fullseye

plane_sdf — 3D sdf_csg op

• データ種: coordgrid → sdf
• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.plane_sdf(grid, point, normal) (実装を直接呼ぶなら import sdf_ops; sdf_ops.plane_sdf(grid, point, normal)、台帳から引くなら ops3d.get("plane_sdf"))

使い方

半空間(平面で切った側)の厳密な符号付き距離場(内側負・外側正)。

sdf(p) = (p - point) · n̂。法線 n̂ の指す側が外側(正)で、反対側が内側。 面取り(chamfer)・切断・「基板から上だけ」のような片側だけを残す演算に使う。 sdf_intersect を重ねれば任意の凸多面体が作れる。ただし max による交差は角の外側で 厳密ではない: 6 枚で直方体を作ると占有(<= 0)と内側の値は box_sdf に完全一致 するが、外側は角の近くで最大 2.1(半辺 2 の箱・格子 0.25 で実測)だけ過小評価する —— CSG の標準的な性質で、距離そのものが要るなら box_sdf を使う。

厳密性: 平面は全空間で勾配ノルム 1 なので、この値はどこでも真の符号付き距離 (box_sdf のように角で切り替わる場合分けが要らない)。

引数と検証(ValueError):

• grid: 最終軸が 3 の float 配列 (..., 3)(grid_coords の出力または点列)。
• point: 平面上の 1 点(要素数 3)。
• normal: 平面の法線(要素数 3、零ベクトル・NaN は拒否)。長さは自動で 1 に 正規化するので、大きさは結果に影響しない(向きだけが意味を持つ)。

返り値: grid.shape[:-1] の float64。法線側で正、反対側で負、平面上で 0。

使いどころ: sdf_subtract(part, plane_sdf(g, p, n)) で「その平面より法線側を削る」。 向きを逆にしたいときは normal の符号を反転する(-sdf でも同じ)。

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。

実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)

• sdf_csg — py -3.11 examples_3d/sdf_csg.py

型が繋がる次の op(sdf を入力に取れる)

sdf_to_occupancy · fuse_to_voxel · integrate · extract_surface_points · query_distance · sdf_union · sdf_intersect · sdf_subtract

同カテゴリ(sdf_csg)

grid_coords · sphere_sdf · box_sdf · cylinder_sdf · torus_sdf · capsule_sdf · sdf_union · sdf_intersect

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Provenance: sdf_ops.py — 3D 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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