finish op• 数据种类:无 → table(仅由参数决定的算子 —— 不接受图像或数据输入)
• 调用: import fullseye as fs; fs.ledger.finish_catalog() -> 'dict'(要直接调用实现,import metalfinish; metalfinish.finish_catalog() -> 'dict';从台账取用则 opsoptics.get("finish_catalog"))
表面处理名 → 默认参数表(αx, αy, grain)。
这些值是设计值，并非实测的 Ra ―― 这一点如实说明。有意义的是粗糙度的顺序 (镜面抛光 < 拉丝 < 交叉纹 < 磨砂面)。
没有参数。返回值是 {表面处理名: {"alpha_x", "alpha_y", "grain"}} 的 dict，键为 FINISHES = linear(拉丝)/ circular(车床的同心纹)/ radial(放射纹)/ crosshatch(交叉纹)/ random(磨砂面、喷砂)这 5 个。
• alpha_x：纹路方向的各向异性波瓣宽度(无量纲，Ward 型 BRDF 的 α)。
• alpha_y：与纹路正交方向的波瓣宽度。alpha_x > alpha_y 是“高光沿纹路拉长”的各向异性，只有 random 是各向同性(两者均为 0.16)。
• grain：微小凹凸(法线扰动)的强度，无量纲。
• 返回值是内部表的副本，所以修改它也不会影响之后的 scene_material / finish_shade。
scene_material(kind="conductor", finish=...) 从这里取出 alpha_x / alpha_y 嵌入材质，micro_normals / tangent_field / finish_shade 以同一名称生成纹路方向与波瓣。想反映手头的 Ra 时，请参考此表另行给出 scene_material 的 roughness_um (那边由 Rq [µm] 决定镜面比例)。
optics 的每个算子都先校验输入再计算(不让任何东西无声通过):
• 单位写进参数名 —— _mm / _um / _deg / _mrad。把 mm 和 µm 弄混不会崩溃,而是给出「看着合理却是错的答案」,所以用命名来防。这里绝不从数值大小去猜单位。
• 字符串一律 ValueError —— float('50') 会成功,于是未解析的配置值会被当成长度混进来(实测:thin_lens('50', '200') 曾返回看着合理的 66.667 mm)。bool 也按 True == 1 的隐式提升拒绝。
• complex / masked array 一律 ValueError(仅接受实数槽位;拒绝无声丢弃虚部或剥掉掩码)。所有输入中的 NaN/Inf 一律 ValueError。
• 逐项点名拒绝除零及其近亲:焦距 0、曲率半径 0、折射率 <= 0、全不透明光阑(全为 0,归一化变成 0/0)、总和 <= 0 的 PSF、S0 = 0 的 Stokes 矢量、物体位于前焦点(像在无穷远)。
• 只有两个算子会返回非有限值,而且都写进了契约:depth_of_field 在超焦距以外返回 far_mm = inf(这正是超焦距的定义),gaussian_beam 在束腰处返回 wavefront_radius_mm = inf(平面波前的曲率半径)。两者都同时返回一个有限的搭档(far_is_infinite / curvature_per_mm)。除此之外的无声 NaN/Inf 都在内部检出并 ValueError ——「float64 溢出了」和「答案是无穷大」是两种不同的主张,不能拿后者的脸去交付前者。
• 尺寸上限:生成网格受 optics.MAX_GRID(4096)限制,传入的场/PSF/光阑受 optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24),ABCD 元件序列受 optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024),Zernike 受 MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25)。以 fail-closed 堵住「小参数引发巨大内部分配」的路径(实测:n_max=40 × 4096² 需要 108 GB)。
• 物理上不可能的状态同样拒绝:偏振度 > 1 的 Stokes 矢量、负透过率、负强度、n-|m| 为奇数等非法 Zernike 指标。
• 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。
• 算法的正典(作者、年份)与用途见上面的族使用指南。
• machined_metal_and_materials — py -3.11 examples/machined_metal_and_materials.py
table 作为输入)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
finish)tangent_field · micro_normals · blast_normals · finish_shade
*Provenance: metalfinish.py — OPTICS 算子登记表。本条目由 tools/opdocs.py md 自动生成(请勿手工编辑)。*
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