cylinder_sdf — 3D sdf_csg op

• データ種: coordgrid → sdf

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

使い方

有限長の円柱(両端が平らな蓋)の厳密な符号付き距離場(内側負・外側正)。

軸方向の距離 `t と軸からの半径 r に分け、q = (r - radius, |t| - height/2)`

として `outside = ‖max(q, 0)‖、inside = min(max(q), 0)、sdf = outside + inside`。

これは `box_sdf` と同じ Quilez 流の構成を「(半径, 軸)の 2-D 断面」に適用したもので、

側面・蓋・角(縁)のいずれに対しても真のユークリッド距離になる。

引数と検証(`ValueError`):

• `grid: 最終軸が 3 の float 配列 (..., 3)`。

• `center`: 円柱の中心(端面ではなく重心。要素数 3)。

• `axis`: 軸の向き(要素数 3、零ベクトル・NaN は拒否。長さは自動正規化)。

• `radius: 半径 > 0 相当のスカラ(0` は軸線そのもの、負は拒否)。

• `height: 全長のスカラ(center` から ±height/2。負は拒否)。

返り値: `grid.shape[:-1]` の float64。

使いどころ: **貫通穴は `sdf_subtract(part, cylinder_sdf(...))**(height` を部品より

長くして端面の縁を残さない)。ボス・ピン・シャフトは `sdf_union`。無限長の円柱が

要るなら `height` を十分大きく取る(端面が評価域の外に出れば側面だけが効く)。

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)

• 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 · torus_sdf · capsule_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)。*

© 2026 Kazufumi Furuse — Fullseye operator documentation. Licensed under Apache-2.0.