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SDF 形状目录

可视化参考： Inigo Quilez — 3D Distance Functions

什么是 SDF？​

*有符号距离函数（SDF）*返回空间中任意一点到形状最近表面的距离——内部为负，表面上为零， 外部为正。该距离会作为力曲线的输入：离表面越近，力越大；离得越远，力越小，直至为零。

SDF 形状由导航模块使用（气泡形状）。

形状通过一个 primitive 和一个 parameters 块来描述：

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

基本形状​

图元参数说明
spherer（半径）最简单的形状
ellipsoida（以 vec3 表示的半轴半径）近似 SDF；对力的计算较为准确
boxb（以 vec3 表示的半边长）与坐标轴对齐
rounded_boxb（半边长）、r（圆角半径）总尺寸 = b + r
box_frameb（半边长）、e（边厚度）长方体的线框轮廓
planen（法向量，vec3）、h（沿 n 方向的偏移）无限半空间；n 必须已归一化

胶囊体与圆柱体​

图元参数说明
capsulea、b（端点位置，vec3）、r（半径）半球形端帽
capsule_verticalh（半高）、r（半径）Y 轴简写形式
capped_cylindera、b（轴端点，vec3）、r（半径）平面端帽
capped_cylinder_verticalh（半高）、r（半径）Y 轴简写形式

环面系列​

图元参数说明
torusr1（主半径）、r2（管半径）XZ 平面内的甜甜圈形状
capped_torussc（端帽方向，vec2）、r1、r2圆弧；sc = (cos θ, sin θ)
linkle（半长）、r1（环半径）、r2（管半径）链环形状

圆锥体​

图元参数说明
conec（角度，vec2 (sin α, cos α)）、h（高度）在顶点处截断的无限圆锥
capped_conea、b（端点，vec3）、r1（底面半径）、r2（顶面半径）圆台
rounded_conea、b（端点，vec3）、r1、r2带球形端帽的圆台
solid_anglec（角度，vec2）、r（半径）被圆锥截取的球体

特殊形状​

图元参数说明
vesica_revolveda、b（轴，vec3）、w（宽度）透镜形
rhombusla、lb（半对角线）、h（拉伸半高）、r（圆角）菱形截面
pyramidh（高度）方形底面
octahedronr（内切半径）正八面体
hexagonal_prismr（外接圆半径）、h（半高）沿 Y 轴
triangular_prismw（半宽）、h（半高）沿 Z 轴
参数类型

标量参数（r、h、e 等）为普通数值。 向量参数（a、b、n）为对象：{ "x": 0.0, "y": 0.0, "z": 0.0 }。 Vec2 参数（c、sc）为对象：{ "x": 0.707, "y": 0.707 }。

JSON 示例​

球体：

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

椭球体（X/Z 方向更宽）：

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

长方体：

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

圆角长方体：

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

胶囊体：

{
  "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 方向的边界）：

{ "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 } }

圆台（截锥）：

{
  "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图元，服务会回退为 基于原点距离的类球形求值。