tb_capsule_sdf — 2D `typed` op

• 資料種類:points → volume

• 呼叫:fullseye.apply(img, "tb_capsule_sdf", a=0.5, b=0.5)(2-D 的模型是一張圖 + 兩個純量旋鈕 a,b∈[0,1])

tb_capsule_sdf: input → output

*圖為在 128×128 合成輸入上實際執行的輸出。左為輸入，右為輸出。點雲以俯視散點顯示(亮度 = z)，一維序列為折線，體資料為沿 z 的最大值投影，影片為中間影格，複數影像為振幅；無法成像的回傳值直接顯示數值。*

*旋鈕 a 不改變輸出(實測: 0.1 / 0.5 / 0.9 相同)。*

*旋鈕 b 不改變輸出(實測: 0.1 / 0.5 / 0.9 相同)。*

階段(前置運算子 → 本運算子，由左至右):

換別的影像(合成場景 / 照片 / 硬幣。上排為輸入，下排為對應輸出。旋鈕取預設):

動態(GIF: 依序顯示影格 / 視點 / 切片。靜態圖是完整版，GIF 為輔助):

tb_capsule_sdf: animation

將線段 a–b 以半徑 radius 加粗所得膠囊體的精確有號距離場。

sdf(p) = ‖p - (a + clamp(((p-a)·(b-a))/‖b-a‖², 0, 1)·(b-a))‖ - radius。這正是到線段的最短距離，因此全空間梯度範數為 1(與圓柱不同，端部是圓的，沒有角，所以精確)。適合近似肋、管路、骨、線材、工具的掃掠體積。

參數與檢查(ValueError)：

• grid：最後一軸為 3 的 float 陣列 (..., 3)。

• a / b：芯線的端點(元素數 3)。a == b 時為球(與 sphere_sdf 一致)。

• radius：粗細(負值拒絕)。

回傳值：grid.shape[:-1] 的 float64。

用法：以「工具的掃掠體積是否與零件相交」判斷工具可達性時，把工具置為膠囊，看 sdf_intersect 的最小值是否為正。也可用於骨小樑、血管、纖維的合成。

橋接到 2-D 演化註冊表的 3d op capsule_sdf。實作相同，只是呼叫慣例改為 op(v, a, b)。此 op 沒有可調參數，a 與 b 都不使用。

• 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。

下面的程式已確認可以執行(與圖相同的輸入)。在 Studio 說明中，此區塊會變成按鈕，可當場載入並執行。

img_to_points 0.50 0.50
tb_capsule_sdf 0.50 0.50

下面的範例呼叫的是底層帳本運算子 capsule_sdf。此橋接運算子只是把同一實作適配為 fn(v, a, b) 慣例，行為完全相同(只是呼叫形式不同)。

• procedural_hand — py -3.11 examples_3d/procedural_hand.py

• sdf_csg — py -3.11 examples_3d/sdf_csg.py

*Provenance: ops.py — 2D 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*

tb_capsule_sdf — 2D typed op