distance_segment_segment — 3D `geometry` op

• Datenarten: primitive → measurement

• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.distance_segment_segment(p0, p1, q0, q1) (die Implementierung direkt: import match3d; match3d.distance_segment_segment(p0, p1, q0, q1); aus dem Register: ops3d.get("distance_segment_segment"))

• Rückgabewert über das Register: fullseye.ledger.distance_segment_segment(...) liefert nur den Wert des deklarierten Out-Typs measurement (die zugrunde liegende Funktion gibt zusätzlich Hilfsinformationen zurück). Wird das Verworfene gebraucht, nutze fullseye.ledger.distance_segment_segment.raw(...) oder rufe match3d.distance_segment_segment direkt auf.

Verwendung

Kürzester Abstand zwischen endlichen Strecken und das Paar ihrer nächstgelegenen Punkte. → (distance, cp, cq).

distance_line_line ist der Abstand unendlicher Geraden und kann daher für 2 getrennte Strecken 0 liefern (gemessen: 0.0 für (0,0,0)-(1,0,0) und (5,0,0)-(6,0,0), Ground Truth 4.0). Gliedmaßen, Roboterlinks, Rohre und Werkzeuge sind alle endlich; bei Sicherheitsabständen oder Kollisionsprüfungen unterschätzt die Version für unendliche Geraden die Gefahr (in der Messung von poc_safety_clearance um 87.6 % für dieselben 2 Strecken).

Args:

p0, p1: Endpunkte von Strecke 1, (3,). Bei p0 == p1 als Punkt behandelt.

q0, q1: Endpunkte von Strecke 2, (3,).

Returns:

(distance, cp, cq): kürzester Abstand als float sowie die nächstgelegenen Punkte auf Strecke 1 und Strecke 2,

(3,). distance == 0, wenn sich die 2 Strecken schneiden (oder berühren).

★Über das Register (fullseye.ledger.distance_segment_segment) wird nur der deklarierte out-Typ

distance zurückgegeben. Werden auch die nächstgelegenen Punkte benötigt:

fullseye.ledger.distance_segment_segment.raw(...).

Raises:

ValueError: wenn ein Endpunkt nicht in (3,) umgewandelt werden kann oder nicht endlich ist.

Parallele und entartete Fälle (zu einem Punkt kollabierte Strecken) werden per Verzweigung ebenfalls korrekt behandelt (Ericson, *Real-Time Collision Detection*, §5.1.9, clamped closest-point-Verfahren). Der Abstand zwischen Kapseln (Kernlinie + Radius) ist distance - r1 - r2; Kollision bedeutet, dass er negativ wird.

Reference (public): C. Ericson, *Real-Time Collision Detection*, Morgan Kaufmann 2005, §5.1.9 "Closest Points of Two Line Segments".

Referenzen (Beispieldaten, Literatur)

• Katalog der Beispieldaten (Download-URLs / Lizenzen) — 2-D nutzt skimage.data (BSD/Public Domain) plus synthetische Bilder, 3-D nennt Download-URLs echter Datenquellen (Stanford, PDS, …).

• Herkunft und Literatur der Operatoren — die Quellen der Forschung/Verfahren, auf denen diese Operatorfamilie beruht.

Ausführbare Beispiele (verifizierte Samples, die diesen Operator wirklich aufrufen)

• geometry_metrology — py -3.11 examples_3d/geometry_metrology.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen `measurement` als Eingabe)

vol_gaussian_psf · fuse_to_voxel · fresnel_reflectance · snell_angle

Gleiche Kategorie (`geometry`)

line_from_2points · plane_from_3points · angle_3points · angle_between_lines · angle_between_planes · angle_line_plane · distance_point_plane · distance_point_line

*Provenance: match3d.py — 3D Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

distance_segment_segment — 3D geometry op