fullseye

sdf_union — 3D sdf_csg op

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

使い方

2 SDF の和集合 A∪B = 要素ごとの min(a, b)(内側=負がどちらかにあれば内側)。

ゼロ等値面は両形状の境界の和集合に厳密一致。外側では厳密な SDF(最近表面までの距離)、 内側は保守的下界。a/b はブロードキャスト整合すればよい。

計算: np.minimum(np.asarray(a, float64), np.asarray(b, float64))。それ以外の 検査はしない — shape がブロードキャストできなければ numpy の ValueError、 NaN は要素ごとに伝播する(np.minimum は NaN を返す)。±inf は厳密に伝播 (min(a, +inf) = a:esdf の「全自由なら +inf」契約と相互運用できる)。

入力: 同一グリッド上で評価した 2 つの SDF(sphere_sdf / box_sdf / esdf の出力など、内側負・外側正)。形は grid_coords の (nx, ny, nz) でも (N,) の点列でもよい。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。ゼロ交差(<= 0)が A∪B の 占有。

注意: 内側の値は「どちらか近い方の表面までの距離」の下界であり、重なり領域では 真の距離より小さめ(絶対値が大きめ)に出る。CSG の標準的性質で、等値面抽出 (marching cubes)や sdf_offset の膨張には影響しない。継ぎ目を丸めたい場合は sdf_smooth_union。

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)

• gear_metrology — py -3.11 examples_3d/gear_metrology.py
• render_beauty — py -3.11 examples_3d/render_beauty.py
• 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_intersect · sdf_subtract · 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_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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