tb_sphere_sdf — 2D typed op

Datenarten: pointsvolume

Aufruf: fullseye.apply(img, "tb_sphere_sdf", a=0.5, b=0.5) (das 2-D-Modell ist ein Bild plus zwei skalare Regler a,b∈[0,1])

tb_sphere_sdf: input → output

*Die Abbildung ist die tatsächliche Ausgabe auf einer synthetischen 128×128-Eingabe. Links Eingabe, rechts Ausgabe. Punktwolken als Draufsicht-Streudiagramm (Helligkeit = z), 1-D-Reihen als Linie, Volumen als Maximum-Projektion entlang z, Videos als mittleres Bild, komplexe Bilder als Betrag; Rückgabewerte, die kein Bild ergeben, werden als Werte gezeigt.*

*Regler a ändert die Ausgabe nicht (gemessen: identisch bei 0,1 / 0,5 / 0,9).*

*Regler b ändert die Ausgabe nicht (gemessen: identisch bei 0,1 / 0,5 / 0,9).*

Stufen (die vorangehenden Ops → dieser Op, von links nach rechts):

tb_sphere_sdf: stages (docs site)

Auf anderen Bildern (synthetische Szene / Foto / Münzen. Obere Reihe: Eingaben, untere Reihe: deren Ausgaben. Regler auf Standard):

tb_sphere_sdf: other inputs (docs site)

Bewegung (GIF: Bilder / Ansichten / Schnitte nacheinander. Die stehende Abbildung ist die vollständige; das GIF ist ergänzend):

tb_sphere_sdf: animation

Verwendung

Vorzeichenbehaftetes 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_sdfsdf_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)。

2-D 進化レジストリへ橋渡しした 3d の op `sphere_sdf。実装は同じで、呼び出し規約だけ op(v, a, b) に合わせてある。この op に調整点は無く、ab` も使われない。

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.

In Studio ausprobieren

Das Programm unten ist nachweislich lauffähig (gleiche Eingabe wie die Abbildung). In der Studio-Hilfe wird dieser Block zu Schaltflächen, die es sofort laden und ausführen.

img_to_points 0.50 0.50
tb_sphere_sdf 0.50 0.50

▸ Load this pipeline  ·  Load & run

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

Die folgenden Beispiele rufen den zugrunde liegenden Ledger-Op sphere_sdf auf. Dieser Brücken-Op ist dieselbe Implementierung, angepasst an die Konvention fn(v, a, b); das Verhalten gilt unverändert (nur die Aufrufform unterscheidet sich).

annotate3d_figurepy -3.11 examples_3d/annotate3d_figure.py

gear_metrologypy -3.11 examples_3d/gear_metrology.py

molecule_atom_countpy -3.11 examples_3d/molecule_atom_count.py

procedural_handpy -3.11 examples_3d/procedural_hand.py

render_beautypy -3.11 examples_3d/render_beauty.py

sdf_csgpy -3.11 examples_3d/sdf_csg.py

sfm_reconpy -3.11 examples_3d/sfm_recon.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen volume als Eingabe)

identity · vol_gaussian · vol_median · vol_erode · vol_dilate · vol_threshold · vol_reg_dilate · vol_reg_erode

Gleiche Kategorie (typed)

tb_points_to_voxel · tb_estimate_point_normals · tb_iss_keypoints · tb_project_points · tb_render_point_depth · tb_statistical_outlier_removal · tb_radius_outlier_removal · tb_voxel_grid_downsample


*Provenance: ops.py — 2D Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

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