所有内容都是v3d.DataclassArray： dataclass表现得像np.array（具有索引、切片、形状操作、向量化...）。

# Single ray
ray = v3d.Ray(pos=[0, 0, 0], dir=[1, 1, 1])
assert rays.shape == ()

# Multiple rays batched together
rays = v3d.Ray(pos=np.zeros((B, H, W, 3)), dir=np.ones((B, H, W, 3)))
assert rays.shape == (B, H, W)

rays = rays.reshape('b h w -> b (h w)')  #  Native `einops` support

top_left_ray = rays[..., 0, 0]  #  (b, h, w) -> (b,)

rays = rays.flatten()
rays = rays[rays.norm() > 0]  # Filter invalid rays

所有内容都可以交互式可视化

每个对象都有一个.fig属性用于交互式可视化

rays.fig  # Plot the rays

同时显示多个对象

v3d.make_fig([cam, rays, point_cloud])

使用Colab魔法自动绘图

v3d.auto_plot_figs()  # Once at the start of the Colab

cam, rays, point_cloud  # Tuple auto-displayed without `v3d.make_fig` call

相同的代码在Torch、Jax、TensorFlow、Numpy上无缝工作。

rays = rays.as_jax()  # .as_tf(), as_np(), .as_jax()
assert isinstance(rays.pos, jnp.ndarray)
assert rays.xnp is jnp

rays = rays.as_torch()
assert isinstance(rays.pos, torch.Tensor)
assert rays.xnp is torch

具有对自动微分、jax.vmap、jax.tree_utils...的原生支持。

常用原语（Ray、Camera、Transform等），用户可以用它们来表达意图，而不是数学表达式。

H, W = (256, 1024)
cam_spec = v3d.PinholeCamera.from_focal(
    resolution=(H, W),
    focal_in_px=35.,
)
cam = v3d.Camera.from_look_at(
    spec=cam_spec,
    pos=[5, 5, 5],
    target=[0, 0, 0],  # Camera looks at the scene center
)

rays = cam.rays()  # Rays in world coordinates

# Project `(*shape, 3)` world coordinates into `(*shape, 2)` pixel coordinates.
px_coords = cam.px_from_world @ point_cloud

查看API获取原语的全列表。

创建自己的原语非常简单。

将任何数据类转换为数据类数组非常简单

• 继承自v3d.DataclassArray
• 使用etils.array_types来注解数组字段（或显式使用my_field: Any = dca.field(shape=, dtype=)而不是dataclasses.field）

from etils.array_types import FloatArray


class MyRay(v3d.DataclassArray):
  pos: FloatArray[..., 3]
  dir: FloatArray[..., 3]


rays = MyRay(pos=jnp.zeros((H, W, 3)), dir=jnp.ones((H, W, 3)))
assert rays.shape == (H, W)

v3d通过实现相应的协议，使您能够轻松选择所需的特性。