orient_normals — 3D `normals_orient` op

• 데이터 종류: points × normals → normals

• 호출: import fullseye as fs; fs.ledger.orient_normals(points, normals, k: 'int' = 20, seed_dir=None) -> 'np.ndarray'(구현을 직접 호출하려면 import normals_orient; normals_orient.orient_normals(points, normals, k: 'int' = 20, seed_dir=None) -> 'np.ndarray', 원장에서 가져오려면 ops3d.get("orient_normals"))

사용법

Hoppe 법으로 법선을 전역 일관하게 방향 지음(MST 전파). → (N,3).

kNN 그래프 위에 가중치 1 - |n_i·n_j|(접평면이 맞을수록 저렴)의 최소 전역 트리를 만들고, 시드에서 트리를 BFS 하면서 부모와 부호가 반대인 자식을 반전시켜 성분을 내부 일관되게 한다. 시드는 seed_dir 지정 시에는 그 방향으로 가장 돌출한 점, 미지정 시에는 최외곽 점(무게중심에서 가장 먼 점). 그래프가 분단되어 있으면 연결 성분마다 독립적으로 시드를 잡아 전파한다(성분 간의 상대 방향은 보장하지 않음).

seed_dir 를 넘긴 경우, 전파로 내부 일관화한 뒤에 성분 전체 점의 사영을 집약하여 대역 부호를 seed_dir 에 정합시킨다(단일 seed 의 |cos| 에 의존하지 않으므로, seed 점의 법선이 seed_dir 와 거의 직교해도 부호는 확실히 정해진다 — finding [5]). seed_dir 가 성분의모든 법선과 (거의) 직교하여 부호를 정할 수 없는 진짜 축퇴는 fail-closed(ValueError). 닫힌 곡면(구 등)에서 seed_dir 가 평균적으로 법선과 직교하는 경우는 대역 부호가 유일하지 않으므로, 최돌출점(=바깥 방향) 기준의 방향 결정을 유지한다. seed_dir 미지정 시는 무게중심에서 바깥 방향.

Args:

points: (N,3) 의 점군.

normals: (N,3) 의 방향 미정 법선(내부에서 단위화).

k: kNN 그래프의 근방 수.

seed_dir: 대역 기준 방향 (3,). None 이면 무게중심에서 바깥 방향을 기준으로 한다.

Returns:

부호를 대역적으로 일관되게 맞춘 (N,3) 단위 법선.

Raises:

ValueError: seed_dir 가 영이거나, (어느 연결 성분에서) 모든 법선과 직교하여

대역 부호를 제어할 수 없을 때(fail-closed).

배경 지식 가이드(이 연산자 앞에 있는 물리·규약)

• blender_interop — Blender와 함께 쓰기 — 형상을 만들고 fullseye로 측정(축·단위·정답 데이터의 함정)

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.

실행 가능한 예제(이 연산자를 실제로 호출하는 검증된 샘플)

• oriented_normals — py -3.11 examples_3d/oriented_normals.py

타입이 이어지는 다음 연산자(`normals` 를 입력으로 받는 것)

icp_point2plane · compute_fpfh · shot_descriptor · fuse_to_voxel · reflect · refract · normal_consistency · ransac_cylinder

같은 카테고리(`normals_orient`)

estimate_oriented_normals

*Provenance: normals_orient.py — 3D 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*

orient_normals — 3D normals_orient op

사용법