render_transport — OPTICS `light_transport` op

• 数据种类:table × images → images

• 调用: import fullseye as fs; fs.ledger.render_transport(transport, patterns, triangulation_deg=20.0, irradiance=1.0, black_level=0.0, rows=1)(要直接调用实现,import lighttransport; lighttransport.render_transport(transport, patterns, triangulation_deg=20.0, irradiance=1.0, black_level=0.0, rows=1);从台账取用则 opsoptics.get("render_transport"))

用法

通过光传输矩阵(直接 + 相互反射)渲染投影图案下朗伯凹形截面的相机图像(images)。

> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。

The orthographic projector is tilted *triangulation_deg* from the vertical towards +x; its frame (the pattern width W_p) spans the cross-section exactly, and each patch is lit by the average of the projector pixels inside its footprint, times n·d and *irradiance*. A deactivated projector pixel still emits *black_level* (Nayar's b). The radiosity B = T E is the camera image: one column per patch, repeated over *rows* rows (the groove axis).

*transport* is a table from transport_matrix_radiosity (pass n_bounces=0 for the direct-only truth). *patterns* (images) must be constant along each column (stripes or fringes parallel to the groove):

the 2-D transport is exact only then.

Returns a list of (rows, P) images (images).

Raises ValueError: not a transport table; patterns empty, non-finite, outside [0, 1] or varying along the groove axis (a checkerboard); *triangulation_deg* outside (0, 80] or a patch facing away from the projector (it would be in shadow); *irradiance* <= 0; *black_level* outside [0, 1); *rows* not an integer in [1, 4096].

该族通用的输入契约(fail-closed)

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。

详细使用指南

• optics_imaging 族使用指南

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。

• 算法的正典(作者、年份)与用途见上面的族使用指南。

可运行的示例(实际调用该算子并已验证的样例)

• poc_interreflection_fringe_error — py -3.11 examples/poc_interreflection_fringe_error.py

类型可衔接的下一个算子(可接受 `images` 作为输入)

film_thickness_map · separate_direct_global · micro_phase_decode

同类别(`light_transport`)

groove_profile · form_factors_2d · transport_matrix_radiosity · high_frequency_patterns · separate_direct_global · fringe_multipath_phase_error · predict_fringe_phase_error · micro_phase_decode

*Provenance: lighttransport.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)。*

render_transport — OPTICS light_transport op

用法