fullseye

sdf_subtract — 3D sdf_csg op

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

使い方

差集合 A\B = max(a, -b)(A の内側 かつ B の外側 = -b の内側)。

b の符号反転は「B の外を内、B の内を外」に反転する(相補集合)ので、A との積が A から B をくり抜いた形になる。非可換: sdf_subtract(a,b) != sdf_subtract(b,a)。

計算: np.maximum(np.asarray(a, float64), -np.asarray(b, float64))。 sdf_intersect(a, -b) と同じ。shape はブロードキャスト整合が必要(不整合なら numpy の ValueError)で、それ以外の検査はしない。NaN は伝播、±inf も 厳密に伝播する(b = +inf の点は -b = -inf なので a がそのまま残る = 「B が無限に遠い」点は A のまま)。

入力: 同一グリッド上の 2 つの SDF(内側負・外側正)。a が残す形、b が くり抜く形。距離の単位は入力と同じ。

返り値: ブロードキャスト後の shape の float64。<= 0 が A\B の占有。

注意:

• B の内側で値は -b > 0(B の表面までの距離)になるので、くり抜いた穴の内壁 までの距離は外側では厳密、A の内側では下界(CSG の標準的性質)。
• B が A を完全に含むと全要素が正(空集合)。エラーにはならない。
• 穴あけ・ポケット加工・殻(a と sdf_offset(a, -t) の差で厚さ t の 殻)に使う。

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_smooth_union

同カテゴリ(sdf_csg)

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

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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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