refract — 3D `optics` op

• Datenarten: vector × normals → normals

• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.refract(d, n, eta1=1.0, eta2=1.5) (die Implementierung direkt: import match3d; match3d.refract(d, n, eta1=1.0, eta2=1.5); aus dem Register: ops3d.get("refract"))

Verwendung

Snellius-Brechung (Vektorform). d = einfallender Strahl (zur Fläche hin), n = äußere Normale auf der Einfallsseite, Indizes eta1 → eta2.

Berechnet exakt die Brechung eines Strahls durch einen transparenten Körper. None bei Totalreflexion (TIR). Für die Berechnung von Bildverzerrungen durch Glas/Linsen/unter Wasser. Der Vertrag ist ein einzelner Vektor. Ein (N,3)-Batch geht auch durch, aber hat auch nur 1 Strahl TIR, ist der ganze Batch None (keine per-ray-Maske). ★Bei einem Batch nicht 1 Strahl nach dem anderen durchlaufen,

sondern glassmirror.refract_rays verwenden —— es entscheidet TIR pro Strahl und gibt (Richtung, TIR-Maske) zurück (TIR-Strahlen werden mit spiegelnder Reflexion gefüllt). Diese Funktion bleibt als fail-closed-Zugang erhalten, der "keine Antwort gibt, wenn auch nur 1 fehlt".

d, n werden mit der letzten Achse als Vektor normiert. n auf der Einfallsseite übergeben (Orientierung mit d·n < 0). Umgekehrt übergeben wird cos θi negativ und es wird ohne Exception eine falsche Richtung zurückgegeben. Der Rückgabewert ist ein Einheitsvektor (eta·d + (eta·cosθi − cosθt)·n, eta = eta1/eta2). Bei eta1 == eta2 wird d unverändert zurückgegeben. Für Winkel snell_angle, für den Reflexionsgrad fresnel_reflectance(cos_i, eta1, eta2).

Referenzen (Beispieldaten, Literatur)

• 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.

Ausführbare Beispiele (verifizierte Samples, die diesen Operator wirklich aufrufen)

• snell_refraction — py -3.11 examples_3d/snell_refraction.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen `normals` als Eingabe)

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

Gleiche Kategorie (`optics`)

reflect · fresnel_reflectance · normal_from_reflection · snell_angle

*Provenance: match3d.py — 3D Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

refract — 3D optics op