fullseye

signed_distance_field — 3D transform op

• データ種: voxel → sdf
• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.signed_distance_field(vol, device='cpu', iso=0.5) (実装を直接呼ぶなら import match3d; match3d.signed_distance_field(vol, device='cpu', iso=0.5)、台帳から引くなら ops3d.get("signed_distance_field"))
• GPU: この op は GPU 経路あり(device="cuda")

使い方

occupancy/密度 voxel → 符号付き距離場 SDF(内側<0・外側>0)。edt_jfa を両側に。

SDF はマッチングに優れた表現(滑らか・勾配=法線・0 等値面=表面)。inside/outside の ユークリッド距離差で作る。GPU native。voxel↔SDF↔occupancy を相互変換できる。

定義: occ = vol > iso として d_out = edt_jfa(occ)(各 voxel から最寄りの占有 voxel までの距離、占有内では 0)、d_in = edt_jfa(~occ)(最寄りの非占有 voxel まで)、 sdf = d_out − d_in。外側は +距離、内側は −距離(voxel 単位、ユークリッド)。 voxel 中心同士の距離なので 0 になる voxel は無く、境界の占有 voxel は −1、隣接する 非占有 voxel は +1(0 等値面は voxel の間)。 iso は密度→占有の閾値(既定 0.5。個数密度なら「1 点以上」)。全占有・全空の volume は seed の無い側の距離が 1e6 に飽和し、全占有では −1e6、全空では +1e6 になる(例外は出ない)。 返り値 (D,H,W) float32 numpy。 後段: sdf_to_occupancy で戻す、voxel_to_mesh(sdf, iso=0.0) で面、sobel3d で法線場。

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)

• transforms_repr — py -3.11 examples_3d/transforms_repr.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(transform)

points_to_voxel · gaussians_to_voxel · mesh_to_voxel · mesh_to_points · depth_to_points · voxel_to_mips · voxel_to_mesh · tsdf_from_depth

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Provenance: match3d.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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