Catalogue des formes SDF

Référence visuelle : Inigo Quilez — Fonctions de distance en 3D

Qu'est-ce que le SDF ?

*La fonction de distance signée (SDF)* renvoie la distance entre un point quelconque de l'espace et la surface la plus proche de la forme :cettedistanceest négative à l'intérieur,nulle sur la surfaceet positive à l'extérieur. Cette distance sert de donnée d'entrée à la courbe de force : plus on se rapproche de la surface, plus la force est grande ; plus on s'en éloigne, plus la force diminue, jusqu'à devenir nulle.

La forme SDF est utilisée par le modulede navigation(forme de bulle).

La forme est définie par un primitive et un parameters Description du bloc :

{
  "shape": {
    "primitive": "sphere",
    "parameters": { "r": 0.05 }
  }
}

Formes de base

Élément graphique	Paramètres	Explication
sphere	r(rayon)	Les formes les plus simples
ellipsoid	a(rayon du demi-axe exprimé sous forme de vec3)	Approximation de la SDF ; le calcul des forces est relativement précis
box	b(longueur de la demi-arête exprimée en vec3)	Aligné avec les axes de coordonnées
rounded_box	b(longueur d'un côté),r(rayon d'arrondi)	Dimensions totales = b + r
box_frame	b(longueur d'un côté),e(épaisseur du bord)	Contour filaire d'un parallélépipède rectangle
plane	n(vecteur normal, vec3),h(le long de n (décalage de direction)	Demi-espace infini ;n Doit être normalisé

Corps de capsule et corps cylindrique

Élément graphique	Paramètres	Explication
capsule	a,b(position du point d'extrémité, vec3),r(rayon)	capuchon hémisphérique
capsule_vertical	h(demi-hauteur),r(rayon)	Forme abrégée de l'axe Y
capped_cylinder	a,b(point d'extrémité de l'axe, vec3),r(rayon)	Capuchon plat
capped_cylinder_vertical	h(demi-hauteur),r(rayon)	Forme abrégée de l'axe Y

Série « Huanmian »

Élément graphique	Paramètres	Explication
torus	r1(rayon principal),r2(rayon du tuyau)	Forme de beignet dans le plan XZ
capped_torus	sc(direction de la pointe du chapeau, vec2),r1,r2	arc ;sc = (cos θ, sin θ)
link	le(mi-long),r1(rayon de l'anneau),r2(rayon du tuyau)	Forme des maillons

Cône

Élément graphique	Paramètres	Explication
cone	c(angle, vec2 (sin α, cos α)),h(Altitude)	Cône infini tronqué à son sommet
capped_cone	a,b(point d'extrémité, vec3),r1(rayon de la base),r2(rayon de la face supérieure)	Table ronde
rounded_cone	a,b(point d'extrémité, vec3),r1,r2	Cône muni d'un embout sphérique
solid_angle	c(angle, vec2),r(rayon)	Sphère coupée par un cône

Formes spéciales

Élément graphique	Paramètres	Explication
vesica_revolved	a,b(axe, vec3),w(largeur)	en forme de lentille
rhombus	la,lb(demi-diagonale),h(hauteur à mi-hauteur),r(coins arrondis)	section en losange
pyramid	h(Altitude)	base carrée
octahedron	r(rayon de courbure)	Octaèdre régulier
hexagonal_prism	r(rayon du cercle circonscrit),h(demi-hauteur)	le long de l'axe Y
triangular_prism	w(demi-largeur),h(demi-hauteur)	le long de l'axe Z

Types de paramètres

Paramètres scalaires (r,h,e etc.) sont des valeurs ordinaires. Les paramètres vectoriels (a,b,n) :{ "x": 0.0, "y": 0.0, "z": 0.0 }。 Paramètres de Vec2 (c,sc) :{ "x": 0.707, "y": 0.707 }。

Exemple JSON

Sphère :

{ "primitive": "sphere", "parameters": { "r": 0.05 } }

Ellipsoïde(plus large dans les directions X et Z) :

{ "primitive": "ellipsoid", "parameters": { "a": { "x": 0.06, "y": 0.03, "z": 0.06 } } }

Parallélépipède rectangle :

{ "primitive": "box", "parameters": { "b": { "x": 0.04, "y": 0.02, "z": 0.04 } } }

Parallélépipède rectangle à angles arrondis :

{ "primitive": "rounded_box", "parameters": { "b": { "x": 0.30, "y": 0.02, "z": 0.30 }, "r": 0.01 } }

Corps de la capsule :

{
  "primitive": "capsule",
  "parameters": {
    "a": { "x": 0.0, "y": -0.03, "z": 0.0 },
    "b": { "x": 0.0, "y":  0.03, "z": 0.0 },
    "r": 0.04
  }
}

Plan(limite le long de l'axe +X) :

{ "primitive": "plane", "parameters": { "n": { "x": 1.0, "y": 0.0, "z": 0.0 }, "h": 0.0 } }

Cercle :

{ "primitive": "torus", "parameters": { "r1": 0.08, "r2": 0.02 } }

Table ronde(cône tronqué) :

{
  "primitive": "capped_cone",
  "parameters": {
    "a": { "x": 0.0, "y": -0.05, "z": 0.0 },
    "b": { "x": 0.0, "y":  0.05, "z": 0.0 },
    "r1": 0.04, "r2": 0.01
  }
}

Si des éléments graphiques non pris en charge sont fournis, le service recourt alors à une évaluation quasi-sphérique basée sur la distance par rapport à l'origine.