fullseye
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)
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
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(スピンドルトーラス)になる。拒否はしないが、厳密なのはminor_radius < major_radiusのときだけ(2026-10-07 訂正: 以前は「距離場としては正しい」と書いていた)。 管が軸の上で重なる内側では、値は境界までの真の距離より絶対値が小さい(major 1・minor 2 の 中心で −1、真値は −1.73)。符号と零等値面、外側の値は正しく、内側の絶対値は真の距離の下界 なので、球追跡(sphere tracing)には安全に使える。
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。
空の入力(grid が 0 要素)は ValueError。
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
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_points_render · tb_statistical_outlier_removal · tb_radius_outlier_removal
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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