sdf_offset — 3D sdf_csg op

• 資料種類:sdf → sdf

• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.sdf_offset(sdf, r)(要直接呼叫實作,import sdf_ops; sdf_ops.sdf_offset(sdf, r);從台帳取用則 ops3d.get("sdf_offset"))

用法

把 SDF 的零等值面沿法線移動距離 r = sdf - r(r>0 膨脹, r<0 收縮)。

新的零集為舊 sdf == r 的等值面。所有點的距離均勻平移 r，因此作為距離場的性質（梯度範數 1）得以保持。用於為圖元加厚（圓角殼）或確保管線的間隙。

計算：np.asarray(sdf, float64) - float(r)。r 只能是純量（傳入陣列會由 float() 拋出 TypeError）。單位與 sdf 的距離單位相同。r = 0 為恆等。不檢查 shape、NaN、inf（inf - r = inf，依約定傳播）。

幾何意義：對於嚴格的 SDF，它等於 Minkowski 和（r > 0 時以半徑 r 的球膨脹，r < 0 時收縮）。對 sphere_sdf(g, c, R) 施加 r 與 sphere_sdf(g, c, R + r) 嚴格相等。對 box_sdf 膨脹時角會變圓（由於是歐幾里得膨脹，不是盒子變大，而是變成角 R = r 的圓角盒）。

注意：

• 收縮(r < 0)時若 |r| 超過最小內切半徑，形狀會消失（所有元素為正）。不會報錯。

• sdf_union / sdf_intersect 的內側是真實距離的下界，因此在合成後以 r < 0 收縮時，重疊區域可能被削去比實際更多。

• 厚度 t 的殼：sdf_subtract(sdf, sdf_offset(sdf, -t))。

參考(範例資料、文獻)

• 範例資料目錄(下載 URL / 授權) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有領域)加合成圖,3-D 給出真實資料源(Stanford/PDS 等)的下載 URL。

• 運算子來歷與參考文獻 —— 該運算子族所依據的研究/方法出處。

可執行的範例(實際呼叫該運算子並已驗證的樣例)

• sfm_recon — py -3.11 examples_3d/sfm_recon.py

型別可銜接的下一個運算子(可接受 sdf 作為輸入)

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

同類別(sdf_csg)

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

*Provenance: sdf_ops.py — 3D 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*

© 2026 Kazufumi Furuse — Fullseye operator documentation. Licensed under Apache-2.0.