signed_distance_field — 3D `transform` op

• Datenarten: voxel → sdf

• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.signed_distance_field(vol, device='cpu', iso=0.5) (die Implementierung direkt: import match3d; match3d.signed_distance_field(vol, device='cpu', iso=0.5); aus dem Register: ops3d.get("signed_distance_field"))

• GPU: Dieser Operator hat einen GPU-Pfad (device="cuda")

Verwendung

Belegungs-/Dichtevoxel → ein vorzeichenbehaftetes Distanzfeld SDF (innen < 0, außen > 0). edt_jfa auf beide Seiten angewandt.

> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.

SDF はマッチングに優れた表現(滑らか・勾配=法線・0 等値面=表面)。inside/outside の

ユークリッド距離差で作る。GPU native。voxel↔SDF↔occupancy を相互変換できる。

定義: `occ = vol > iso として d_out = edt_jfa(occ)`(各 voxel から最寄りの占有 voxel

までの距離、占有内では 0)、`d_in = edt_jfa(~occ)`(最寄りの非占有 voxel まで)、

`sdf = d_out − d_in`。外側は +距離、内側は −距離(voxel 単位、ユークリッド)。

voxel 中心同士の距離なので 0 になる voxel は無く、境界の占有 voxel は −1、隣接する

非占有 voxel は +1(0 等値面は voxel の間)。

`iso` は密度→占有の閾値(既定 0.5。個数密度なら「1 点以上」)。全占有・全空の volume は

seed の無い側の距離が 1e6 に飽和し、全占有では −1e6、全空では +1e6 になる(例外は出ない)。

返り値 `(D,H,W)` float32 numpy。

後段: `sdf_to_occupancy で戻す、voxel_to_mesh(sdf, iso=0.0) で面、sobel3d` で法線場。

Referenzen (Beispieldaten, Literatur)

• Katalog der Beispieldaten (Download-URLs / Lizenzen) — 2-D nutzt skimage.data (BSD/Public Domain) plus synthetische Bilder, 3-D nennt Download-URLs echter Datenquellen (Stanford, PDS, …).

• Herkunft und Literatur der Operatoren — die Quellen der Forschung/Verfahren, auf denen diese Operatorfamilie beruht.

Ausführbare Beispiele (verifizierte Samples, die diesen Operator wirklich aufrufen)

• transforms_repr — py -3.11 examples_3d/transforms_repr.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen `sdf` als Eingabe)

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

Gleiche Kategorie (`transform`)

points_to_voxel · gaussians_to_voxel · mesh_to_voxel · mesh_to_points · depth_to_points · voxel_to_mips · voxel_to_mesh · tsdf_from_depth

*Provenance: match3d.py — 3D Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

signed_distance_field — 3D transform op