sphere_sdf — 3D `sdf_csg` op

• Datenarten: coordgrid → sdf

• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.sphere_sdf(grid, center, R) (die Implementierung direkt: import sdf_ops; sdf_ops.sphere_sdf(grid, center, R); aus dem Register: ops3d.get("sphere_sdf"))

Verwendung

Das vorzeichenbehaftete Distanzfeld einer Kugel: `|p − center| − R` (innen negativ, außen positiv).

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

`grid は最終軸が 3 の座標配列 (..., 3)(grid_coords` の出力や (N,3) 点群)。

`center は長さ3、R>=0 は半径。返り値の shape は grid.shape[:-1]`。厳密な SDF

(勾配ノルム 1)。`sdf_offset(sphere_sdf(g,c,R), r) == sphere_sdf(g,c,R+r)`。

Raises ValueError for R<0 or malformed grid/center。

計算: `np.linalg.norm(grid - center, axis=-1) - R`。座標の単位はそのまま距離の

単位になる(`grid_coords` の world 座標を渡せば world 単位)。座標の成分順は

`grid の最終軸の順(grid_coords なら (x, y, z))で、center` も同じ順。

引数と検証(`ValueError`):

• `grid: 最終軸が 3 の float 配列 (..., 3)(1-D の (3,)` も可。0-D や

最終軸が 3 以外は拒否)。

• `center: 要素数 3(reshape(3) できなければ numpy の ValueError`)。

• `R: float() できるスカラ。回転行列などを渡した場合も ValueError`

(この引数は半径であって姿勢ではない)。`R < 0 は拒否、R = 0` は

中心からの距離場そのもの。

返り値: `grid.shape[:-1] の float64(grid_coords` の出力なら

`(nx, ny, nz))。中心で -R`、表面で 0、外側で正。

使いどころ: `grid_coords で格子 → sphere_sdf / box_sdf → sdf_union` /

`sdf_subtract で CSG → <= 0 を占有として marching cubes(voxel_to_mesh`

に `-sdf を渡し iso=0` 相当で等値面)。

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)

• annotate3d_figure — py -3.11 examples_3d/annotate3d_figure.py

• gear_metrology — py -3.11 examples_3d/gear_metrology.py

• molecule_atom_count — py -3.11 examples_3d/molecule_atom_count.py

• procedural_hand — py -3.11 examples_3d/procedural_hand.py

• render_beauty — py -3.11 examples_3d/render_beauty.py

• sdf_csg — py -3.11 examples_3d/sdf_csg.py

• sfm_recon — py -3.11 examples_3d/sfm_recon.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 (`sdf_csg`)

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

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

sphere_sdf — 3D sdf_csg op