tb_sphere_sdf — 2D typed op

資料種類:pointsvolume

呼叫:fullseye.apply(img, "tb_sphere_sdf", a=0.5, b=0.5)(2-D 的模型是一張圖 + 兩個純量旋鈕 a,b∈[0,1])

tb_sphere_sdf: input → output

*圖為在 128×128 合成輸入上實際執行的輸出。左為輸入,右為輸出。點雲以俯視散點顯示(亮度 = z),一維序列為折線,體資料為沿 z 的最大值投影,影片為中間影格,複數影像為振幅;無法成像的回傳值直接顯示數值。*

*旋鈕 a 不改變輸出(實測: 0.1 / 0.5 / 0.9 相同)。*

*旋鈕 b 不改變輸出(實測: 0.1 / 0.5 / 0.9 相同)。*

階段(前置運算子 → 本運算子,由左至右):

tb_sphere_sdf: stages (docs site)

換別的影像(合成場景 / 照片 / 硬幣。上排為輸入,下排為對應輸出。旋鈕取預設):

tb_sphere_sdf: other inputs (docs site)

動態(GIF: 依序顯示影格 / 視點 / 切片。靜態圖是完整版,GIF 為輔助):

tb_sphere_sdf: animation

用法

球體的有號距離場: `|p - center| - R`(內部為負,外部為正)。

> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。

`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。

參考(範例資料・文獻)

• 範例資料目錄(下載 URL / 授權) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有領域)加合成圖,3-D 給出真實資料源(Stanford/PDS 等)的下載 URL。

• 運算子來歷與參考文獻 —— 該運算子族所依據的研究/方法出處。

在 Studio 中試試

下面的程式已確認可以執行(與圖相同的輸入)。在 Studio 說明中,此區塊會變成按鈕,可當場載入並執行。

img_to_points 0.50 0.50
tb_sphere_sdf 0.50 0.50

▸ Load this pipeline  ·  Load & run

可執行的範例(實際呼叫該運算子並已驗證的樣例)

下面的範例呼叫的是底層帳本運算子 sphere_sdf。此橋接運算子只是把同一實作適配為 fn(v, a, b) 慣例,行為完全相同(只是呼叫形式不同)。

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

型別可銜接的下一個運算子(可接受 volume 作為輸入)

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

同類別(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 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*

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