tb_torus_sdf — 2D `typed` op

• データ種: points → volume

• 呼び出し: fullseye.apply(img, "tb_torus_sdf", a=0.5, b=0.5) (2-D は 1 画像 + 2 スカラつまみ a,b∈[0,1] のモデル)

tb_torus_sdf: input → output

*図は合成の入力 128×128 で実際に走らせた出力。左が入力、右が出力。点群は上から見た散布(明るさ = z)、1-D 列は折れ線、体積は z 方向の最大値投影、動画は中央フレーム、複素画像は振幅、絵にならない返り値は値そのもの。*

*つまみ a は出力を変えない(実測: 0.1 / 0.5 / 0.9 で同一)。*

*つまみ b は出力を変えない(実測: 0.1 / 0.5 / 0.9 で同一)。*

段階(前置きの op → この op。左から順):

▸ tb_torus_sdf: stages (docs site)

別の画像でも(合成シーン / 写真 / 硬貨。上段が入力、下段がその出力。つまみは既定):

▸ tb_torus_sdf: other inputs (docs site)

動き(GIF: フレーム / 視点 / スライスを順に。静止の図が完成形で、GIF は補助):

tb_torus_sdf: animation

使い方

トーラス(ドーナツ)の厳密な符号付き距離場(内側負・外側正)。

`sdf(p) = ‖(r - major_radius, t)‖ - minor_radius(r は軸からの半径、t` は

軸方向の距離)。芯線が半径 `major_radius の円で、その周りに半径 minor_radius`

の管が付いた形なので、フィレット(隅の丸み)の解析形としてそのまま使える。

引数と検証(`ValueError`):

• `grid / center / axis: :func:cylinder_sdf` と同じ(軸はドーナツの穴の向き)。

• `major_radius`: 芯線の半径(負は拒否)。

• `minor_radius: 管の半径(負は拒否)。minor_radius >= major_radius` だと穴が

潰れた形になるが、距離場としては正しいので拒否しない。

返り値: `grid.shape[:-1]` の float64。

使いどころ: `sdf_subtract で内隅にフィレットを削り出す / sdf_union` で O リング溝の

形を作る。角を丸めるだけなら `sdf_smooth_union` のほうが手軽だが、あちらは丸みの

半径が形状に依存する —— 半径を設計値として持ちたいときはこちら。

2-D 進化レジストリへ橋渡しした 3d の op `torus_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、a も b` も使われない。

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。

Studio で試す

下のプログラムは実際に走ることを確かめてある(図と同じ入力)。Studio のヘルプではこのブロックがボタンになり、その場で読み込んで実行できる。

img_to_points 0.50 0.50
tb_torus_sdf 0.50 0.50

▸ Load this pipeline · Load & run

実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)

次の例は元の台帳 op torus_sdf を呼ぶもの。この橋渡し op は同じ実装を fn(v, a, b) 規約に合わせただけなので、挙動はそのまま当てはまる(呼び出し形だけ違う)。

• sdf_csg — py -3.11 examples_3d/sdf_csg.py

型が繋がる次の op(`volume` を入力に取れる)

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

同カテゴリ(`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. この per-op ノートは tools/opdocs.py md が自動生成(手編集しない)。*

tb_torus_sdf — 2D typed op

使い方