fullseye
tb_sphere_sdf — 2D typed op
- データ種:
points→volume - 呼び出し:
fullseye.apply(img, "tb_sphere_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)
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):
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):
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):
使い方
球の符号付き距離場: |p - center| - R(内側負・外側正)。
``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)。
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、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_sphere_sdf 0.50 0.50
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 sphere_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)。
- 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
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)。
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