"""シミュ評価板 STL の上に ROI 矩形を 3D で重ねて表示するスクリプト． 使い方: uv run python scripts/visualize_roi_3d.py [--white-board configs/white_board_bbox.json] \ [--real-roi-x 539 --real-roi-y 1015 --real-roi-w 1400 --real-roi-h 1409] \ [--screenshot output/roi_3d.png] 意図: 実測 ROI が白色板内で占める「相対位置」を、シミュの評価板（同じ形状の白色板を想定）の 物理サイズに変換し、評価板 STL の表面に 3D 矩形として重ねる． 人間が見て「シミュの ROI が評価板のここに対応する」と確認するため． 備考: 白色板の物理サイズは「評価板の bbox（X=99, Y=102 mm）」を使う （白色板 = 評価板の有効測定面と仮定）． """ from __future__ import annotations import argparse import json from pathlib import Path import numpy as np import pyvista as pv import trimesh def main() -> None: parser = argparse.ArgumentParser(description="Visualize ROI on eval board (3D)") parser.add_argument("--white-board", type=Path, default=Path("configs/white_board_bbox.json")) parser.add_argument("--real-roi-x", type=int, default=539) parser.add_argument("--real-roi-y", type=int, default=1015) parser.add_argument("--real-roi-w", type=int, default=1400) parser.add_argument("--real-roi-h", type=int, default=1409) parser.add_argument( "--screenshot", type=Path, default=None, help="出力 PNG．未指定なら GUI を開く" ) parser.add_argument("--off-screen", action="store_true") parser.add_argument( "--flip-y", action="store_true", default=True, # 実機の物理上下と画像 y の向きが逆の場合に反転する（デフォルト ON） help="実測 PNG の y 軸を反転して物理 Y にマップ．デフォルト ON", ) parser.add_argument( "--no-flip-y", dest="flip_y", action="store_false", help="y 軸を反転しない", ) parser.add_argument( "--flip-x", action="store_true", default=False, help="実測 PNG の x 軸を反転して物理 X にマップ（実機の物理左右と画像 x の向きが逆の場合）", ) args = parser.parse_args() if not args.white_board.exists(): msg = ( f"白色板 bbox JSON が見つかりません: {args.white_board}\n" "先に `uv run python scripts/select_white_board.py` を実行してください．" ) raise FileNotFoundError(msg) wb = json.loads(args.white_board.read_text(encoding="utf-8")) wb_x, wb_y, wb_w, wb_h = wb["x"], wb["y"], wb["width"], wb["height"] print(f"白色板 bbox (real PNG): x={wb_x}, y={wb_y}, w={wb_w}, h={wb_h}") rx, ry, rw, rh = args.real_roi_x, args.real_roi_y, args.real_roi_w, args.real_roi_h print(f"実測 ROI: x={rx}, y={ry}, w={rw}, h={rh}") # ROI の相対位置（白色板内 0〜1） rel_x = (rx - wb_x) / wb_w rel_y = (ry - wb_y) / wb_h rel_w = rw / wb_w rel_h = rh / wb_h print(f" 相対位置: x={rel_x:.3f}, y={rel_y:.3f}, w={rel_w:.3f}, h={rel_h:.3f}") # 評価板 STL を読み込み eval_stl = Path("configs/meshes/照明ムラ補正ボード.stl") m = trimesh.load(eval_stl, force="mesh") print(f"\n評価板 STL bbox (mm): min={m.bounds[0]}, max={m.bounds[1]}") board_xmin, board_xmax = m.bounds[0, 0], m.bounds[1, 0] board_ymin, board_ymax = m.bounds[0, 1], m.bounds[1, 1] board_w = board_xmax - board_xmin board_h = board_ymax - board_ymin # ROI の評価板内 mm 範囲 if args.flip_x: flipped_x_start = 1.0 - (rel_x + rel_w) roi_xmin_mm = board_xmin + flipped_x_start * board_w roi_xmax_mm = roi_xmin_mm + rel_w * board_w print(f" X 反転適用: rel_x_orig={rel_x:.3f} → flipped={flipped_x_start:.3f}") else: roi_xmin_mm = board_xmin + rel_x * board_w roi_xmax_mm = roi_xmin_mm + rel_w * board_w if args.flip_y: # 実測 PNG の y 増加（画像下方向）= 物理 Y 減少と仮定して反転 # 白色板内 y 相対位置 [rel_y, rel_y+rel_h] を 1.0 から引いて反転 flipped_y_start = 1.0 - (rel_y + rel_h) roi_ymin_mm = board_ymin + flipped_y_start * board_h roi_ymax_mm = roi_ymin_mm + rel_h * board_h print(f" Y 反転適用: rel_y_orig={rel_y:.3f} → flipped={flipped_y_start:.3f}") else: roi_ymin_mm = board_ymin + rel_y * board_h roi_ymax_mm = roi_ymin_mm + rel_h * board_h # 評価板の裏面（平坦面、-Z 法線、Z=最小）に ROI を重ねる # 表面は凹凸が多くて視認しにくいため平坦な裏面を採用 z_bottom = m.bounds[0, 2] z_offset = -1.0 # 裏面のさらに -Z 方向に矩形を浮かせて視認性確保 print("\nROI の評価板上 mm 範囲:") print(f" X: [{roi_xmin_mm:.2f}, {roi_xmax_mm:.2f}]") print(f" Y: [{roi_ymin_mm:.2f}, {roi_ymax_mm:.2f}]") print(f" Z: {z_bottom + z_offset:.2f}（裏面 Z={z_bottom:.2f} のさらに {z_offset}mm 下）") # PyVista で表示 plotter = pv.Plotter( off_screen=args.off_screen or args.screenshot is not None, window_size=(1400, 1000), ) # ----- シーン全体のメッシュを追加 ----- scene_meshes = [ ("照明ムラ補正ボード.stl", "lightgray", 0.85, "評価板"), ("前側.stl", "white", 0.20, "前側筐体"), ("後側.stl", "white", 0.20, "後側筐体"), ("スマホホルダ.stl", "tan", 0.30, "スマホホルダ"), ("LED基板カバー.stl", "lightblue", 0.40, "LED 基板カバー"), ("SH-02M.stl", "dimgray", 0.30, "スマホ"), ] for stl_name, color, opacity, label in scene_meshes: stl_path = Path(f"configs/meshes/{stl_name}") if not stl_path.exists(): continue mesh = trimesh.load(stl_path, force="mesh") v = mesh.vertices * 0.001 f = np.hstack([np.full((len(mesh.faces), 1), 3), mesh.faces]).flatten() plotter.add_mesh(pv.PolyData(v, f), color=color, opacity=opacity, label=label) # LED 18 個を黄色い小球で表示 import yaml cfg = yaml.safe_load(Path("configs/scene_baseline.yaml").read_text(encoding="utf-8")) for light in cfg.get("lights", []): if light.get("type") == "area": cx, cy, cz = light["center"] pos = np.array([cx, cy, cz]) * 0.001 plotter.add_mesh(pv.Sphere(radius=0.003, center=pos), color="yellow") # ROI 矩形（評価板の裏面 -Z 側に浮かせて表示） roi_corners_mm = np.array([ [roi_xmin_mm, roi_ymin_mm, z_bottom + z_offset], [roi_xmax_mm, roi_ymin_mm, z_bottom + z_offset], [roi_xmax_mm, roi_ymax_mm, z_bottom + z_offset], [roi_xmin_mm, roi_ymax_mm, z_bottom + z_offset], ]) roi_corners_m = roi_corners_mm * 0.001 # 矩形を 2 三角形で faces = np.array([[3, 0, 1, 2], [3, 0, 2, 3]]).flatten() roi_poly = pv.PolyData(roi_corners_m, faces) plotter.add_mesh(roi_poly, color="red", opacity=0.5, label="ROI（実測対応）") # 矩形の枠線も for i in range(4): a = roi_corners_m[i] b = roi_corners_m[(i + 1) % 4] line = pv.Line(a, b) plotter.add_mesh(line, color="red", line_width=5) plotter.add_axes() annotation = ( f"Red = ROI on eval board BACK surface (flat, -Z side)\n" f"Range (mm): X=[{roi_xmin_mm:.1f},{roi_xmax_mm:.1f}]" f" Y=[{roi_ymin_mm:.1f},{roi_ymax_mm:.1f}]" ) plotter.add_text(annotation, position="upper_left", font_size=10, color="black") # 座標軸（X+/Y+/Z+ の向きが見える） plotter.add_axes(interactive=True) plotter.show_bounds( grid="back", location="outer", xtitle="X [m]", ytitle="Y [m]", ztitle="Z [m]", all_edges=True, ) # デフォルトの視点（screenshot 時のみ．GUI 時はマウスでぐりぐり回せる） if args.screenshot is not None: plotter.camera_position = [(0.15, -0.20, 0.05), (0, 0, -0.05), (0, 0, 1)] if args.screenshot is not None: args.screenshot.parent.mkdir(parents=True, exist_ok=True) plotter.show(screenshot=str(args.screenshot)) print(f"\n保存: {args.screenshot}") else: plotter.show() if __name__ == "__main__": main()