SDF 形状目录

视觉参考： 伊尼戈·奎莱斯 — 3D 距离函数

什么是SDF？

带符号的距离函数返回空间中任意一点到 某个形状最近表面之间的距离——在内部为负值，在表面上为零， 在外部为正值。该距离成为力曲线的输入：越靠近 表面，作用力越大；越远离表面，作用力越小。

导航模块使用 SDF 形状（气泡形状）。

一个图形由一个 primitive 和一个 parameters 块：

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

基本形状

原始的	参数	注释
sphere	r (半径)	最简单的形状
ellipsoid	a （半轴半径作为 vec3）	近似SDF；对力而言准确
box	b (半精度向量 vec3)	轴向对齐
rounded_box	b (半幅)， r （转弯半径）	总面积 = b + r
box_frame	b (半幅)， e （边缘厚度）	一个方框的线框轮廓
plane	n (普通 vec3)， h (沿...偏移) n)	无限半空间； n 必须进行归一化

胶囊和圆柱体

原始的	参数	注释
capsule	a, b (端点位置为 vec3)， r (半径)	半球形帽
capsule_vertical	h （半高）， r (半径)	Y轴简写
capped_cylinder	a, b (轴端点为 vec3)， r (半径)	平头端盖
capped_cylinder_vertical	h （半高）， r (半径)	Y轴简写

Torus 系列

原始的	参数	注释
torus	r1 (主半径)， r2 (管半径)	XZ平面上的甜甜圈
capped_torus	sc (方向向量为 vec2)， r1, r2	弧； sc = (cos θ, sin θ)
link	le （半身像）， r1 (环半径)， r2 (管半径)	链环形状

圆锥

原始的	参数	注释
cone	c (角度作为 vec2) (sin α, cos α))， h (高度)	顶端被截断的无限锥
capped_cone	a, b (端点为 vec3)， r1 (底边半径)， r2 （顶部半径）	截头锥
rounded_cone	a, b (端点为 vec3)， r1, r2	截头锥与球面帽
solid_angle	c (角度作为 vec2)， r (半径)	被圆锥体截取的球体

奇特造型

原始的	参数	注释
vesica_revolved	a, b (轴向量为 vec3)， w (宽度)	镜片形状
rhombus	la, lb (半对角线)， h (半高挤压)， r （四舍五入）	钻石横截面
pyramid	h (高度)	方形底座
octahedron	r (内半径)	正八面体
hexagonal_prism	r (圆周半径)， h （半高）	沿Y
triangular_prism	w (半宽)， h （半高）	沿着Z

参数类型

标量参数（r, h, e（……等）是纯数字。 向量参数（a, b, n) 是对象： { "x": 0.0, "y": 0.0, "z": 0.0 }. Vec2 参数 (c, sc) 是对象： { "x": 0.707, "y": 0.707 }.

JSON 示例

球体：

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

椭球体（X/Z轴方向更宽）：

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

框：

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

圆角框：

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

摘要：

{
  "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
  }
}

平面（沿+X轴的边界）：

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

环面：

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

截锥体：

{
  "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
  }
}

如果提供了不受支持的原始数据，该服务将回退到 以原点为中心的球面式计算。