증거.

> 아래 상세 설명은 원문입니다 —— 요약과 제목은 번역되어 있습니다.

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.)

패밀리 공통 입력 계약(fail-closed)

optics 의 모든 연산자는 입력을 검증한 뒤에 계산합니다(조용히 통과시키지 않습니다):

• 단위는 인자 이름에 넣습니다 — _mm / _um / _deg / _mrad. mm 와 µm 를 혼동하면 crash 가 아니라 「그럴듯하게 틀린 답」이 나오므로 이름으로 막습니다. 크기로 단위를 추측하는 처리는 일절 하지 않습니다.

• 문자열은 ValueError —— float('50') 은 성공하므로 파싱되지 않은 설정값이 길이로 통과해 버립니다(실측: thin_lens('50', '200') 이 그럴듯한 66.667 mm 를 돌려주고 있었습니다). bool 도 True == 1 의 암묵 승격으로 보고 거부합니다.

• complex / masked array 는 ValueError(실수 슬롯만. 허수부의 무언 절삭·마스크 벗기기를 거부).NaN/Inf 는 모든 입력에서 ValueError.

• 0 나눗셈과 그 친척들을 이름을 들어 거부: 초점거리 0, 곡률반경 0, 굴절률 <= 0, 불투명한 조리개(전부 0 이라 정규화가 0/0), 총합 <= 0 인 PSF, S0 = 0 인 스토크스 벡터, 물체가 앞쪽 초점에 있는 경우(상이 무한대).

• 비유한 값을 돌려주는 것은 2 개 연산자뿐이며, 둘 다 계약으로 명시: depth_of_field 의 과초점거리 너머 far_mm = inf(그것이 과초점거리의 정의)와 gaussian_beam 의 허리에서의 wavefront_radius_mm = inf(평면 파면의 곡률반경). 둘 다 유한한 짝(far_is_infinite / curvature_per_mm)을 함께 돌려줍니다. 그 밖의 무언 NaN/Inf 는 내부에서 검출해 ValueError —— 「float64 가 넘쳤다」와 「답이 무한대다」는 다른 주장이므로, 후자의 얼굴로 전자를 돌려주지 않습니다.

• 크기 상한: 생성 격자는 optics.MAX_GRID(4096), 넘겨받은 필드/PSF/조리개는 optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24), ABCD 소자열은 optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024), Zernike 는 MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25). 작은 인자에서 거대한 내부 할당이 일어나는 경로(실측: n_max=40 × 4096² 로 108 GB)를 fail-closed 로 막습니다.

• 물리적으로 불가능한 상태도 거부: 편광도 > 1 인 스토크스 벡터, 음의 투과율, 음의 강도, n-|m| 이 홀수인 잘못된 Zernike 첨자 등.

자세한 사용 가이드

• optics_imaging 패밀리 가이드

참고(샘플 데이터·문헌)

• 샘플 데이터 카탈로그(DL URL / 라이선스) —— 2-D 는 skimage.data(BSD/public)+ 합성, 3-D 는 실데이터 소스(Stanford/PDS 등)의 DL URL.

• 연산자의 내력·참고문헌 —— 이 연산자 족의 바탕이 된 연구/기법의 출처.

• 알고리즘의 정전(저자·연도)과 용도는 위의 패밀리 사용 가이드에 적혀 있습니다.

실행 가능한 예제(이 연산자를 실제로 호출하는 검증된 샘플)

• poc_pocket_interreflection — py -3.11 examples/poc_pocket_interreflection.py

타입이 이어지는 다음 연산자(table 를 입력으로 받는 것)

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

같은 카테고리(radiosity)

form_factor_parallel_rects · form_factor_perpendicular_rects · form_factor_polygons · radiosity_patches · form_factor_matrix · render_optscene_gi


*Provenance: radiosity3d.py — OPTICS 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*

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