画像（任意のグレースケール変換可能な写真・テクスチャ）を、CNC加工用の レリーフへ鋳造（forge）する CLI ツール群です。2 つの使い方があります。
- 画像 → 平面レリーフ（
relief.py）: 画像を平らな板に彫り込み、IGES （B-spline 曲面）・NC（Gコード）・陰影プレビュー PNG を生成。 - 画像 → 既存STLへ転写（
shape_relief.py）: 包丁の柄などの既存ソリッド STL の上面に画像を彫り込み、彫り込み後の STL・NC・PNG を生成。
IGES は彫り込み面（上面）を B-spline 曲面（IGES Entity 128）として書き出すため、 CAD/CAM で解析的な曲面として読み込めます。
画像をグレースケール化し、明度を切削深さに比例写像します。 暗い画素ほど深く彫り、明るい画素は浅く彫る／彫りません。明度レンジは画像の 実 min–max で 0–1 に正規化してから深さへ写像します。これにより画像が持つ全情報 （濃淡・輪郭・パターン）を、線抽出やパターン生成なしでそのまま深さに落とせます。
年輪を数式（サインカーブ／ガウシアン）でモデル化する方式や V ビット線彫りは 検証の結果、品質不足のため採用していません（ボールエンドミルによるレリーフ前提）。
pip install -r requirements.txt依存: numpy, pillow, matplotlib（Python 3）。IGES 出力は追加ライブラリ不要で ASCII を直接生成します。
python src/relief.py samples/images/cherry.jpg --out output/- IGES:
output/{stem}_relief.igs - NC :
output/{stem}_relief.nc - PNG:
output/{stem}_relief.png
パラメータは CLI 引数（例 --max_depth 0.8）または JSON 設定ファイル
（--config myconf.json）で上書きできます。--timestamp で上書きを回避、
--no-fit-aspect で WORK_Y の自動調整を無効化します。
平らな板ではなく、既存のソリッドSTL（包丁の柄など）の上面に木目を彫り込む こともできます。上から見て高さが一意に決まる面（2.5D）が対象です。
# テスト用の柄STLを生成（実STLが無い時の確認用）
python src/make_test_handle.py
# 対象STL + 木目画像 → 彫り込み
python src/shape_relief.py samples/shapes/test_handle.stl samples/images/cherry.jpg --out output/- STL:
output/{shape}_{image}_grain.stl（彫り込み後の上面ソリッド、可視化用） - NC :
output/{shape}_{image}_grain.nc（マスク付き表面仕上げラスター） - PNG:
output/{shape}_{image}_grain.png（陰影プレビュー）
処理は、対象STLから上面高さマップ H(x,y) とマスクを抽出し、木目深さ d を
マスク内だけ差し引いて Z = H − d を彫る方式です。対象STLの置き方や注意点は
samples/shapes/README.md を参照してください。全周への巻き付けは3軸では不可で、
裏面など別の面は向きを変えてのマルチセットアップになります。
| パラメータ | 既定値 | 説明 |
|---|---|---|
| WORK_X | 150.0 | mm 板の長さ |
| WORK_Y | 100.0 | mm 板の幅（画像アスペクトに合わせ調整可） |
| WORK_Z | 20.0 | mm 板の厚み（曲面の基準高さ） |
| MAX_DEPTH | 0.1 | mm 最大切削深さ（暗部）。実加工を考慮し浅めに設定 |
| MIN_DEPTH | 0.0 | mm 最小切削深さ（明部） |
| BALL_DIA | 1.0 | mm ボールエンドミル径 |
| STEP_OVER | 0.3 | mm 走査線ピッチ |
| SAMPLE_PITCH_X | 0.3 | mm X方向サンプリング間隔 |
| FEED_CUT | 1000 | mm/min 切削送り |
| FEED_PLUNGE | 400 | mm/min 突込み送り |
| SPINDLE_RPM | 18000 | 主軸回転数 |
| SAFE_Z | 5.0 | mm 安全高さ |
| STL_COLS | 500 | 曲面の制御点 列数（解像度。名称は後方互換のため STL_ 接頭辞のまま） |
| STL_ROWS | 333 | 曲面の制御点 行数（アスペクトで自動調整） |
| IGES_PATCH_PTS | 64 | IGES曲面の1パッチあたり片側最大制御点数（タイル分割の細かさ） |
- IGES: 既定の制御点解像度は 500×333 程度。上面の格子点を制御点とする線形
B-spline 曲面（格子点を厳密に通る区分双線形面）を、CADで軽快に読めるよう
複数パッチ（タイル）に分割して出力します。隣接パッチは境界の制御点を共有する
ため隙間なく連続します。500列が品質と読み込み時間の最適点で、600以上は差が
ほぼ分かりません。重い場合は
--iges_patch_ptsを下げると分割が細かくなり 読み込みが速くなります。 - NC: 17 万行・数 MB 規模になります。生成時に標準出力で警告します。
将来的な点列間引き（直線近似での圧縮）は
gcode_writer.compress_lineに 関数を分離してあります（現状は未実装）。
生成物（IGES・NC・PNG）は大きいためコミットしません。output/ と
*.igs / *.iges / *.stl / *.nc / *.gcode は .gitignore で除外しています。サンプル画像
（小さい jpg）とコードだけがあれば誰でも同じ出力を再現できます。
生成される NC は機械非依存の素体です。実機の制御装置・工具・原点に合わせた 調整と、シミュレーション・試し切りによる検証が必須です。 未検証データを本番加工に流さないでください。
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