capsule_sdf — 3D sdf_csg op

• データ種: coordgrid → sdf

• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.capsule_sdf(grid, a, b, radius) (実装を直接呼ぶなら import sdf_ops; sdf_ops.capsule_sdf(grid, a, b, radius)、台帳から引くなら ops3d.get("capsule_sdf"))

使い方

線分 `a–b を半径 radius` で太らせたカプセルの厳密な符号付き距離場。

`sdf(p) = ‖p - (a + clamp(((p-a)·(b-a))/‖b-a‖², 0, 1)·(b-a))‖ - radius`。

線分への最短距離そのものなので全空間で勾配ノルム 1(円柱と違い端が丸いぶん、

角が無く厳密)。リブ・配管・骨・ワイヤ・工具の掃引体積の近似に向く。

引数と検証(`ValueError`):

• `grid: 最終軸が 3 の float 配列 (..., 3)`。

• `a / b: 芯線の端点(要素数 3)。a == b なら球(sphere_sdf` と一致)。

• `radius`: 太さ(負は拒否)。

返り値: `grid.shape[:-1]` の float64。

使いどころ: 工具の到達性を「工具の掃引体積が部品と交わらないか」で見るとき、工具を

カプセルで置いて `sdf_intersect` の最小値が正かを見る。骨梁・血管・繊維の合成にも。

参考(サンプルデータ・文献)

• サンプルデータ カタログ(DL URL / ライセンス) — 2-D は skimage.data(BSD/public)+ 合成、3-D は実データ源(Stanford/PDS 等)の DL URL。

• 演算子の来歴・参考文献 — この op 族の元になった研究/手法の出典。

実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)

• procedural_hand — py -3.11 examples_3d/procedural_hand.py

• sdf_csg — py -3.11 examples_3d/sdf_csg.py

型が繋がる次の op(sdf を入力に取れる)

sdf_to_occupancy · fuse_to_voxel · integrate · extract_surface_points · query_distance · sdf_union · sdf_intersect · sdf_subtract

同カテゴリ(sdf_csg)

grid_coords · sphere_sdf · box_sdf · plane_sdf · cylinder_sdf · torus_sdf · sdf_union · sdf_intersect

*Provenance: sdf_ops.py — 3D operator registry. この per-op ノートは tools/opdocs.py md が自動生成(手編集しない)。*

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