brdf_hapke — 3D `render` op

• 数据种类:normalmap → image2d

• 调用: import fullseye as fs; fs.ledger.brdf_hapke(normals, light=(0.0, 0.0, 1.0), view=(0.0, 0.0, 1.0), w: 'float' = 0.42, g: 'float' = -0.35, B0: 'float' = 0.87, h: 'float' = 0.01, roughness_deg: 'float' = 26.0) -> 'np.ndarray'(要直接调用实现,import render_shade; render_shade.brdf_hapke(normals, light=(0.0, 0.0, 1.0), view=(0.0, 0.0, 1.0), w: 'float' = 0.42, g: 'float' = -0.35, B0: 'float' = 0.87, h: 'float' = 0.01, roughness_deg: 'float' = 26.0) -> 'np.ndarray';从台账取用则 ops3d.get("brdf_hapke"))

用法

用 Hapke 反射律(冲效应 + 多次散射 + 宏观粗糙度 θ̄)给法线图着色,返回 I/F (H, W)。

默认值为糸川(Itokawa)的 S 型典型值(Kitazato et al. 2008):w=0.42, g=−0.35, B0=0.87, h=0.01, θ̄=26°。相位角由 light/view 作为常数求得(平行光、正交投影近似)。

fail-closed:各参数超出范围、法线形状不正确时抛出 ValueError。

这是 brdf_shade 的 model='hapke' 的薄封装,将各像素的 μ0 = clip(N·L,0,1)、μ = clip(N·V,0,1) 以及整个画面恒定的相位角 g = arccos(L·V)(弧度)传给 hapke_reflectance,返回 I/F = π·r。r 为 (w/4π)·μ0e/(μ0e+μe)·[(1+B(g))P(g) + H(μ0e)H(μe) − 1]·S,多重散射项 H 始终启用。

• normals:float (H, W, 3),长度 0 = 背景(输出 0)。单位化在内部进行。

• light / view:面→光源、面→视点的方向(内部单位化,零长度抛出 ValueError)。

• w:单次散射反照率 (0, 1]。

• g:Henyey-Greenstein 的不对称参数,开区间 (−1, 1)。负值表示后向散射。

• B0 / h:冲日效应(opposition surge)的幅度与角宽度。B0 > 0 而 h == 0 时抛出 ValueError。B0 = 0 表示无冲日效应。

• roughness_deg:以度给出宏观粗糙度 θ̄(内部换算为 rad)。0 表示不做粗糙度修正(μ0e=μ0, μe=μ, S=1)。负值、非有限值抛出 ValueError。

返回值为 float64 (H, W) 的 I/F,不归一化到 [0,1](负值截为 0)。不包含阴影(被其他面遮挡),如有需要请乘以 cast_shadow / shadow_raycast 的可见性图(render_regolith 与 shadow_raycast 组合使用)。μ0 或 μ 为 0 以下的像素为 0。

背景知识指南(该算子背后的物理与约定)

• blender_interop — 与 Blender 配合使用 —— 在 Blender 中建形、用 fullseye 测量(坐标轴、单位、真值数据的陷阱)

参考(示例数据、文献)

• 示例数据目录(下载 URL / 许可证) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有领域)加合成图,3-D 给出真实数据源(Stanford/PDS 等)的下载 URL。

• 算子来历与参考文献 —— 该算子族所依据的研究/方法出处。

可运行的示例(实际调用该算子并已验证的样例)

• itokawa_regolith_hero — py -3.11 examples_3d/itokawa_regolith_hero.py

类型可衔接的下一个算子(可接受 `image2d` 作为输入)

fuse_to_voxel · fit_poly_surface · eval_poly_surface · surface_form_error · background_flatten · polar_unwrap · fit_zernike · matcap_shade

同类别(`render`)

project_points · render_point_depth · render_volume_projection · render_shaded · ambient_occlusion · cast_shadow · phong_shade · matcap_shade

*Provenance: render_shade.py — 3D 算子登记表。本条目由 tools/opdocs.py md 自动生成(请勿手工编辑)。*

brdf_hapke — 3D render op

用法